在缺氧環(huán)境中,活性污泥中的部分細(xì)菌,如變形桿菌、微球菌屬、芽孢桿菌、產(chǎn)堿桿菌等會(huì)改變其呼吸方式,從有氧方式轉(zhuǎn)換為兼氧呼吸方式,以維持其生命活動(dòng);同時(shí)將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)饣虻趸?。這種轉(zhuǎn)化過程稱之為反硝化過程,而將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)饣虻趸锏募?xì)菌稱之為反硝化菌,轉(zhuǎn)化過程如下:
在pH為中性至弱堿性的厭氧環(huán)境中,氮?dú)猓∟2)是主要產(chǎn)物;在低pH和高溶解氧的環(huán)境中,一氧化二氮(N2O)是主要產(chǎn)物;由于二沉池水中的溶解氧濃度非常低,因此也有類似反應(yīng)并導(dǎo)致浮泥,這就是常見的反硝化浮泥。
另外,無論在缺氧區(qū)還是在好氧區(qū),由于微生物的細(xì)胞合成會(huì)直接將氨氮或者將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成氨氮后用于構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì),也可以降低廢水中氮的含量,這就是大家所說的同化過程。
相對于硝化過程,反硝化過程的控制較為簡單,其要點(diǎn)主要如下:
1.溶解氧:當(dāng)水中的溶解氧濃度高于0.2mg/l時(shí),反硝化反應(yīng)會(huì)受到影響,故需要在缺氧池維持溶解氧濃度<0.2mg/l。這與混合液回流量有直接關(guān)系,當(dāng)溶解氧偏高時(shí),需要適當(dāng)降低混合液回流量。
2.溫度:反硝化菌的適宜溫度與硝化菌基本相同,上限溫度可以耐受到40℃。反硝化反應(yīng)的速率隨著溫度的上升而增加,所以若水溫偏低,則需要更大容積的缺氧區(qū)。
3.碳源:反硝化菌為異養(yǎng)型細(xì)菌,以有機(jī)碳作為碳源,也就是說反硝化反應(yīng)需要碳源參與反應(yīng)。理論上每還原1g NO3-N,需要消耗2.86g有機(jī)碳,這一點(diǎn)非常重要,通常必須維持缺氧池進(jìn)水BOD/TKN>3,才能保證反硝化反應(yīng)的充分進(jìn)行,否則需要考慮額外補(bǔ)充碳源。