废水脱氮技术的现状与新发展

中图 分 类号 ： ６ Ｇ
文 献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ ｏ ｏ （） ０ １ － １ １ ７ — ９ Ｘ ２ ｌ ）９ ｂ一 ０ ９ ０
１ 引 言
含 氮 废 水 ， 其 是 一 些 高 浓 度 的 含 氮 尤 废 水 ， 果 没 有 得 到好 的处 理 ， 如 由于 废 水 中 的氮 能 够 促 进 藻 类 生 长 引 起 水 体 富 营 养 化， 消耗 水 中的 溶 解 氧 ， 致 水 体 生 态 系 统 导 遭 到 破坏 ， 终 使 得水 中生 物 大 量 死 亡 。 最 因 此 ， 氮 废 水 的 处 理 在 国 内 外 都 已 经 被 广 含 泛 重 视 ， 现 有 城 市 污 水 生 物 处 理 系统 进 对 行 了改 进 ， 在保 持 原 有 有 机物 去 除 率 的 同 时， 使脱 氮 能 力 增 强 ； 另有 许 多研 究 者 对 脱 氮 机 理 做 了深 入 研 究 ， 继 提 出 了一 系 列 相 新 的 脱 氮 技 术 ， 一 步 完 善 了 生 物 脱 氮 的 近
！
：
Ｓｃｉ ｃｅ ｎｄ ｅｎ ａ Ｔｅｃｈｎ ｏ ｏｌ ｇｙ 『 ｎｏｖ ｉ Ｈｅｒ ｄ ｎ ａｔｏｎ ａｌ
技 术 创 新
废 水 脱 氮 技术 的现 状 与 新 发 展
薛荣 梅 ’ （ 山市丰 南 区建 设局 唐 山市 唐 ０３０ ） ６ ０ ０
摘 要 ： 文 阐 述 了废 水 脱 氮 的 基 本 原 理 ， 绍 了Ａ／ Ｘ 艺 ， Ｂ 氧 化 沟 等 传 统 生 物 脱 氮 工 艺 及 特 点 ， 对 生 物 脱 氮 新 工 艺及 其 特 点 进 本 介 Ｏ． Ｓ Ｒ、 并 行 综 述 ， 这 些 技 术 工 艺 的 应 用 前 景 进 行 了展 望 。 时 关键词 ： 氮 硝化 反硝 化 发展 屁
理 论
２高浓Байду номын сангаас含氮废水的处理技术
２ １化学 中和法 ． 化 学 中 和 法 主 要 应 用 于 氯 氮 含 量 较 高 （ ％ 以上 ） ５ 的废 水 ， 要 是 通 过 在 废 水 中加 主 入 一 些 酸 来 中 和 掉 废 水 中 的 氦 ， 且 可 以 并 进 行 回收 ， 降低 处 理 成 本 。 入 的 中和 酸 主 加 要 是 硫 酸 、 酸 、 酸 等 强 酸 ， 了 减 少 加 硝 盐 为 酸 的 成 本 大 多 使 用 工 业 硫 酸 。 些 含 有 二 一 氧 化 硫 、 氧 化 氮 等 工 业 废 气 的 回收 废 水 二 也 可 以 用 于 中 和 氨 ， 是 容 易 造 成 二 次 污 但 染 ， 用的较 少。 使 ２ ２化 学沉淀法 ． 对于 高浓度 的含氮 废水 ， 用生 物 处 理 方 法效 果 较 差 ， 时可 以采 用 化 学 沉 淀 法 。 这 化学 沉淀法 是 在废 水 中加入Ｍｇ “和Ｐ ， Ｏ 形 成 了Ｍｇ Ｈ Ｐ ６ ０ 淀 ， 水 中的 氮伴 Ｎ Ｏ ・ Ｈ， 沉 废 随 着 沉 淀 去 除 ， 淀物 还 可 以 作为 肥 料 回 沉 收利用。 ２． 