AO工藝通常是在常規(guī)的好氧活性污泥法處理系統(tǒng)前,增加一段缺氧生物處理過程。在好氧段,好氧微生物氧化分解污水中的BOD5,同時進行硝化反應,有機氮和氨氮,在好氧段轉(zhuǎn)化為硝化氮并回流到缺氧段,其中的反硝化細菌利用化和態(tài)氮和污水中的有機碳進行反硝化反應,使化合態(tài)氮變成分子態(tài)氮,同時去除碳和氫的效果。
生物脫氮機理認為:脫氮過程一般包括氨化、硝化和反硝化三個過程。
①氨化( Ammonification):廢水中的含氮有機物,在生物處理過程中被好氧或厭氧異養(yǎng)型微生物氧化分解為氨氮的過程。
②硝化( Nitrification):廢水中的氨氮在硝化菌(好氧自養(yǎng)型微生物)的作用下被轉(zhuǎn)化為NO2二和NO3的過程。
③反硝化( Denitrification):廢水中的NO2和NO3在缺氧條件下以及反硝化菌(兼性異養(yǎng)型細菌)的作用下被還原為N2的過程,其中硝化反應分為兩步進行:亞硝化和硝化。
反硝化反應主要影響因素與控制要求
①碳源(C/N)的控制。生物脫氮的反硝化過程中,需要一定數(shù)量的碳源以保證一定的碳氮比,而使反硝化反應能順利地進行。
②反硝化反應最適宜的pH值為8~8.6,pH值高于8.6或低于6,反硝化速率將大幅度下降。
③反硝化反應最適宜的溫度是20~40℃。低于15℃反硝化反應速率降低,為了保持一定的反應速率,在冬季時采用降低處理負荷、提高生物固體平均停留時間以及水力停留時間等措施。
④反硝化菌屬于異養(yǎng)兼性厭氧菌,在無分子氧但存在硝酸和亞硝酸離子的條件下,一方面,它們能夠利用這些離子中的氧進行呼吸,使硝酸鹽還原;另一方面,因為反硝化菌體內(nèi)的某些酶系統(tǒng)組分只有在有氧條件下才能合成,所以反硝化菌適宜在厭氧、好氧條件交替下進行,故溶解氧應控制在0.5mg/以下。