王莉萍等・氨氮废水处理技术研究进展
准。吉林化学T业集团公司污水处理厂采用A/O法
处理综合废水,这是一个典型的生物法处理污水工
艺的。f:业运用。其氨氮去除率达到68%,污水处
理成本为1.08元/t,具体处理工艺流程如图2所
示【3】。而采用一体式厌氧/好氧膜生物反应器(A/O—
MBR)处理生活污水,对CODc,、BOD5、氨氮的
去除率分别达到96.2%、95.1%和87.1%,使出水
水质优于城市杂用水水质标准,达到回用目的【41。
赵宗升等人网采用A:/O(厌氧一缺氧一好氧)与混凝沉
淀.j:艺处理垃圾填埋场渗滤液,当进水氨氮浓度为
l
300mg/L左右时,好氧出水氨氮浓度<10mg/L。
但该系统对总氮的去除率较低,仅为20%-30%。
当碳源充足时,采用缺氧/好氧一SBR(序批式活性
污泥法)工艺去除酒精废水中的氮,氨氮、总氮的
去除率分别大于98%、68%,出水中的氨氮含量达
到GB
8978一l
996规定中的一级标准【6】。
图2吉林化工污水处理厂综合废水处理工艺流程
Fig.2
Integrated wastewater treatment process of Jilin
Chemical Industry Sewage Treatment Plant
传统生物硝化反硝化法中,一般采用的A/O
法、A2/O法、SBR序批处理法、接触氧化法等对
脱氮具有一定效果,是生物脱氮工业应用中较为成
熟的方法。该法也存在一些弊端,如必须补充相应
的碳源来配合实现氨氮的脱除,使运行费用增加;
碳氮比(微生物赖以生存的碳源和氮源之比)较小时,
需要进行硝化液回流,增加了反应池容积和动力消
耗;硝化细菌浓度低、系统投碱量大等。
1.2同步硝化反硝化技术
在一个反应器中当好氧环境与缺氧环境同时存
在,硝化和反硝化同时进行时则称为同时硝化反硝
化。该现象的机理为【7】:由于氧扩散的限制,在
微生物絮体或者生物膜内产生溶解氧梯度,微生物
絮体或生物膜的外表面溶鼹氧较高,以好氧硝化菌
及氨化菌为主;深入絮体内部,氧传递受阻及外
部氧的大量消耗,产生缺氧区,反硝化菌占优势。
从而形成有利于实现同步硝化反硝化的微环境。
同时硝化反硝化的影响因素主要有溶解氧、温
度、碱度、有机碳源、PH值及污泥龄。因为该
法具有能耗低、投资省、反应器容积小、容易保
持稳定的pH值、具有较高的脱氮效率等优点【8】,国
内外很多水处理工作者对此项技术进行了应用性研
究。Hyungseok等人一隧用间歇曝气一排出丁艺成功
实现了同步硝化反硝化。其循环周期的设置采用
72min曝气,48min沉淀,24min排水,氮去除
率达到90%以上。朱晓君等人【1 0】对上海市松江污水
厂原有的推流式活性污泥法丁艺进行低氧曝气,已
达到实现同步硝化反硝化,该厂在运行中将曝气池
中的溶解氧控制在O.5一1.0 mg/L低氧水平,COD的
去除率可达95%左右,总氮去除率可达80%左右,
且电耗较常规活性污泥法工艺低10%左右。还有研
究表明,在溶解氧含量为1.0mg/L时,氨氮去除
可分为快速和慢速2个阶段;在溶解氧含量为0.5
mg/L时,同时硝化反硝化脱氮效果最佳【l
11。
目前,对于同步硝化反硝化的研究尚处于实验
室阶段,其作用机理及动力学模型需作迸一步的研
究,其工业化运用尚难实现。
1.3短程硝化反硝化技术
短程硝化反硝化是在同一个反应器中,先在有
氧的条件下,利用氨氧化细菌将氨氧化成亚硝酸
盐,然后在缺氧的条件下,以有机物为电子供体,
将亚硝酸盐反硝化,生成氮气。
短程硝化反硝化的关键是如何控制硝化过程中
影响HNO:积累的因素,影响因素包括温度、游离
氨、pH值、溶解氧、有害物质和污泥龄等【l”。
刘超翔等人【I 3J采用短程硝化反硝化处理焦化废
水的中试结果表明,进水氨氮浓度为5
l 0.4mg/L
时,出水氨氮的平均浓度为14.2mg/L,去除率为
97.2%。在进水中投加氯酸根离子能够使污泥中硝
酸细菌的活性受到明显抑制,但其数量却增加了【l
41。
马军等人【l 5】通过模型试验,研究了曝气生物滤池脱
氮过程中的亚硝酸盐积累现象。曝气生物滤池在滤
速l一2m/h、气水体积比3:l、水温20.5-26.5 cC的
条件下,对氨氮和总氮的去除能力分别为0.1
5~
O.52
kg/(m3.d)和0.1
8-0.42
kg/(m3・d)。蒙爱红等人【16】
采用6 L的完全混合式反应器进行了高浓度氨氮废
水的短程硝化研究,在温度为35℃,反应器内平
均溶解氧浓度为0.5~2。5 mg/L,pH值为7~7.8的条
件下,第26天实现了短程硝化,从第73天开始出
水中榆测不出NO;;在进水氨氮容积负荷达到1.2
kg/(m 3・d)时,氨氮去除率仍保持在95%以上。
短程硝化反硝化能耗低,氨氮负荷大,所需
万方数据