乳化液膜 分离 法 ３ 乳 化液 膜 分 离 法 主 要 是 利 用 膜 的 选 择 透 过 性 ， 用 乳 化 液 膜 对 含 氮 废 水 中 的 氮 使 与 水 进 行分 离 。 理 是 根 据 在 水 中如 果 是 原 碱 性 条件 下 ， 主 要 以 ＮＨ 形 式 存 在 ， 氨 给废 水 表 面 施 加 压 力 后 ， 分 子 将 会 透 过 膜 到 水 达 另外 一 侧 ， ＮＨ 则 被 保 留下 来 ， 以进 而 可 行 回收 利 用 。 ２． 空气 吹脱 和蒸汽 汽 提法 ４ 。 空 气 吹 脱 和 蒸 汽 汽 提 法 ， 根 据 氨 氮 是 在 水 中 的平 衡 浓 度 与 它 实 际 存在 的浓 度 之 间 存 在 差 异 。 用 吹 入 液 体 中 的 气 泡 将 氨 利 氮 带 出 ， 将 排 出 的 气 体 进 行 冷 却处 理 就 若 可 以对 氮 回收 利 用 。 是 本 工 艺 对 于 温 度 但 过 低 或 者 浓 度过 高 的 废 水 适 用 效 果 不 好 。
ＮＤ工 艺 因 素 很 多 ， 何 确 定 合理 如 应是 由亚 硝酸 菌和 硝 酸 菌 两 种 化 能 自养 型 但 影 响Ｓ 微生 物 共 同 完 成 ， 反应 式 为 ： 其 的工 艺运 行 参 数 仍 有 待 进 一 步 研 究 。 ４ ２全程 自养脱 氮技术 （ Ｌ Ｎ ） ． ０ Ａ Ｄ Ｎ ２， Ｈ ＋ ０ 型 Ｎ ２＋ Ｏ Ｏ ＋Ｈ ＋ 该技 术 又 称 为 氧 限 制 自养 硝 化 反 硝 化 从上述反 应式 可知 ， 硝化 反 应 要 在 有 技 术 。 整 个氨 氮 去 除 过 程 全部 由 自养 菌 完 ４ 氧条 件下进 行 ， 论 硝化需氧 量为４ ５ｇ 理 ． ７ 成 ， 能 耗 仅 为 常 规 硝化 反 硝 化 脱氮 能 耗 其 Ｏ，ｇ －Ｎ， ／ ＮＨ ＨＮＯ 的产 生 使 环 境 酸性 增 的 １ ３ 该 技 术 的关 键 是 控 制 溶 解 氧 ， 硝 ／ 。 使 强 ， 投 加 一 定 的碱 ， 持ｐ 需 维 Ｈ在 ８ 为 宣 ； 化过 程 仅 进 行 到 ＮＨ ～９ 氧 化 为ＮＯ２阶 段 ， － 产 由于 自养 硝 化 菌 在 大 量 有机 物存 在 的 条件 生 的ＮＯ２反硝 化生 成Ｎ，Ｊ对处 理 高氨 氮含 Ｉ。 ３ 下 ， 氧 气 和 营 养 物 的 竞 争 不 如 好 氧 异 养 量 和 低 Ｃ Ｎ的 废 水 ， 程 自养 脱 氮 这 一 新 对 ／ 全 菌 ， 而 使 硝化 菌得 不 到 优 势 ， 低 硝化 速 型 脱 氮 技 术 ， 常 规 硝化 反 硝 化 污 泥 技 术 从 降 较 率， 一般 认为 Ｂ ＯＤ 小于２ ｍｇ １ ， ０ ／ 时 硝化 反 应 可大 大 降 低 氧 耗 ， 无 需外 加 有 机 碳 源 ， 并 因 才能完成 。 此具 有 很 好 的 应 用 前景 。 （ ） 硝 化 反应 ： 无 分 子 态 氧 存 在 的 ４ ３短程硝 化反硝 化脱 氮技术 （ Ｈ Ｒ Ｎ ２反 在 ． ＳＡＯ ） 条件下， 反硝 化 菌将 ＮＯ 和ＮＯ２ 原 为 Ｎ， 还 短 程 硝 化 反 硝 化 脱 氮 原 理 是 将 氨 氮氧 或 Ｎ Ｏ过 程 ， 为 反 硝 化 反 应 。 