污水生物脱氮新技术概述_马俊科

第二章环境污染防治技术研究与开发污水生物脱氮新技术概述马俊科刘春杨景亮河北科技大学环境科学与工程学院石家庄050018摘要本文在指出传统脱氮技术存在的问题的同时,介绍了一些最近开发出来的废水生物新脱氮技术,这些工艺都是基于新的氮素转化途径的,如短程硝化一反硝化、同步硝一化反硝化、厌氧氛氧化、全程自养脱氮工艺、好氧反硝化和好氧反氨化,并对这些脱氮技术作了详细阐述。关健询传统脱氮技术存在问题废水生物脱氮新技术一、引言随着科学技术的快速进步和工业化的飞速发展,人民生活水平日益提高,但同时大量的NO,一N,N02一N,NH4`一N等直接排放到水体中,带来了一系列的环境问题。氮对水体的影响表现在如下几个方面:藻类的过量繁殖导致水质恶化和湖泊退化等水体富营养化;氨氮的耗氧量特性使水体的溶解氧降低,进而导致鱼类的死亡和水体黑臭;此外,当水体的pH值较高时,化合态氮对水生生物有直接的毒性。因此污水中氮的去除是环境工作者所面临的一个重要问题。当前国内外含氮废水的处理方法,主要有吹脱法、汽提回收法、化学沉淀法、离子交换法、电化学氧化法和折点加抓法等,各种方法都存在一些问题,诸如处理效果不佳,工艺复杂,工况难以掌握和处理成本偏高。相比之下,近年来研究较为活跃的生物脱氮法较为经济有效。二、传统生物脱氮技术传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于对环境条件的要求不同,这两个过程不能同时发生,而只能序列式进行,即硝化反应发生在好氧条件下,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,便硝化与反硝化能够独立地进行。传统的生物脱氮技术主要存在以下一些缺陷:(l)工艺流程较长,占地面积大,基建投资高。(2)硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高生物浓度,造成系统总水力停留时间较长,有机负荷较低,从而增加了投资和运行费用。(3)硝化过程为好氧过程,供养能耗较大,且硝化过程产生的酸度,需要加碱中和增加了处理费用。反硝化过程需要一定的有机物,而废水中的有机碳经过曝气大部分被去除,往往要另外加人碳源,如甲醇。(4)抗冲击能力弱,高浓度氨氮和亚硝酸盐进水会抑制硝化菌生长。三、污水脱氮新技术(一)短程峭化一反碗化1975年,votes等在进行高浓度氨氮废水处理研究中,发现了硝化过程中NO:一积