反硝化系統(tǒng)

一、生物濾池
1.概述：
生物濾池是指由特定填料填充的生物反應(yīng)構(gòu)筑物，其中填料可起到為微生物提供具有結(jié)構(gòu)支撐作用的生存空間，污水可通過與富集在填料表面微生物接觸，利用生物生理作用使污水得到凈化。

2.分類：
生物濾池包括碳氧化曝氣生物濾池、硝化生物濾池及反硝化生物濾池等。
3.優(yōu)勢：
生物濾池由于工藝的合理性往往可達(dá)到較好的處理效果，且不產(chǎn)生二次污染，并且可避免水流沖擊帶來的微生物流失、水質(zhì)渾濁等現(xiàn)象。
4.工藝條件：
不同水質(zhì)需求下應(yīng)靈活選擇不同工藝，在完整的生化進(jìn)程中，不同時(shí)期對污水處理的側(cè)重點(diǎn)不同，當(dāng)有機(jī)物含量較高時(shí)宜使用碳氧化曝氣生物濾池，經(jīng)好氧微生物的分解作用將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)；當(dāng)污水中氨態(tài)氮較多時(shí)，應(yīng)使用硝化生物濾池，可對微生物的硝化作用提供優(yōu)質(zhì)的反應(yīng)環(huán)境；當(dāng)污水中含量較高的是硝態(tài)氮時(shí)，利用反硝化生物濾池可加快反應(yīng)進(jìn)程，并取得較好的結(jié)果。也可將三者組合應(yīng)用，包括前置反硝化生物濾池和后置反硝化濾池等。
5.注意事項(xiàng)：
濾料的選擇應(yīng)盡量使比表面積大、孔隙率高、材質(zhì)硬度強(qiáng)且價(jià)格低廉。
二、反硝化生物濾池
1.概述：
反硝化生物濾池屬于生物濾池中的一種，反硝化的過程即反硝化菌在反硝化作用下將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^程。

2.反應(yīng)條件：
該反應(yīng)需在無氧條件下進(jìn)行，且反硝化菌為異養(yǎng)菌，因此需保持水體中特定的碳源，因此在設(shè)計(jì)濾池時(shí)對比好氧生物濾池增加了不少難度，一方面需要保持無氧環(huán)境，另一方面碳源的數(shù)量直接影響水體中菌種的分布，如何控制其滿足反硝化菌的生理需求的同時(shí)避免其他菌種雜生并保證反應(yīng)的正常進(jìn)行，就要求對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行精密計(jì)算與控制，。
3.優(yōu)勢：
反硝化生物濾池的轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)活性污泥法有了明顯的提升，同時(shí)附著在填料上的微生物不易被水流沖擊力打散，使反應(yīng)器穩(wěn)定性提高，另外，在前兩項(xiàng)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上使反硝化生物濾池的容積大大減小，這意味著其占地面積僅為傳統(tǒng)活性污泥法的幾分之一至幾百分之一。
三、實(shí)際應(yīng)用-----湛清HDN-高效脫氮設(shè)備
1.概述：
湛清HDN-高效脫氮設(shè)備是對常規(guī)反硝化生物濾池進(jìn)行強(qiáng)化改造后專為工業(yè)廢水設(shè)計(jì)的一項(xiàng)去除總氮的設(shè)備。

