本周公眾號將繼續(xù)圍繞硝化反應(yīng)的工藝細(xì)節(jié)進(jìn)行探討。

污水處理的生物池內(nèi)的硝化反應(yīng)相對于好氧的有機(jī)物降解反應(yīng)來說，速率較慢，同時硝化菌在整個污水處理的生物池內(nèi)活性污泥系統(tǒng)中所占據(jù)的比例也不是很高，由于自身數(shù)量等級和生存的敏感性來說，硝化細(xì)菌受外界環(huán)境因素干擾的影響較大，因此在實際的運行管理中，硝化反應(yīng)是需要在工藝細(xì)節(jié)的管理中認(rèn)真對待的。

污水廠的工藝管理人員實施水質(zhì)針對性的運行管理，需要深入的了解活性污泥中的相關(guān)菌種的特性，對于污水廠來說，污水廠的運行管理需要針對活性污泥中的一些在特定生物化學(xué)反應(yīng)中占據(jù)主導(dǎo)的微生物提供其相應(yīng)的生存良好的環(huán)境因素，促使其在適宜的環(huán)境因素下優(yōu)質(zhì)的生長繁殖，同時利用自身生長的特性同時也達(dá)到了管理人員所需的污水中污染物質(zhì)消解的目的。而針對氨氮的去除是源于對硝化反應(yīng)的主導(dǎo)硝化菌的特性進(jìn)行的工藝細(xì)節(jié)的管理。

活性污泥中的硝化菌在公眾號前面的系列文章中都有詳細(xì)的描述和說明，這里僅重復(fù)幾個要點，感興趣的讀者可以閱讀以往的脫氮系列文章《脫氮很難么》來詳細(xì)了解。硝化菌的一些與工藝管理相關(guān)的特點主要有：

1、溶解氧DO：

充足的溶解氧是保證氨氮達(dá)標(biāo)的重要工藝條件，這個主要是從硝化菌自身的硝化速率遠(yuǎn)低于異養(yǎng)型好氧菌的有機(jī)物的氧化速率考慮的。在上一周的文章中，討論了好氧池具備了有機(jī)物氧化和氨氮硝化的工藝功能，這兩種功能的發(fā)揮的主要影響因素其中之一就是充足的溶解氧，溶解氧的充足供給主要考慮的是兩種細(xì)菌的反應(yīng)速率不一致，異養(yǎng)型的細(xì)菌利用氧氣降解有機(jī)物的速率高，進(jìn)水中的有機(jī)物含量遠(yuǎn)高于氨氮含量，根據(jù)微生物和進(jìn)水水質(zhì)的匹配情況來說，在活性污泥中這部分細(xì)菌會占據(jù)較大的比例。因此大比例和高速率的這部分異養(yǎng)型細(xì)菌，在推流式的生物池內(nèi)，前段的溶解氧會被異養(yǎng)型細(xì)菌降解有機(jī)物快速消耗掉，而此時處于數(shù)量少，速率低的硝化細(xì)菌，是完全沒有什么能力競爭氧氣的，當(dāng)生物池進(jìn)水中的有機(jī)物大部分消耗完成后，有機(jī)物數(shù)量減少，異養(yǎng)型的降碳的反應(yīng)幾率開始逐步下降，此時生物池內(nèi)的硝化菌具備了可供硝化反應(yīng)利用的氧氣，此時生物池內(nèi)的硝化反應(yīng)開始進(jìn)行，氨氮逐步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，并在生物池曝氣區(qū)域內(nèi)充足的曝氣條件下，最終完成硝化反應(yīng)。