是 由 一 群 化 控 制 在 亚 硝 化 阶 段 ， 后 进 行 反 硝化 。 ， 称 它 然 实 异 养 型 微 生 物 完 成 。 反 应式 为 ： 其 现 短 程 硝 化 反 硝 化 的 关 键是 寻 求 抑 制 硝 化 细 菌 而 不 抑 制 亚 硝 化 细 菌 活 性 的 合 适 条 ６ ０ ＋ Ｃ ｔＨ— Ｎ ｉ ５Ｈ ０ — ５０ ＋Ｎ， ７Ｉ０ ６Ｈ Ｃ ， ３ ＋Ｉ， ＋ ０ 一 － 件 ， 防止 生 成 的 亚 硝 酸 盐 氧 化成 硝酸 盐 。 以 反 硝 化 反 应 一 般 以 有 机 物 为 碳 源 和 电 经Ｎ０ 途 径 实现 生 物 脱 氮成 功 应 用 的报 道 子 供 体 ， 般 当ＢＯＤ ／ 一 ＴＫＮ＞３ 时 ， 认 还 不 多见 ， 有 代表 性 的 工 艺 为 ｌ ９ 年 由 ～５ 可 具 ９７ 为碳源充 足， 则需投加外加碳源 。 否 荷兰 Ｄ ｌ 技 大学开 发 的ｓ ＲＯ ｅｆ 科 ＨＡ Ｎ工 艺 。 该 ３． 典型 生物脱 氮工 艺 ２ 工 艺 采 用 的 是 ＣＳＴＲ反 应 器 （ ＣＯｍＰｌ ｔ ｅｅ 根 据 污 水 处理 系 统 的 类 别 不 同可 将 生 Ｓ ｉ ｅ ａ ｋ Ｒｅ ｃｏ ）适 合于处 理高浓 度 ｔ ｒｄ Ｔ ｎ ａ ｔ ｒ， ｒ 物 脱 氮 系 统 分 为 活 性 污 泥 脱 氮 系统 和生 物 含氮 废 水（ ． ｇ Ｌ ， ＞０ ５ Ｎ／ ） 其成 功 之处 在 于利 膜 系统 。 分 别 采 用 活 性 污 泥 法 反 应 器 与 其 用 了 硝酸 菌在 较 高 温 度 下（ ０ ０ 生 长 ３ ～４ ℃） 生 物 膜 反应 器作 为 好 氧 ／ 氧 反 应 器 ， 现 速 率 明 显 低 于 亚 硝 酸 菌 的特 点 ， 过 控 制 缺 实 通 硝 化 反 硝 化 以 达 到 脱 氮 目的 。 温度 和ＨＲ Ｔ就 可 以 自然 淘 汰 掉 硝 酸 菌 ， 使 典 型 的 生 物 脱 氮 工 艺 包 括 Ａ／ Ｏ工 艺 。 反应 器 中 的亚 硝 酸 菌 占绝 对 优 势 ， 而 使 从 Ａ／Ｏ工艺 是 一 种 前 置 反 硝化 工 艺 ， ９ ３ １ ７ 年 氨氧 化 控 制 在 亚 硝 酸 盐 阶 段 ， 通 过 间歇 并 由Ｂ ｒ ｒ 为 改进 Ｂａ ｔ ａ ｎａ ｄ ｒｈ传统 三 级生 物 脱 氮 曝 气 便 可 达 到 反 硝 化 的 目的 …。 工 艺 而 提 出 的 ， 目前 国 内外 在 新 厂 建 设 是 和 老厂 改造 方 面 普 遍 采 用 的 城 市 污 水 生 物 ５结语 脱 氮工 艺 ， 有 较 好 的代 表 性 。 工 艺 特 点 具 其 新 型 脱 氮 工 艺 对 高 浓 度 含 氨 废 水 脱 氮 是 将 缺 氧 池 置 于 曝 气 池 前 面 ， 将 曝 气 池 效 率 较 高 ， 它 们 的 工 艺 条件 要 求 严 格 ， 并 但 特 的 硝化 液 和 二 沉 池 的 污 泥 回 流 至 缺 氧 池 。 别 是 对 溶 解 氧 的 要 求 更 为 严 格 ， 实 际应 在 用 中 很 难 控 制 ， 有 待 进 一 步研 究 。 还