在許多發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家,地表水和地下水受到硝酸鹽或亞硝酸鹽污染的現(xiàn)象日益增多。離子交換、吸附、化學(xué)處理、膜技術(shù)和生物處理技術(shù)等是處理含硝酸鹽廢水的成熟方法。離子交換和吸附工藝主要用于高純水的處理,并且NO3-→NO2-→NO→N2O→N2,C、S、H 等都可以作為反硝化過程的電子供體。目前針對(duì)不同的電子供體,科學(xué)家們研究了相應(yīng)的異養(yǎng)和自養(yǎng)生物反硝化工藝,筆者對(duì)這些工藝進(jìn)行了較詳細(xì)的論述,硝酸鹽的處理提供技術(shù)方案選擇。
1 異養(yǎng)反硝化
異養(yǎng)反硝化是由反硝化細(xì)菌利用有機(jī)碳源作為能源和電子供體,把硝酸鹽反硝化為氮?dú)獾倪^程。已知的異養(yǎng)反硝化細(xì)菌有Pseudomonas、Paracocus、 Flavobacterium、Alcaligenes、Bacillus spp.等〔1〕。C/N、進(jìn)水硝酸鹽濃度、微生物濃度、SRT、HRT 和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)是影響硝酸鹽去除速率的主要因素。
消化液回流技術(shù)介紹和屠宰污水處理設(shè)備說明
對(duì)于含有豐富碳源的生活污水和養(yǎng)殖廢水,C/N 不是反硝化的主要影響因子。但某些工業(yè)廢水,如冶金、電鍍、半導(dǎo)體、制造和能源廢水,其有機(jī)物濃度很低甚至沒有,卻含有高濃度的NO3--N。為獲得較高的脫氮水平,往往需要給這些廢水外加碳源。通常,反硝化過程中選擇何種外加碳源與經(jīng)濟(jì)有關(guān),甲醇、乙酸和乙醇的反硝化速率相近,因甲醇*而應(yīng)用zui廣泛。但由于甲醇毒性較大,近年多采用乙酸作為外加碳源。它們通常與磷酸鹽一起投加,以保證出水NO2--N 在較低的水平。然而,未利用完的外加碳源可能引起二次污染,因此其工藝出水需要混凝、吸附等后續(xù)處理。另外利用這些傳統(tǒng)碳源進(jìn)行反硝化時(shí),污泥產(chǎn)率較高(見表 1),一方面加大了污泥處置的費(fèi)用,另一方面因其出水中的微生物濃度超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)較大,需要進(jìn)行嚴(yán)格的消毒。
科學(xué)家們也曾研究利用更經(jīng)濟(jì)的非溶解性碳源進(jìn)行反硝化的可能性,即利用非溶解性碳源作為微生物的食物及附著的填料,緩釋的碳源使反硝化得以進(jìn)行而不會(huì)導(dǎo)致出水中有機(jī)物超標(biāo)。棉花〔7, 8, 9〕、麥稈〔10〕、報(bào)紙〔11〕、鋸末〔12〕、淀粉〔13〕、菜油〔14〕等都被用于生物反硝化,其中棉花作為碳源時(shí)的反硝化速率較高,可達(dá)353 g/(m3·d),但仍低于甲醇等傳統(tǒng)碳源的反硝化速率(見表 2)。消化液回流技術(shù)介紹和屠宰污水處理設(shè)備說明
因此仍需進(jìn)一步提高固態(tài)碳源的溶解速率和反硝化的穩(wěn)定性,使利用非溶解性碳源的異養(yǎng)反硝化得以應(yīng)用于工業(yè)廢水的脫硝。