高含氮類型市政污水深度脫氮工藝設計探究

李翠翠

摘要：隨著工業的發展，城市污染現象越來越嚴重，城鎮污水廠氮素去除成為了難題。氮去除引起了人們的研究。厭氧氨氧化工藝是當前的新研發的生物脫氮技術，不同于傳統生物脫氮技術，其具有一定的優勢。通過將厭氧氨氧化工藝能夠有效的在生物污水處理過程中應用，有效的改善生態環境。

關鍵詞：高含氮;市政污水;脫氮工藝

現階段，我國經濟不斷的發展過程中，城市化進程逐漸加快，工業得到了空前的發展。水資源是工業發展的重要能源，很多地域面臨著水資源不能供應城市經濟發展需求，從而阻礙了我國城市經濟的發展。因此，要加強對我國水污染的治理，不斷探索和創新脫氮工藝，實現環境的可持續發展。

1.新型生物脫氮技術

傳統硝化反硝化工藝在污水脫氮處理過程中發揮了一定的作用，但是其本身具有一定的不足，使得脫氮效果很難提高，隨著時代的發展已經無法滿足排放標準。首先，傳統反硝化需要存在能夠向其提供電子的有機物，而城市污水的碳硝比逐漸下降，無法滿足反硝化的需求，要增加碳源，使得處理成本上升。其次，氨氮硝化反應需要足夠的氧氣才能進行，從而增多了工藝的運行費用。最后，為了提高脫氮效果，要將污泥回流和硝化混合液回流同時開展，使得水廠動力消耗更加嚴重。目前，人們對脫氮工藝的進一步研究，發現了新的理念，將脫氮技術主要分為兩類：一類是在傳統硝化反硝化理論的基礎上，進一步改進傳統生物脫氮處理技術以及采用微生物實驗等手段進行改進。另一類是自然界中能夠促進氮元素分小姐和循環的微生物被發現，將其應用在污水處理當中，打破了傳統污水處理。

2.短程硝化反硝化生物脫氮工藝

為了保證短程硝化反硝化脫氮技術穩定的進行亞硝化，主要措施有幾個方面;第一，通過實驗微生物純種培養技術，進行分離和富集亞硝酸菌，在反應器內對其進行固化處理。第二，要合理的控制溫度，在同一溫度的條件下，通過不同生長速度來分選出亞硝酸菌和硝酸菌。通常來說，溫度高于三十攝氏度時，亞硝酸菌增值速度更快。第三，要保證PH在合理范圍，通過游離氨對硝酸菌抑制作用更強的優勢，將PH值調節在游離氨濃度在硝酸菌和亞硝酸菌之間，保證氨氮氧化的順利進行，使得亞硝酸鹽氧化處于被抑制的狀態。第四，對溶解氧的濃度進行控制，保證反應器的保持較低溶解氧的狀態，亞硝酸菌的溶解氧親和力更強，從而使得硝酸菌處于較強的抑制狀態，分離出亞硝酸菌和硝酸菌。

3.同時硝化反硝化脫氮工藝

傳統脫氮工藝是將硝化和反硝化進行劃分在不同的區間進行反應，創造出適合硝酸菌和亞硝酸菌生存的環境，使得兩種硝化菌獨立生長，進而實現脫氮的目的。當前，很多研究人員發現了硝化反硝化同時發生的現象：第一，從宏觀環境理論進行分析，由于好氧反應器內的充氧存在不均勻的現象，使得反應器空間內存在缺氧的區域，在缺氧區域進行則會出現硝化和反硝化反應。第二，從微環境理論分析，反應器內氧氣是通過液相主體向活性污泥絮體或者生物膜的內部進行傳遞。氧傳遞的過程中受到阻力，使得絮體和生物膜的表面和內部產生了缺氧區。硝化菌能夠在缺氧區和好氧區占據一定的優勢，進行脫氮，從而同時發生了硝化和反硝化。第三，從生物學理論進行分析，自然界中存在多種好氧反硝化菌和異養反硝化菌，

從而實現了硝化反硝化同時進行。

4.厭氧氨氧化反應器影響因素

4.1水力負荷的影響

水力負荷通常是指濾池的濾速，反應器單位時間內處理水量越大則反應器的產水量也就越多。此外，水力負荷還體現出反應器內水的停留的時間。水力負荷越高，則反應器內水力停留的時間會降低，水流和微生物接觸時間就會降低，使得水中的氮元素無法充分降解。

4.2溶解氧對反應器的影響

厭氧氨氧化菌屬于厭氧菌，對氧氣較為敏感，通常來說百分之零點五的飽和度氧氣就會對厭氧氨氧化菌有著一定的抑制作用。厭氧氨氧化工藝在加入水的過程中難免會將氧氣攜帶進去，在實際工程操作過程中，如果前置部分亞硝化工藝運行存在問題時，出水就會存在一定的波動，對后續的厭氧氨氧化工藝的正常進行產生不利影響。因此要實時的對進水波動進行全面了解，避免高濃度氧氣進入厭氧氨氧化反應器內。而通過對進水水質進行調節從而實現厭氧氨氧化濾池脫氮功能的恢復，此外反應器內微生物種群的多樣性有利于對外界條件波動情況的環節，保證厭氧氨氧化濾池的正常運行。

4.3反沖洗對反應器的影響

生物濾池在運行的過程中，由于濾料的截留和生物絮凝的影響，使得水中的懸浮物和膠體顆粒在空隙中不斷積累。此外，濾池填料表面衛生也在不斷地進行代謝，使得濾池內生物量逐漸增多，導致填料空隙被縮小，降低了液固傳質效率，生物濾池的運行性能造成不利影響。針對該問題，適度的反沖洗對厭氧氨氧化濾池脫氮性能不會產生較大的影響，脫氮性能在反沖洗六小時左右就可以恢復。

5.總結

簡而言之，厭氧氨氧化工藝比傳統硝化反硝化工藝更加節省耗能，當前對厭氧氨氧化工藝的研究主要是對污泥消化液等廢水的處理。但是，目前厭氧氨氧化工藝存在著許多問題，包括啟動時間長等，對環境條件要求比較高。針對該技術主要從基礎研究和工程應用研究著手，通過現代分子生物技術掌握厭氧氨氧化的特點，進而向工程應用提供技術，不斷地積累工程應用經驗，促進該技術的發展。

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