含氮污水特性及處理工藝研究

夏建峰

（江蘇皇寶環保工程發展有限公司 江蘇南通 226300）

氮能夠引起水環境富營養化及水體缺氧性并導致水質惡化的重要因素，因此，含氮廢水在排放之前必須要做好相關的脫氮處理。但是長期以來，污水處理一直以去除COD和懸浮固體為目標，沒有能夠全面考慮對氮等營養物質的去除。中國當前環境問題的主要矛盾已經開始由化學需氧量轉向了氮鹽的問題，隨著氨氮污染的迅速加劇，氨氮也成為了許多水體和流域中的第一超標污染物[1]，成為繼COD、二氧化硫之后污染物總量減排中的重要控制指標。

1 含氮污水特性及處理難點

水中的氮元素主要分為無機氮和有機氮，其中，有機氮主要有尿素、氨基酸、蛋白質等含氮有機物，而無機氮則主要是指氨態氮、硝態氮。從氨氮的污染源來看，主要來自城鎮生活污水，化肥、食品、飲料、造紙業等工業行業。一直以來，含氨污水是污水處理中十分難處理的污水，也是處理成本很大的污水，這是因為：

污水中COD較易處理，COD/BOD比值＞0.4，且處理成本低，反應快，好氧異養菌即可完成。

而NH3－N則不然，以生化反應式表示

在好氧條件下，好氧型亞硝酸菌和NH4+作用，生成NO2-，再與好氧型硝化菌反應生成NO3－，同時補加堿度，完成硝化除NH4反應。再由缺氧型異養菌和NO3－作用，發生反硝化反應，生成無害的N2，最終完成除氨反應。目前除NH3-N工藝（如A/O、MBS）對反硝化效果不好，TN脫去率不達標。

除氨反應步驟多，參加菌種多，反應條件又分好氧條件和缺氧條件；而亞硝酸、硝酸菌生長周期又長，且占總菌群數量又少，這就使得氨氮的處理更加困難。

據測算，硝化反應的耗氧量通常是COD4倍多，還會消耗大量堿度，反硝化時又要補充有機碳（污水中缺），更增加處理成本。

2 A/SBR+EM新工藝處理含氮污水

近年來，國內外學者在傳統氨氮處理的基礎上，進一步加大了理論研究和實踐分析，有了許多新的認識和發現，在新興生物脫氮技術領域提出了短程硝化反硝化等具有新近技術工藝的氨氮處理方法。

2.1A/SBR+EM新工藝

通過對氨基酸污水特征分析及論證，不難得出這樣的結果：一是活性污泥法技術成熟、可靠，優于生物膜法。而且投資少，處理費低，是治污方面的最先考慮選用的工藝。二是活性污泥法中的新工藝——短程硝化技術，比常規除氨工藝在有機碳、以及污泥產出量方面都有較大優勢，而且投資少，處理的費用會降低許多。

該工藝不僅僅采用了“短程硝化技術”，還采用了TN脫除技術，COD高去除率技術及投加優勢菌技術，眾多新技術的疊加、組合，形成了具有特色的生化新工藝。

2.2 工藝特點

短程硝化反硝化理論認為反硝化過程中無論是NO2-還是NO3-都可以做電子的最終受體。短程硝化先進工藝匹配新型生化組合池A/SBR是一種強強組合工藝，具有投資省、占地小、運行費用低、出水水質好、耐負荷沖擊的優化組合工藝。其具有許多優勢之處：（1）短程硝化效果好，后期的運行成本低，減少投資額；（2）設置缺氧酸化池SBR好氧配套組合工藝，一池多功能。有酸化把大分子COD分解為小分子COD，對于難生化COD的去除具有很好的效果，保證了出水COD≤100；作為前置反硝化用，充分利用積水中COD進行降TN反硝化，可大為減少甲醇的用量；利用反硝化產生堿，減少后步硝化反應加堿量；也極大地縮短了整體生化時間。硝化—反硝化同步進行。對降成本作用重大。（3）SBR工藝為序列式運行，進水、曝氣、沉淀潷水、排泥、待機多工序一池完成，省卻二沉池和污泥循環，投資省，抗負荷沖擊強，TN脫去率高，自動化好，因SBR對進水有幾十倍的“稀釋”能力；（4）出水水質任意調整，以NH4-N為例，如現階段出水標準為＜20mg/L，等一段時間又要求降為≤6mg/L，只需調整一下各階段工況，延時曝氣即可以，幾乎不要進行設備增加或改動，這是其它工藝無法實現的優點。

2.3 應用效果

在某生物日處理6000m3的高濃度有機污水處理中，設計進水水質為COD≤1300mg/L、NH3-N≤350mg/L、TN≤400mg/L、Cl—≤2500mg/L；經過短程硝化的A/SBR+EM工藝處理之后，其出水水質分別為：COD是100mg/L、NH4-N是15mg/L、TN為30mg/L、BOD5是15mg/L、TP為0.5mg/L、色度是20、懸浮物是30mg/L、硫化物是0.6mg/L、揮發酚為0.5mg/L，出水水質達到了排放標準。其中，NH3-N的處理率達到了95.7%。楊慶等在國內外首次采用實際城市污水，在溫度為11.8℃~25℃和通常溶解氧條件下，實現了54m3的SBR中試系統穩定的短程硝化反硝化[2]。

[1]王澤斌，馬云，王強.含氮廢水生物處理技術研究現狀及發展趨勢[J].環境科學與管理，2011,36（9）：108-112.

[2]楊慶，彭永臻.中試規模的城市污水常、低溫短程硝化反硝化[J].中國給水排水，2007,23（15）：1-3.