高含氮类型市政污水深度脱氮工艺设计探究

李翠翠

摘要：随着工业的发展，城市污染现象越来越严重，城镇污水厂氮素去除成为了难题。氮去除引起了人们的研究。厌氧氨氧化工艺是当前的新研发的生物脱氮技术，不同于传统生物脱氮技术，其具有一定的优势。通过将厌氧氨氧化工艺能够有效的在生物污水处理过程中应用，有效的改善生态环境。

关键词：高含氮;市政污水;脱氮工艺

现阶段，我国经济不断的发展过程中，城市化进程逐渐加快，工业得到了空前的发展。水资源是工业发展的重要能源，很多地域面临着水资源不能供应城市经济发展需求，从而阻碍了我国城市經济的发展。因此，要加强对我国水污染的治理，不断探索和创新脱氮工艺，实现环境的可持续发展。

1.新型生物脱氮技术

传统硝化反硝化工艺在污水脱氮处理过程中发挥了一定的作用，但是其本身具有一定的不足，使得脱氮效果很难提高，随着时代的发展已经无法满足排放标准。首先，传统反硝化需要存在能够向其提供电子的有机物，而城市污水的碳硝比逐渐下降，无法满足反硝化的需求，要增加碳源，使得处理成本上升。其次，氨氮硝化反应需要足够的氧气才能进行，从而增多了工艺的运行费用。最后，为了提高脱氮效果，要将污泥回流和硝化混合液回流同时开展，使得水厂动力消耗更加严重。目前，人们对脱氮工艺的进一步研究，发现了新的理念，将脱氮技术主要分为两类：一类是在传统硝化反硝化理论的基础上，进一步改进传统生物脱氮处理技术以及采用微生物实验等手段进行改进。另一类是自然界中能够促进氮元素分小姐和循环的微生物被发现，将其应用在污水处理当中，打破了传统污水处理。

2.短程硝化反硝化生物脱氮工艺

为了保证短程硝化反硝化脱氮技术稳定的进行亚硝化，主要措施有几个方面;第一，通过实验微生物纯种培养技术，进行分离和富集亚硝酸菌，在反应器内对其进行固化处理。第二，要合理的控制温度，在同一温度的条件下，通过不同生长速度来分选出亚硝酸菌和硝酸菌。通常来说，温度高于三十摄氏度时，亚硝酸菌增值速度更快。第三，要保证PH在合理范围，通过游离氨对硝酸菌抑制作用更强的优势，将PH值调节在游离氨浓度在硝酸菌和亚硝酸菌之间，保证氨氮氧化的顺利进行，使得亚硝酸盐氧化处于被抑制的状态。第四，对溶解氧的浓度进行控制，保证反应器的保持较低溶解氧的状态，亚硝酸菌的溶解氧亲和力更强，从而使得硝酸菌处于较强的抑制状态，分离出亚硝酸菌和硝酸菌。

3.同时硝化反硝化脱氮工艺

传统脱氮工艺是将硝化和反硝化进行划分在不同的区间进行反应，创造出适合硝酸菌和亚硝酸菌生存的环境，使得两种硝化菌独立生长，进而实现脱氮的目的。当前，很多研究人员发现了硝化反硝化同时发生的现象：第一，从宏观环境理论进行分析，由于好氧反应器内的充氧存在不均匀的现象，使得反应器空间内存在缺氧的区域，在缺氧区域进行则会出现硝化和反硝化反应。第二，从微环境理论分析，反应器内氧气是通过液相主体向活性污泥絮体或者生物膜的内部进行传递。氧传递的过程中受到阻力，使得絮体和生物膜的表面和内部产生了缺氧区。硝化菌能够在缺氧区和好氧区占据一定的优势，进行脱氮，从而同时发生了硝化和反硝化。第三，从生物学理论进行分析，自然界中存在多种好氧反硝化菌和异养反硝化菌，

从而实现了硝化反硝化同时进行。

4.厌氧氨氧化反应器影响因素

4.1水力负荷的影响

水力负荷通常是指滤池的滤速，反应器单位时间内处理水量越大则反应器的产水量也就越多。此外，水力负荷还体现出反应器内水的停留的时间。水力负荷越高，则反应器内水力停留的时间会降低，水流和微生物接触时间就会降低，使得水中的氮元素无法充分降解。

4.2溶解氧对反应器的影响

厌氧氨氧化菌属于厌氧菌，对氧气较为敏感，通常来说百分之零点五的饱和度氧气就会对厌氧氨氧化菌有着一定的抑制作用。厌氧氨氧化工艺在加入水的过程中难免会将氧气携带进去，在实际工程操作过程中，如果前置部分亚硝化工艺运行存在问题时，出水就会存在一定的波动，对后续的厌氧氨氧化工艺的正常进行产生不利影响。因此要实时的对进水波动进行全面了解，避免高浓度氧气进入厌氧氨氧化反应器内。而通过对进水水质进行调节从而实现厌氧氨氧化滤池脱氮功能的恢复，此外反应器内微生物种群的多样性有利于对外界条件波动情况的环节，保证厌氧氨氧化滤池的正常运行。

4.3反冲洗对反应器的影响

生物滤池在运行的过程中，由于滤料的截留和生物絮凝的影响，使得水中的悬浮物和胶体颗粒在空隙中不断积累。此外，滤池填料表面卫生也在不断地进行代谢，使得滤池内生物量逐渐增多，导致填料空隙被缩小，降低了液固传质效率，生物滤池的运行性能造成不利影响。针对该问题，适度的反冲洗对厌氧氨氧化滤池脱氮性能不会产生较大的影响，脱氮性能在反冲洗六小时左右就可以恢复。

5.总结

简而言之，厌氧氨氧化工艺比传统硝化反硝化工艺更加节省耗能，当前对厌氧氨氧化工艺的研究主要是对污泥消化液等废水的处理。但是，目前厌氧氨氧化工艺存在着许多问题，包括启动时间长等，对环境条件要求比较高。针对该技术主要从基础研究和工程应用研究着手，通过现代分子生物技术掌握厌氧氨氧化的特点，进而向工程应用提供技术，不断地积累工程应用经验，促进该技术的发展。

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