废水处理氨氮技术研究

科技论坛废水处理氨氮技术研究刘慧敏（舞钢市环境监测站，河南舞钢462500）1概述水处理问题是围绕解决水中的污染物质而展开的。处理城市污水所产生的二氧化碳排放量包括两部分:将污水中的碳源（BOD）转化为二氧化碳，以及相应的动力消耗折合成二氧化碳排放。由于水在大自然界的循环路径，对于排放口来说，污水处理属于末端治理。但是，对于排入的水体和地下水来说，排放水又是源头。长此以往造成的结果就是水体污染逐年加剧。2废水的管理利用2.1污水回用的意义污水回用在发达国家已得到广泛应用，而且越来越多的行业已经开始利用处理后的污水。污水回用受到越来越重视的主要原因是:人口增加和用水量的增加对现有水资源的压力越来越大；人们开始意识到污水回用是一种非常可靠的供水源；成功的污水回用工程越来越多；供水和污水处理行业越来越意识到污水回用的经济和环境效益；蓄水工程（如水坝）的环境和经济成本越来越高；人们逐渐意识到与过度用水有关的环境影响；趋向于回收成本水价制度的引入促进了污水的回用；为满足高水质标准而进行污水处理厂更新改造的成本不断增加。2.2污水处理后的应用经处理的污水可以回用于各种不需要符合饮用水水质要求的工业企业。各种工业生产过程中的冷却水、锅炉用水、生产和加工用水、清洗和辅助用水（如除尘和浇地）等，都可以利用经处理的污水。可以使用经过处理的污水的行业包括商业洗车、造纸厂、矿山、石油精炼厂、电站、商业洗衣、道路建设企业、旅游点、酿酒厂，以及混凝土、砖、纺织品、金属及涂料的生产厂。日本近40%经处理的市政污水被用于工业用途，而美国的佛罗里达州和加利福尼亚洲分别为2%和5%。对居民来说，污水回用可以用于冲洗马桶、洗车、清洗和浇灌花园.从社区的角度来看，污水回用的非饮用水用途还包括室外的灌溉及各种娱乐场所用水。3硝化反硝化生物脱氨氮传统硝化反硝化生物脱氨氮的基本原理是：好氧条件下，NH3在自养硝化菌作用下转化为NO3-；厌氧条件下，NO3-在异养反硝化菌作用下转化为N2，排入大气。目前这方面的研究主要集中在同步硝化反硝化、新型载体和微量活性物质开发几个方面。3.1亚硝酸化反硝化工艺生物硝化反硝化是应用最广泛的脱氮方式。由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气，曝气费用成为这种脱氮方式的主要开支。亚硝酸化反硝化（将氨氮氧化至亚硝酸盐氮即进行反硝化），不仅可以节省氨氧化需氧量而且可以节省反硝化所需炭源。Ruiza等[1]用合成废水（模拟含高浓度氨氮的工业废水）试验确定实现亚硝酸盐积累的最佳条件。要想实现亚硝酸盐积累，pH不是一个关键的控制参数，因为pH在6.45～8.95时，全部硝化生成硝酸盐，在pH<6.45或pH>8.95时发生硝化受抑，氨氮积累。当DO＝0.7mg/L时，可以实现65％的氨氮以亚硝酸盐的形式积累并且氨氮转化率在98％以上。DO<0.5mg/L时发生氨氮积累，DO>1.7mg/L时全部硝化生成硝酸盐。3.2新型载体开发脱氨氮开发新型载体是改进传统硝化反硝化脱氨氮工艺的另一种途径。采用新型载体的目的在于通过载体上的高生物质量得到一种高负荷的硝化反应器。WelanderU等利用悬浮载体生物膜反应器去除市政垃圾填埋渗滤液中的NH3-N，获得最大的NH3-N硝化速率0.6kg/（m3·d）。生物学解释有别于传统的脱氮理论。传统的脱氮理论认为，硝化反应是由自养型好氧微生物完成的，称为硝化菌。而反硝化反应是在缺氧和厌氧条件下由反硝化菌完成的。但最近几年，已有报道发现了许多异养微生物能够对有机及无机含氮化合物进行硝化作用。与自养硝化菌相比，异养硝化菌生长快，产量高，能忍受较低的溶解氧浓度和更酸的环境。研究表明，许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌，能够直接把氨氮转化为最终气态产物而逸出，所以同步硝化反硝化生物脱氮就有了合理的解释。3.3微量活性物质开发脱氨氮向反应器中添加微量活性物质可以增强硝化菌、反硝化菌的活性，或降低有害物质对硝化菌、反硝化菌的影响，最终提高硝化及反硝化的速率。Albert等研究得到加入三价或四价金属盐，特别是铁、铝等离子可以加快硝化反硝化速率。Nakayama等证实投加三价铁盐可以催化系统中亚硝酸盐的分解。WuertzS等研究得到加入磷酸盐/烟酸或钼酸盐/核黄素可以降低废水中有害物质对硝化菌的影响，提高废水脱氨氮的效果。4处理氨氮的技术高浓度氨氮废水处理技术就是从NH3-N的另外一种形态开始研究的，要解决的关键技术问题有两个：（1）如何将不能强化絮凝的固态氨最大限度地转换成游离氨；（2）如何最大限度地做到气液分离把气态氨从废水中去除掉，并且不造成第二次污染。在这方面，江苏德源环保下足了功夫，成功的研究出了几种根据不同含量、不同气候温度的氨氮废水处理设备。用我们公司生产的氨氮废水处理设备处理氨氮废水，不但去除氨氮效果好，氨氮废水处理成本费也很低