SBR中采用SND工藝處理高氨氮廢水的研究

湯權新

摘 要：該文淺析了高氨氮廢水處理的現狀，針對SND工藝在高氨氮廢水處理過程中的應用進行深入分析，通過對典型試驗的比較認為SBR中采用SND工藝處理高氨氮廢水能夠簡化設備，具有較高的操作性和經濟性，在未來的污水處理領域存在巨大潛力和發展空間。

關鍵詞：SBR SND 高氨氮廢水

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（c）-0095-02

在城市化加快的同時，生活垃圾的數量也在成倍攀升，環保部門也針對相應的垃圾處理問題進行深入研究，其中廢水處理問題的研究是重點工作。近年關于廢水的處理中將脫氮處理作為主要內容，并日益轉向更深入的高氨氮濃度廢水處理方法的研究工作，在這項研究中，硝化/反硝化的處理技術相比其他方法以其特有的優點受到了業界的廣泛關注和研究，其主要優點表現在可以提高處理效率，降低處理成本，減少使用的處理設備等，因此具有較高的實際應用價值。

1 高氨氮廢水處理現狀概述

現有脫氮處理污水的方法主要根據污水的濃度、特性以及經濟性考慮分為傳統的置換方法、生物法和新型的生物法進行脫氮。新型生物法是近兩年在逐步發展的廢水處理方法，隨著社會可持續發展需求的擴大和新工藝的發展，需要對污水處理方法簡單化、節能化和高經濟化，那么必然投入更多的先進技術和人才在該領域的研究中，比如硝化/反硝化（Simultaneous Nitrification and Denitrification，簡稱SND）就是在創新技術中發展起來的針對高氨氮廢水處理方法。這種處理方法也是針對污水進行脫氮，但是其反應原理主要是在選定的多種微生物作為脫氮的主體，經過多步驟的硝化和反硝化反應，將污水中的氨氮轉變成硝酸鹽和亞硝酸鹽，同時釋放出無害的二氧化碳、氮氣以及水，通過這樣的過程，可以較好地利用微生物，采用的化學物質少，且整個過程中反應穩定，可以有效地處理高氨氮廢水。SND在處理高氨氮污水時表現出較高的經濟性能，正是由于新型生物法的研究者投入了大量的精力獲得的成功結果，而原有的傳統的物理化學置換方法由于處理效率低，僅適用于污水處理的預處理階段。隨著SND技術的進一步發展，必然有更高效的處理技術和方法可供選擇和實際應用。短程硝化反硝化也是新型生物法的一種，它與SND方法相近，也是具有廣泛應用前景的一種高濃度氨氮廢水處理方法。但是由于反映產物會影響微生物的存活時間、壽命等，其反應性不容易控制，因此存在一定的局限性。

2 SBR中采用的SND工藝處理方法

根據對高濃度氨氮廢水處理現狀的描述可以看出，傳統的物理化學置換方法處理效率低，容易造成二次環境污染，很難達到排放指標.在SND工藝的分析中需要考慮的影響因素較多，比如反應溫度、微生物濃度、廢水的性狀、成分、含氧量等，這些因素都會直接影響同時硝化反硝化脫氮處理污水的速度和效果。研究者們也開展了很多相關研究工作。

朱光燦等人對SND工藝進行了試驗研究，根據生物脫氮理論，在SBR系統中耦合了同步硝化和反硝化過程，通過對不同濃度氧氣SBR運行模式的實驗證明在這一過程中會導致使用的多種微生物之間形成競爭關系。在這一研究結果的基礎上，課題組又對C/N、缺氧段N/P、污泥情況這3種因素進行了實驗研究，希望通過實驗結果優化SND工藝在實際應用中的最優參數。結果顯示：厭氧段C/N值增大時，污水處理效率變高，而在缺氧段C/N=5時處理的水質最好。SRT=15d時SBR系統整體達到最高性能。

碳源是SND反應中的重要參與主體，不僅是微生物反應中的電子載體，還作為微生物生存所必需的物質基礎在SND工藝中屬于重要環節。張蘭河等對碳源加入的方式進行了充分地實驗研究。實驗中選取醋酸鈉作為試驗中的碳源，同樣采用人工配制的模擬工質，SBR實驗裝置采用4種不同的投入方式，4種方式分別為：（1）一次性全部投入碳源2.4 g；（2）進水運行3 h后投入一般碳源，剩余在反應器運行3 h后投入；（3）將方式2的時間延長至6 h；（4）進水段投入1.2 g，剩余分兩次分別在反應器運行3 h和6 h時投入。實驗證明：不同的投入方式對于COD和氨氮去除率的影響較小，但分次投入的方式會提高去除速率。

實際上現有文獻中還研究了碳源種類、DO大小等影響參數對SBR系統中SND的影響，獲得了大量數據積累和理論探索，為SND理論的發展和技術工藝的改進提供了基礎，更為SND工藝大規模的實踐應用提供了技術支持。

3 結語

污水處理是自然資源可持續化發展的基礎，是必須解決的人口城市化帶來的環境壓力，隨著對環境的保護意識增強，對廢水排放標準也日益提高，大量生活和工業廢水的處理如何達到排放標準，降低處理投入，實現高效率的處理是當今污水處理探索的方向。加快SND工藝的發展對處理高氨氮廢水具有重要的意義，有利于實現低成本高效率的處理模式，推動高濃度氨氮廢水的清潔排放，最終實現人類與環境的平衡發展。

參考文獻

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