反硝化脱氮是污水处理中生物脱氮的关键环节，其效果高度依赖于一系列环境条件。若这些条件控制不当，将显著影响脱氮效率。以下是反硝化脱氮对环境的核心要求以及提升其效果的具体措施：
一、反硝化脱氮的环境要求
1. 缺氧环境（DO < 0.5 mg/L）
反硝化菌为兼性厌氧菌，在有氧条件下会优先利用氧气进行呼吸，抑制其利用硝酸盐（NO₃⁻）作为电子受体的能力。
溶解氧过高（>0.5 mg/L）会严重抑制反硝化反应。
2. 充足的碳源（电子供体）
反硝化过程需要有机碳作为电子供体，用于还原硝酸盐为氮气（N₂）。
碳氮比（C/N）建议 ≥ 5:1（以BOD₅/TKN计）或 COD/NO₃⁻-N ≥ 4~6；部分资料提到更严格的 C/N ≥ 53（以COD/TN计），实际需根据水质调整。
常用外加碳源：乙酸钠、甲醇、葡萄糖、糖蜜等。
3. 适宜的温度
最适温度范围：20–30℃。
温度 < 15℃ 时，反硝化速率明显下降；< 10℃ 时效率极低。
高温（>35℃）也可能抑制菌群活性。
4. 合适的pH值
最佳pH范围：7.0–8.0（部分资料建议反硝化阶段为6.5–7.5）。
pH < 6.5 或 > 8.5 会抑制反硝化菌代谢。
5. 足够的硝酸盐底物（来自硝化段）
反硝化以硝酸盐（NO₃⁻）或亚硝酸盐（NO₂⁻）为电子受体，需确保前端硝化充分，提供充足NO₃⁻-N。
内回流比（硝化液回流）通常控制在 200%–500%，以保证反硝化区底物浓度。
6. 良好的污泥活性与足够污泥龄
反硝化菌增殖较慢，需维持 MLSS ≥ 3000 mg/L，污泥龄（SRT）一般 ≥10–15天。
避免毒性物质（如重金属、抗生素）冲击系统。
二、如何提高反硝化脱氮效果？
✅ 1. 优化碳源供给
若进水BOD不足，及时投加外碳源（优先选择乙酸钠，因其反硝化速率快、无毒性）。
可考虑回流部分原水至缺氧池（“前置反硝化”策略），利用原水中的天然有机物。
✅ 2. 严格控制溶解氧
确保缺氧池DO < 0.5 mg/L：
减少或关闭缺氧区曝气；
使用水下搅拌器代替曝气，维持混合而不增氧；
检查好氧区至缺氧区的密封，防止DO串入。
✅ 3. 调节并稳定pH
若pH偏低（<6.5），投加 NaHCO₃ 或 Na₂CO₃ 提升碱度；
若pH偏高（>8.0），可谨慎投加稀酸（如H₂SO₄）调节。
✅ 4. 合理设置回流比
内回流比建议 300%–400%（AO/AAO工艺）：
回流过低 → NO₃⁻不足；
回流过高 → 带入过多DO，破坏缺氧环境。
✅ 5. 应对低温影响
冬季可采取：
进水加热（如有条件）；
反应池保温（覆盖保温材料）；
降低水力负荷，延长HRT（水力停留时间）；
投加耐低温菌剂（应急手段）。
✅ 6. 维护污泥系统健康
定期监测MLSS、SVI、污泥活性；
避免污泥流失或中毒，必要时补充新鲜污泥；
控制排泥量，维持足够SRT。
✅ 7. 工艺优化（进阶）
采用多级A/O、UCT、倒置AAO等强化脱氮工艺；
引入硫自养反硝化技术（适用于低碳氮比废水）；
结合在线监测（如ORP、NO₃⁻探头）实现智能控制。