生物脱氮对环境条件敏感,容易受温度变化影响。绝大多数微生物正常生长温度为20~35℃,低温会影响微生物细胞内酶的活性,在一1定温度范围内,温度每降低10℃,微生物活性将降低1倍,从而降低了对污水的处理效果。工艺投入运行后,由于四季的交替和所处的地理位置影响,2号站平台若不加以人工调控,温度很难保持适宜。而温度调控则会耗费大量的能源。
一、 低温对脱氮工艺的影响
温度是影响细菌生长和代谢的重要环境条件。绝大多数微生物正常生长温度为20~35℃。温度主要是通过影响微生物细胞内某些酶的活性而影响微生物的生长和代谢速率,进而影响污泥产率、污染物的去除效率和速率;温度还会影响污染物降解途径、中间产物的形成以及各种物质在溶液中的溶解度,以及有可能影响到产气量和成分等。低温减弱了微生物体内细胞质的流动性,进而影响了物质传输等代谢过程,并且普遍认为低温将会导致活性污泥的吸附性能和沉降性能下降,以及使微生物群落发生变化。低温对微生物活性的抑制,不同于高温带来的毁灭性影响,其抑制作用通常是可恢复的。
硝化细菌
生物硝化反应可以在4~45℃的温度范围内进行。氨氧化细菌(AOB)佳生长温度为25~30℃,亚硝酸氧化细菌(NOB)的佳生长温度为25~30℃。
温度不但影响硝化菌的生长,而且影响硝化菌的活性。有研究表明,硝化细菌适宜的生长温度为25~30℃,当温度小于15℃时硝化速率明显下降,硝化细菌的活性也大幅度降低,当温度低于5℃时,硝化细菌的生命活动几乎停止。大量的研究表明,硝化作用会受到温度的严重影响,2号站平台集团尤其是温度冲击的影响更加明显。
由于冬季气温较低而未能实现硝化工艺稳定运行的案例较为常见。U.Sudarno等考察了温度变化对硝化作用的影响,结果表明,温度从12.5℃升至40℃,氨氧化速率增加,但当温度下降至6℃时,硝化菌活性很低。
反硝化细菌
反硝化细菌生长的佳温度为25~35℃,而我国冬季气温通常低于20℃,低温成为冬季微生物反硝化脱氮的限制性因素。目前关于反硝化细菌的研究主要集中于对硝酸盐去除能力的提高,对低温限制下低浓度硝酸盐水体中反硝化作用的研究仍然较少。JichengZhong等研究了太湖沉积物中的反硝化作用,经过数月的实验分析发现反硝化速率呈现季节性变化。
U.Welander等考察了低温条件下(3~20℃)反硝化工艺的运行性能,研究表明在3℃下反应器的反硝化速率仅为15℃下的55%。