全程硝化反硝化是目前應用最廣時間最久的一種生物法,是在各種微生物作用下,經(jīng)過硝化、反硝化等一系列反應將廢水中的氨氮轉化為氮氣,從而達到廢水治理的目的。全程硝化反硝化法去除氨氮需要經(jīng)過兩個階段:
硝化反應:硝化反應由好氧自養(yǎng)型微生物完成,在有氧狀態(tài)下,利用無機氮為氮源將NH4+化成NO2-,然后再氧化成NO3-的過程。硝化過程可以分成兩個階段。第一階段是由亞硝化菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽(NO2-),第二階段由硝化菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽(NO3-)。
反硝化反應:反硝化反應是在缺氧狀態(tài)下,反硝化菌將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮(N2)的過程。反硝化菌為異養(yǎng)型微生物,多屬于兼性細菌,在缺氧狀態(tài)時,利用硝酸鹽中的氧作為電子受體,以有機物(污水中的BOD成分)作為電子供體,提供能量并被氧化穩(wěn)定。
全程硝化反硝化工程應用中主要有AO、A2O、氧化溝等,是生物脫氮工業(yè)中應用較為成熟的方法。
全程硝化反硝化法具有效果穩(wěn)定、操作簡單、不產(chǎn)生二次污染、成本較低等優(yōu)點。該法也存在一些弊端,如當廢水中C/N比值較低時必須補充碳源,對溫度要求相對嚴格,低溫時效率低,占地面積大,需氧量大,有些有害物質如重金屬離子等對微生物有壓制作用,需在進行生物法之前去除,此外,廢水中,氨氮濃度過高對硝化過程也產(chǎn)生抑制作用,所以在處理高濃度氨氮廢水前應進行預處理,使氨氮廢水濃度小于500mg/L。傳統(tǒng)生物法適用于處理含有有機物的低濃度氨氮廢水,如生活污水、化工廢水等。