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低溫對脫磷除氮的影響及應對措施

閱讀:248        發(fā)布時間:2025-2-24

了解低溫對脫氮除磷過程的具體影響,并采取有效的應對措施,對于確保污水處理廠在冬季能夠高效穩(wěn)定運行至關重要。

一、低溫對脫氮除磷的影響

  1. 微生物活性降低

    生物脫氮主要依賴于硝化菌和反硝化菌的活性,而生物除磷則主要依賴于聚磷菌。這些微生物的生長和代謝活動受到溫度的直接影響。在一定溫度范圍內,來水溫度每降低10℃,微生物活性便會相應地減半。當水溫低于4℃時,微生物的活動幾乎陷于停滯,導致污水處理效果大打折扣。

    硝化細菌的可生存環(huán)境溫度在4~45℃之間,其中亞硝化菌的適宜溫度為35℃,硝酸菌的適宜溫度是35~42℃。在適宜溫度以下,隨著溫度的降低,硝化細菌的活性也隨之下降。反硝化的適宜溫度在15~20℃之間,低于此溫度時,反硝化菌的代謝能力降低到較低水平,反硝化反應受到明顯抑制。聚磷菌雖然為耐冷菌,但在實際運行過程中,低溫仍會對其釋磷和吸磷效果產生負面影響,導致除磷功能下降。

  2. 反應速率下降

    根據阿倫尼烏斯方程,化學反應速率常數隨溫度下降而減小。因此,在低溫條件下,硝化反應和反硝化反應的速度都會明顯降低,使得氮素去除率大幅度下滑。同時,低溫還會影響溶解氧在水體中的擴散速度,使得硝化過程所需的氧氣供應不足,進一步抑制了脫氮效率。

  3. 污泥膨脹風險增加

    氣溫降低后,污水中正常的活性菌群生長受到抑制,繁殖緩慢。而適應低溫環(huán)境的微絲菌屬微生物在適宜溫度下會大量繁殖生長,這些菌屬在生長過程中會互相勾連、聚合成團,從而形成較大的顆粒,產生大量的剩余污泥。如不及時排除,就會引起污水處理廠的污泥膨脹。

  4. 營養(yǎng)組分比例失衡

    低溫通常會使有機物在水中的溶解度下降,不同有機物在水中的溶解度受溫度變化而變化的趨勢不盡相同。較低的水溫使得活性污泥中各種微生物生長所需的養(yǎng)料溶解度發(fā)生變化,可能使不同營養(yǎng)組分之間的比例發(fā)生變化,偏離了微生物生長所需的適宜比例,不利于微生物的代謝過程。

二、應對措施

  1. 優(yōu)化溫度控制

    為了維持微生物的適宜活性范圍,可以通過引入外部熱源或利用中水回流等手段提高生化池內的水溫。例如,安裝水體加熱設施,或者利用已處理過的高溫廢水進行回流預熱。

  2. 調整曝氣策略

    適當增加曝氣量,不僅可以提供微生物代謝所需的氧氣,還可以通過攪拌作用減小水溫層化現象,促進微生物與污染物的充分接觸,提高脫氮效率。

  3. 微生物馴化與接種

    選擇耐低溫、活性強的硝化菌、反硝化菌和聚磷菌種,并通過合理接種及馴化,增強其在低溫條件下的處理能力。

  4. 工藝流程調整

    采用分段進水、多級硝化反硝化等方式,使得整個工藝流程更加適應低溫環(huán)境下的微生物活動規(guī)律,從而提升整體脫氮除磷效果。

  5. 調整營養(yǎng)組分比例

    密切關注污水中各營養(yǎng)組分的含量,并根據實際情況適當調整有機組分的比例。例如,通過補充碳源或調整碳源、氮源等營養(yǎng)組分比例,為微生物的生長提供充足的養(yǎng)分和合適的營養(yǎng)環(huán)境。

  6. 保證污泥穩(wěn)定排放

    在保證污泥穩(wěn)定排放的基礎上,采用一些較為緩和的措施來控制污泥泥齡,避免污泥過度老化。


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