增刊                                                  高会杰等：尿素生产过程中含氨废水生物处理技术 

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解氧传感器、水位传感器等），此项技术获得重大进
展。使得间歇活性污泥法的运行管理也逐渐实现了
自动化。1979 年，美国 R.L.Irvine 等根据试验结果
首先提出 SBR 工艺，属于间歇进水，间歇排水。 

循环式活性污泥法（CASS 工艺）是 SBR 工艺

的一种新的模式。在 20 世纪 70 年代开始得到研究
和应用。该工艺所用反应池由生物选择区、兼氧区
和主反应区组成。目前由于国外 CASS 技术的拥有
厂家对其技术进行保密，所以有关 CASS 工艺的资
料十分有限，大多数的设计参数均是半经验数据。
尽管如此该工艺还是在全世界范围内得到了广泛的
推广。目前，在美国、加拿大、澳大利亚等国已有

270 多家污水处理厂应用，我国的糠醛废水、天然
骨素生产废水、再生纸废水、红霉素废水、玉米酒
精废水和黄原胶废水处理都应用 CASS 技术

[7

－

12]

。

中国石化集团兰州设计院提出了在化肥企业污水处
理中应用该工艺的优势和前景

[13]

，河北科技大学环

境科学与工程学院采用 CASS 工艺处理河北某化工
企业合成氨废水

[14]

，该工艺处理进水 COD≤1000 

mg/L，NH

3

-N≤200 mg/L 时，CASS  池的出水水质

可稳定达到 COD≤150 mg/L，NH

3

-N≤70 mg/L。

采用该工艺对氨氮浓度高于 200mg/L 的废水处理未
见报道。有的企业采用 CASS 工艺处理含尿素和氨
氮的化工废水，其中氨氮去除率只有 72.15%

[15]

。 

1.2.2  A/O 及其改进工艺 

A/O 法生物脱氮废水处理技术是 20 世纪 90 年

代初期先后开发出来的废水处理技术，它能有效的
将化工废水中的 COD 组分和氨氮污染物氧化降解
掉，使废水中的各项污染物指标达标排放。但近十
年来，这种性能良好的废水处理技术并没有得到很
好地应用，只在吉化公司和九江大化肥厂等为数很
少的大型化肥企业中使用。九江大化肥厂在废水处
理 过 程 中 ， COD 负 荷 率 控 制 在 0.23 ～ 0.50 

kg/(kgMLSS·d)，NH

3

-N 负荷率控制在 0.023～0.040 

kg/(kgMLSS·d)，COD/TN 控制在 10～16；COD 去
除率 95%左右，NH

3

-N 去除率达 85%以上，TN 去

除率达 80%以上。目前，河南某氮肥企业在高氨氮
废水处理中应用物理吹脱与 A/O 联合工艺，能够将
进水中 641～868 mg/L 的氨氮处理到 1 mg/L 左右，
但是 A/O 工艺实际进水平均氨氮浓度为 471 mg/L，
吹脱过程一方面增加了运行成本，另一方面造成二
次污染

[16]

。 

此外，还可以将各种工艺进行组合来处理氨氮

废水，有的采用高效微生物+A/O 工艺进行实验室

试验

[17]

；山西兰花集团阳城化肥厂

[18]

采用 MBR 和

A/O 复合强化生物脱氮工艺能够将进水中 300 mg/L
以内的氨氮处理至小于 30 mg/L。这些组合工艺尽
管处理效果较好，通常的氨氮浓度低于 300 mg/L 的
废水进行处理，组合起来的工艺相对单一工艺操作过
程来说，增加了占地和操作成本，工艺也变得复杂。 

微生物处理方法与其它物化或化学方法相比

较，其投资和运行费用都较低，运行管理方便，但
是如何采用微生物方法高效处理废水中的氨氮，特
别是对于浓度高于 500 mg/L 的尿素生产中的含氨
废水处理，目前还缺乏经济成熟的技术。中国石油
抚顺石油化工研究院就是针对这样的课题开展了一
系列的研究并取得良好的结果。一步微生物氧化过
程就可使废水中氨氮浓度从 800 mg/L 降至 5 mg/L 
以下。可以实现尿素生产含氨污水的同时硝化反硝
化脱氮。 

2  抚顺石油化工研究院尿素生产含
氨废水处理技术研究进展 

为解决高氨氮废水治理难题，抚顺石油化工研

究院从优化特殊菌群、减少能耗、简化工艺、降低
成本、稳定控制、废水资源化利用等方面着手，针
对污泥耐受冲击能力弱、氨氮处理负荷低、污泥易
流失等问题开展了较详细的研究。通过大量试验研
究，抚顺石油化工研究院开发的生物脱氨氮技术和
菌种能够处理浓度高于 500 mg/L 的尿素生产过程
中氨氮废水。

 

2.1    废水来源及水质 

原水取自某氮肥事业部尿素车间含氨废水储

罐。废水氨氮浓度为 10×10

4 

mg/L（五次平均值），

pH 值为 10.73。实验室用自来水将废水样品分别稀
释到氨氮浓度为 200 mg/L、300 mg/L、400 mg/L、

600 mg/L、800 mg/L 进行处理，稀释后的 pH 值在

9.5～9.8。 

2.2    实验室生物脱氨氮试验及结果 

使用优化的特殊微生物菌群，在有效容积为 2.5 

L 反应器内进行小试试验，反应过程不对 pH 值进行
调节，通过菌体驯化和连续运行处理，能够在水力
停留时间（HRT）22 h 内将进水 400～800 mg/L 的
氨氮处理至 5 mg/L 以下。

 

2.2.1 

 

初期菌体驯化结果

 

初期菌体驯化采用批次进水方式，每一批次用

水样为 2 L。进水温度为 15～18 ℃。从表 1 来看，
随着微生物对水质的适应，对氨氮去除能力逐渐提