Нитрификация и денитрификация

Нитрификация — процесс окисления кислородом воздуха аммонийного азота до нитритов и нитратов, осуществляемый нитрифицирующими микроорганизмами. На первой стадии процесса нитрификации аммоний окисляется до нитритов, на второй стадии нитриты окисляются до нитратов.

Для процесса нитрификации оптимальная величина рН составляет 7—9; возможна нитрификация и при рН — 6—7. Денитрификация — процесс восстановления нитритов (NO2-) и нитратов (NO3-) до свободного азота, который выделяется в атмосферу. Процесс может быть осуществлен при наличии в воде определенного количества органических веществ, окисляемых сапрофитными микроорганизмами (Сапрофиты - гетеротрофные организмы, которые питаются готовыми органическими соединениями) до С02 и Н20 за счет кислорода азотсодержащих соединений.

* (Сапрофиты - гетеротрофные организмы, которые питаются готовыми органическими соединениями). При денитрификации сточные воды очищаются от соединений азота и от биологически окисляемых органических соединений. Оптимальные условия для денитрификации это pH=7-7,5. В случае, если pH ниже или выше, процесс затормаживается.

В качестве органических веществ в процессе денитрификации могут быть использованы любые биологически окисляемые органические соединения (углеводы, спирты, органические кислоты, продукты распада белков и т.д.).

Источником углеродного питания при очистке сточных вод методом денитрификации могут быть сточные воды, прошедшие очистку в первичных отстойниках, а также органические производственные стоки, предпочтительно не содержащие азота.

Необходимое соотношение величины БПК в сточных водах к нитратному азоту примерно равно 4:1. Для процессов нитрификации и денитрификации могут быть использованы традиционные сооружения биологической очистки: аэротенки и биофильтры. Применяют трехстадийную обработку сточных вод, или так называемую систему трех иловых культур. Для каждой стадии процесса — аэрации, нитрификации и денитрификации имеются свой аэротенк, отстойник и система возврата активного ила. При использовании аэротенков с продленной аэрацией обработка сточных вод одностадийная; она проводится до полной нитрификации в одном сооружении. В этом случае выделяется секция денитрификации, в которую подается органический субстрат; перемешивание в ней осуществляется механическими мешалками без подачи воздуха.

При двухстадийной обработке сточных вод устраивают аэротенк продленной аэрации и отдельно расположенный денитрификатор. Возможны отклонения от этой последовательности обработки воды. Так, при содержании в сточной воде преимущественно нитратов целесообразно вначале предусмотреть зону денитрификации, в которой органический субстрат будет окисляться за счет нитратов с выделением свободного азота, и зону аэрации для окончательного окисления органических веществ, Если в сточной воде содержатся нитратный и аммонийный азот при незначительном количестве органических веществ, вначале предусматривают зону нитрификации, затем зоны денитрификации и аэрации.

Применяют трехстадийную обработку сточных вод, или так называемую систему трех иловых культур. Для каждой стадии процесса — аэрации, нитрификации и денитрификации имеются свой аэротенк, отстойник и система возврата активного ила При использовании аэротенков с продленной аэрацией обработка сточных вод одностадийная; она проводится до полной нитрификации в одном сооружении. В этом случае выделяется секция денитрификации, в которую подается органический субстрат; перемешивание в ней осуществляется механическими мешалками без подачи воздуха При двухстадийной обработке сточных вод устраивают аэротенк продленной аэрации и отдельно расположенный денитрификатор. Возможны отклонения от этой последовательности обработки воды. Так, при содержании в сточной воде преимущественно нитратов целесообразно вначале предусмотреть зону денитрификации, в которой органический субстрат будет окисляться за счет нитратов с выделением свободного азота, и зону аэрации для окончательного окисления органических веществ.