2.研發(fā)背景：
眾所周知，工業(yè)廢水通常成分復(fù)雜，不僅含有大量重金屬，且鹽分較高，并具有水質(zhì)波動大的特點(diǎn)，這些特性使微生物無法進(jìn)行正常的生理活動，因此，即使生物濾池技術(shù)對傳統(tǒng)生化法已有極大的改進(jìn)，但相較于成分單一的市政污水，自然生長的反硝化菌仍無法適應(yīng)工業(yè)廢水的復(fù)雜性。
基于此，湛清HDN-高效脫氮設(shè)備分別對參與反應(yīng)的微生物、提供微生物附著床的填料以及反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了突破性的改革，具體如下：
（1）微生物特異性馴化：通過在細(xì)菌生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培養(yǎng)，改變細(xì)菌的刺激條件諸如pH，重金屬濃度，COD含量，有毒物質(zhì)，鹽分等，篩選最有效的反硝化菌，使其能夠最大限度適應(yīng)工業(yè)廢水高毒性，高鹽分、水質(zhì)波動大的特性，實(shí)現(xiàn)快速富集。
（2）填料的特殊選擇：通過對多孔材料進(jìn)行表面處理，提高其親水性的同時(shí)增加了填料的比表面積，使單位體積填料上可附著數(shù)量呈指數(shù)型上升的微生物，進(jìn)而減少了水質(zhì)停留時(shí)間，水中硝酸根離子可快速轉(zhuǎn)換為氮?dú)馀懦觥?br /> （3）反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)：濾池內(nèi)部流態(tài)經(jīng)過特殊優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立了順暢的排氣微通道，促使生成的氮?dú)忭槙碂o阻的從內(nèi)部排出，減少反應(yīng)器死區(qū)及無效空間，提高了反應(yīng)器穩(wěn)定性和脫氮效率。
3.優(yōu)勢：
（1）脫氮效率高——正常運(yùn)行脫氮負(fù)荷1kg N/m³•d，出水總氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
（2）占地面積小——10t/h的處理量，降低20mg/L總氮，占地面積僅6㎡。
（3）易操作維護(hù)——全自動控制，無需更換填料，反沖洗水量少、頻率低。
（4）污泥產(chǎn)量少——反沖洗排出的少量微生物回流至生化池繼續(xù)分解。
（5）運(yùn)行成本低——去除20 mg/L的總氮，噸水成本小于1元。

從自家養(yǎng)魚小環(huán)境映射水生態(tài)大環(huán)境，談硝化細(xì)菌的培養(yǎng)和認(rèn)識

說起硝化細(xì)菌，大部分人覺得硝化細(xì)菌是用于大的污水處理環(huán)境的菌種產(chǎn)物，其實(shí)平常生活里、水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)里，我們也常會用到硝化細(xì)菌，其實(shí)硝化細(xì)菌就在我們身邊，我們家里的魚缸，就有著這些硝化細(xì)菌。

大家可以先百度一下硝化細(xì)菌，其實(shí)養(yǎng)水的過程不僅僅是硝化細(xì)菌的培養(yǎng)過程，嚴(yán)格的說是水體生態(tài)從雜亂無章到生態(tài)平衡的過程，那為什么要放魚缸里呢？硝化細(xì)菌就是加速水體活化，硝化細(xì)菌硝化反應(yīng)只是水體的活化的一部分，但不是全部，我相信廣大魚友都聽過“流水不腐”，在養(yǎng)殖技術(shù)中所謂的流水生物意義指的不是流動的水，而是活化的水。那活化的水有什么特點(diǎn)呢？在很多人的養(yǎng)殖技術(shù)經(jīng)驗(yàn)中，遇到過魚蝦狀態(tài)最好的時(shí)候水體是清澈透亮的，重點(diǎn)就在透亮，這樣的水體可以和空氣保持良好的氣體交換，水中的溶氧量最高。如果說一杯普通的水里面的氧氣最高只有黃豆大，那么一杯透亮的水最高溶氧卻有顆蠶豆大，對于養(yǎng)殖技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的人來說，只要水體活化很好，完全可以不用換水。

