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缺氧池的作用！

发布时间： 2025-12-24   点击量：44

缺氧池（又称“兼氧池”）是现代污水生物脱氮系统的核心单元之一，其核心任务可概括为“三句话”：
1.把硝酸盐变成氮气——反硝化脱氮；
2.把大分子变成小分子——水解酸化，提高后续可生化性；
3.把“好氧池来不及吃”的碳源提前用掉——减轻后段负荷，同时回收碱度。
下面按“机理→条件→配套→效果”四个层次做系统拆解。
溶解氧仪

一、生化机理：缺氧池里到底在发生什么？
1.反硝化（Denitrification）
在 DO<0.5 mg/L 的“微氧”环境下，兼性异养菌（主要是 Pseudomonas、Paracoccus 等）以污水中的有机物（COD）为电子供体，把回流液中的 NO₃⁻/NO₂⁻ 逐步还原成 N₂ 逸出：
2 NO₃⁻ + 10 e⁻ + 12 H⁺ → N₂ + 6 H₂O（简化式）          溶解氧仪
每还原 1 g NO₃⁻-N 约需 2.86 g COD，同时产生 3.57 g 碱度（以 CaCO₃ 计），可补偿好氧池硝化消耗的碱度.
2.水解酸化 
兼氧菌把颗粒性 COD、长链脂肪烃、蛋白质等水解成挥发性脂肪酸（VFA）、小分子醇/酸，使后续好氧池的氧利用效率提高 10 %–30 %。
3.微量吸磷（次要）
在 A²O 流程中，缺氧池内 PAOs 可利用细胞内贮存的 PHA 进行“二次吸磷”，但占比不高，主要吸磷仍在好氧池完成。
二、运行条件：怎样才算“缺氧”而不是“厌氧”或“好氧”？
1.溶解氧：0.2–0.5 mg/L（极限范围 0–0.8 mg/L）
DO>0.8 mg/L 会抑制反硝化酶系；DO<0.1 mg/L 则兼氧菌活性下降，且易出现厌氧放磷，打乱 A²O 节奏。
2.氧化还原电位 ORP：+50 ~ –50 mV     
现场最直观的“反硝化指示器”：ORP 每下降 50 mV，约对应 NO₃⁻-N 下降 2–3 mg/L。
3.碳氮比：C/N ≥ 4（以 COD/NO₃⁻-N 计）
不足时投加乙酸钠、甲醇、葡萄糖或污泥水解上清液；过量则出水 COD 升高。
4.温度：20–38 ℃ 最佳，<12 ℃ 时反硝化速率下降 50 % 以上，需延长 HRT 或提高污泥浓度。
5.pH：7.0–8.0 反硝化最快，<6.5 会出现 N₂O 累积；反应过程 pH 会自发升高 0.3–0.5 单位。
6.水力停留时间（HRT）：   溶解氧仪
市政污水 1.5–3 h，工业高氮废水 4–8 h；太短硝酸盐无法还原，太长则池容浪费、污泥沉降性能变差。
三、配套与结构：如何让“缺氧”稳定可控？
1.池型
多为推流式或环形沟，长宽比 4:1–6:1，进口设置“花墙”或“垂直导流板”防止短流。
2.搅拌
必须采用低速潜水搅拌机（桨叶端线速度 0.15–0.25 m s⁻¹），只混不曝，保证污泥不沉、不充氧；禁止用穿孔管曝气“顺便搅拌”。
3.内回流
好氧池末端→缺氧池的混合液回流比（IR）通常 100 %–400 %；IR 过低硝酸盐供应不足，过高带入 DO 破坏缺氧环境。经验：IR = (TN 去除率 – 污泥回流比 × 0.8) / (1 – TN 去除率)。
4.碳源投加
在线 NO₃⁻-N 仪+流量计闭环控制，碳源投加泵按“缺多少补多少”模式运行，可把药耗降 10 %–20 %。
四、最终效果：缺氧池能给整个污水厂带来什么？        溶解氧仪
1.总氮去除率：在 A/O、A²O、MBR、SBR 等流程中，缺氧池可把 TN 从 50 mg/L 降至 10 mg/L 以下，满足一级 A 甚至准 IV 类。
2.好氧池负荷下降：前置反硝化可削减 20 %–30 % 的 BOD，同等出水指标下好氧池容可缩小 15 % 左右，鼓风机电耗下降 10 %–15 %。
3.碱度回收：每还原 1 mg NO₃⁻-N 产生 3.57 mg CaCO₃ 碱度，可抵消硝化消耗碱度的 40 %–60 %，减少外加碱度药剂。
4.污泥沉降性能改善：反硝化产生微小 N₂ 气泡，有助于颗粒污泥形成，SVI 下降 10 %–20 %，二沉池泥层更稳定。
5.温室气体减排：良好设计的缺氧池可把 N₂O 排放因子从 0.035 kg N₂O-N/kg TN 降至 0.005 以下，助力“双碳”目标。

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