從這個生物學(xué)角度來說，在曝氣池提供充足量的氧氣，是保證有機(jī)物降解和硝化反應(yīng)的重要前提，沒有充足的氧氣，是無法保障氨氮的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的。在污水廠的運行中，這一點基本已經(jīng)成為共識，日常管理中，曝氣量的保障，是氨氮達(dá)標(biāo)的重要工藝控制細(xì)節(jié)。這個條件在運行中一般會受到進(jìn)水水量和水質(zhì)變化的影響，當(dāng)進(jìn)水的水量增大，水質(zhì)變差（主要反應(yīng)在進(jìn)水污染物當(dāng)量的增加上）的工況下，原有的曝氣量會被異養(yǎng)型細(xì)菌消耗在有機(jī)物的去除上，在不增加曝氣量的條件下，硝化菌勢必缺少足夠的氧氣來滿足硝化反應(yīng)所需，就會導(dǎo)致氨氮的超標(biāo)。因此對進(jìn)水水質(zhì)水量（污染物當(dāng)量）的實時核算，是氨氮工藝管理細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)前提。

但是也需要注意的是，隨著除磷脫氮工藝的強(qiáng)化設(shè)計，在反硝化區(qū)和厭氧區(qū)對小分子易降解碳源被反硝化反應(yīng)和厭氧釋磷過程中消耗掉，這樣總體進(jìn)入到好氧區(qū)內(nèi)的有機(jī)物總量明顯低于進(jìn)水的有機(jī)污染物的含量，這樣就使好氧區(qū)有機(jī)物的降解所需的溶解氧下降，在推流式的生物池中，更快的進(jìn)入到硝化反應(yīng)為主體的好氧曝氣區(qū)域內(nèi)，這樣在生物池曝氣末端就會出現(xiàn)過多的剩余溶解氧，通過在線或者人工檢測，可以發(fā)現(xiàn)末端溶解氧非常高，末端的高溶解氧導(dǎo)致內(nèi)回流中攜帶大量的游離態(tài)的溶解氧，進(jìn)入到缺氧池的反硝化區(qū)域內(nèi)，同樣為活性污泥中的異養(yǎng)型細(xì)菌提供了好氧環(huán)境，造成缺氧池的部分區(qū)域好氧功能化，縮減了缺氧池的有效池容�；�于這種脫氮的特殊的工藝情況，需要工藝運行人員針對溶解氧合理的進(jìn)行工藝管控，可以通過檢測曝氣區(qū)水流沿程溶解氧、有機(jī)物COD、氨氮的變化曲線，繪制污染物降解的曲線，根據(jù)曲線的平緩變化來進(jìn)行進(jìn)行溶解氧的合理調(diào)控，而不是盡可能的保持高溶解氧來維持低濃度的出水氨氮指標(biāo)，好氧末端的高溶氧不論從脫氮的反應(yīng)機(jī)理，運行的經(jīng)濟(jì)性都是不合理的。

不同的曝氣裝置和不同狀態(tài)下的曝氣裝置帶來的氧氣的轉(zhuǎn)移率不同，也是工藝的細(xì)節(jié)管理中需要認(rèn)真注意的。生物池的曝氣裝置安裝在生物池內(nèi)，或者表面，或者池底，基于生物池本身的結(jié)構(gòu)特性，曝氣裝置處于一個較為尷尬的位置，功能重要但是難于檢修，檢修就意味著停水停產(chǎn)，而監(jiān)管部門不容許停產(chǎn)，不檢修又嚴(yán)重影響曝氣裝置的功能發(fā)揮，導(dǎo)致污染物去除能力下降，這就造成了污水廠運行到一定時段后出現(xiàn)的困局。同時還有部分地區(qū)的污水中鈣鎂離子的硬度，造成曝氣裝置內(nèi)部的堵塞，曝氣裝置的安裝過程中的漏洞，使曝氣裝置損壞或者堵塞，都是曝氣裝置的通常會遇到的問題。生物池良好的曝氣的管理是需要在污水廠的整體的設(shè)備管理中進(jìn)行系統(tǒng)化通盤考慮的一項工作，結(jié)合曝氣裝置的生命周期，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量的歷史數(shù)據(jù)狀況，建設(shè)曝氣設(shè)備的工藝管理細(xì)節(jié)，也是污水廠運行管理中的細(xì)節(jié)內(nèi)容之一。