分享一下我的養(yǎng)殖技術(shù)，以前我的魚缸底沙只有2.5CM，無草，130多條魚，幾個草蝦，依靠硝化細(xì)菌的培養(yǎng)，這么高的密度從來不需換水，每天晚上開過濾2小時(shí)，只是每周補(bǔ)充自然蒸發(fā)的水就可以了，硝化細(xì)菌硝化反應(yīng)足夠，根本不會發(fā)生意外死亡。水混了餓魚幾天，水體就恢復(fù)到清澈透亮。其中底沙有這至關(guān)重要的功勞，2.5CM的厚度讓硝化細(xì)菌硝化和反硝化細(xì)菌達(dá)到了一個平衡，而不會產(chǎn)生過量氮沉積。但不同的底沙材質(zhì)和顆粒大小都對反硝化層的厚度有很大的影響，不可照搬。很多人的底沙很厚，反硝化細(xì)菌產(chǎn)生的氮沉積嚴(yán)重，一旦攪動底沙會產(chǎn)生大量的氮?dú)夂图淄橐绯�，造成魚蝦死亡，而過薄的底沙卻不適合反硝化細(xì)菌的反硝化形成，所以要想保持整個水體的平衡靠的不是生搬硬套的數(shù)據(jù)，而是正確的養(yǎng)殖技術(shù)理論和豐富的養(yǎng)殖技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。越小的水體蝴蝶效應(yīng)越明顯，養(yǎng)殖技術(shù)中任何一點(diǎn)變化都會造成水質(zhì)的大幅波動，這也就是為什么有人說，在水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)中，大水體比小水體穩(wěn)定得多的原因，大水體比小水體的生物更復(fù)雜，互依互存，相互制約，有利于平衡。

在這里分享養(yǎng)殖技術(shù)經(jīng)驗(yàn)只是為了證明在這么惡劣的情況下我的水體硝化系統(tǒng)并沒有崩潰，并不是鼓勵和提倡大家都這么做。

簡單來說，硝化細(xì)菌有可能存在水族箱每個角落，每個適合他附著的地方，水族缸中的硝化細(xì)菌又分為好氧菌及厭氧菌，字面上翻譯就是喜歡氧氣的細(xì)菌跟不喜歡氧氣的細(xì)菌，而好氧菌主要是位在溶氧較高的濾材內(nèi)，厭氧菌主要是分布在氧氣溶度較低的底砂內(nèi)，硝化細(xì)菌主要的工作是將水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變成較無毒物質(zhì)。

一般基本的魚缸過濾水都是將水中的水先盡可能的去除顆粒性雜質(zhì)，接著再經(jīng)過好氧菌及厭氧菌的分解，變成一個循環(huán)，當(dāng)然，這是最基本硝化細(xì)菌循環(huán)，若是有其他外物就要有其他的反應(yīng)方法，也就是說，水族缸的水必須先經(jīng)過過濾棉，先將雜質(zhì)過濾掉，減輕硝化細(xì)菌的負(fù)擔(dān)再進(jìn)行硝化作用，所以放在第一層的過濾棉其實(shí)可以臟了就洗，甚至換新的都沒關(guān)系，硝化細(xì)菌主要是在下面其他的濾材，象是生化棉、生化球、陶磁環(huán)……等等。

好氧菌必須存在氧氣需求量較高的地方，所以大部分都存在開放式過濾槽的濾材內(nèi)，氧氣含量若太低，硝化細(xì)菌菌種就會產(chǎn)生變化或死亡，所以若氧氣充足則會讓好氧菌表現(xiàn)出更好的效果。正是因?yàn)槿粘Ｉ�活中隨處可見的這些自然界奇妙的微生物技術(shù)，從而激發(fā)科學(xué)家的研究理念，通過提取大自然中的這些硝化細(xì)菌進(jìn)行馴服，針對好氧菌的養(yǎng)水凈化特性，研發(fā)專用于污水處理的硝化細(xì)菌，因此利用微生物技術(shù)將硝化細(xì)菌應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。這些用于污水處理的硝化細(xì)菌只是屬于污水處理菌種的其中一種，此污水處理菌往往能做到對水中氨氮、COD、BOD等污染物質(zhì)的高去除率，增強(qiáng)污水處理系統(tǒng)污泥絮狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減少污泥的產(chǎn)生杜絕二次污染。而根據(jù)不同的反應(yīng)池功能，需相應(yīng)投放不同功能的污水處理菌種。

所以說這些在我們生活中常常被忽視的小小硝化細(xì)菌，其實(shí)都隱藏著可以被科學(xué)利用的大自然力量，這些大自然力量通過與科學(xué)微生物技術(shù)的結(jié)合再創(chuàng)造，所誕生的科技成果再應(yīng)用回對自然的保護(hù)，這樣就形成一個生生不息的良性循環(huán)，這些微生物技術(shù)將為自然與科學(xué)的永續(xù)發(fā)展提供著源源不斷的進(jìn)步動力。