高含氮類型市政污水深度脫氮工藝設(shè)計探究

李翠翠

摘要：隨著工業(yè)的發(fā)展，城市污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，城鎮(zhèn)污水廠氮素去除成為了難題。氮去除引起了人們的研究。厭氧氨氧化工藝是當(dāng)前的新研發(fā)的生物脫氮技術(shù)，不同于傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)，其具有一定的優(yōu)勢。通過將厭氧氨氧化工藝能夠有效的在生物污水處理過程中應(yīng)用，有效的改善生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：高含氮;市政污水;脫氮工藝

現(xiàn)階段，我國經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展過程中，城市化進(jìn)程逐漸加快，工業(yè)得到了空前的發(fā)展。水資源是工業(yè)發(fā)展的重要能源，很多地域面臨著水資源不能供應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，從而阻礙了我國城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，要加強(qiáng)對我國水污染的治理，不斷探索和創(chuàng)新脫氮工藝，實現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1.新型生物脫氮技術(shù)

傳統(tǒng)硝化反硝化工藝在污水脫氮處理過程中發(fā)揮了一定的作用，但是其本身具有一定的不足，使得脫氮效果很難提高，隨著時代的發(fā)展已經(jīng)無法滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。首先，傳統(tǒng)反硝化需要存在能夠向其提供電子的有機(jī)物，而城市污水的碳硝比逐漸下降，無法滿足反硝化的需求，要增加碳源，使得處理成本上升。其次，氨氮硝化反應(yīng)需要足夠的氧氣才能進(jìn)行，從而增多了工藝的運行費用。最后，為了提高脫氮效果，要將污泥回流和硝化混合液回流同時開展，使得水廠動力消耗更加嚴(yán)重。目前，人們對脫氮工藝的進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)了新的理念，將脫氮技術(shù)主要分為兩類：一類是在傳統(tǒng)硝化反硝化理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改進(jìn)傳統(tǒng)生物脫氮處理技術(shù)以及采用微生物實驗等手段進(jìn)行改進(jìn)。另一類是自然界中能夠促進(jìn)氮元素分小姐和循環(huán)的微生物被發(fā)現(xiàn)，將其應(yīng)用在污水處理當(dāng)中，打破了傳統(tǒng)污水處理。

2.短程硝化反硝化生物脫氮工藝

為了保證短程硝化反硝化脫氮技術(shù)穩(wěn)定的進(jìn)行亞硝化，主要措施有幾個方面;第一，通過實驗微生物純種培養(yǎng)技術(shù)，進(jìn)行分離和富集亞硝酸菌，在反應(yīng)器內(nèi)對其進(jìn)行固化處理。第二，要合理的控制溫度，在同一溫度的條件下，通過不同生長速度來分選出亞硝酸菌和硝酸菌。通常來說，溫度高于三十?dāng)z氏度時，亞硝酸菌增值速度更快。第三，要保證PH在合理范圍，通過游離氨對硝酸菌抑制作用更強(qiáng)的優(yōu)勢，將PH值調(diào)節(jié)在游離氨濃度在硝酸菌和亞硝酸菌之間，保證氨氮氧化的順利進(jìn)行，使得亞硝酸鹽氧化處于被抑制的狀態(tài)。第四，對溶解氧的濃度進(jìn)行控制，保證反應(yīng)器的保持較低溶解氧的狀態(tài)，亞硝酸菌的溶解氧親和力更強(qiáng)，從而使得硝酸菌處于較強(qiáng)的抑制狀態(tài)，分離出亞硝酸菌和硝酸菌。

3.同時硝化反硝化脫氮工藝

傳統(tǒng)脫氮工藝是將硝化和反硝化進(jìn)行劃分在不同的區(qū)間進(jìn)行反應(yīng)，創(chuàng)造出適合硝酸菌和亞硝酸菌生存的環(huán)境，使得兩種硝化菌獨立生長，進(jìn)而實現(xiàn)脫氮的目的。當(dāng)前，很多研究人員發(fā)現(xiàn)了硝化反硝化同時發(fā)生的現(xiàn)象：第一，從宏觀環(huán)境理論進(jìn)行分析，由于好氧反應(yīng)器內(nèi)的充氧存在不均勻的現(xiàn)象，使得反應(yīng)器空間內(nèi)存在缺氧的區(qū)域，在缺氧區(qū)域進(jìn)行則會出現(xiàn)硝化和反硝化反應(yīng)。第二，從微環(huán)境理論分析，反應(yīng)器內(nèi)氧氣是通過液相主體向活性污泥絮體或者生物膜的內(nèi)部進(jìn)行傳遞。氧傳遞的過程中受到阻力，使得絮體和生物膜的表面和內(nèi)部產(chǎn)生了缺氧區(qū)。硝化菌能夠在缺氧區(qū)和好氧區(qū)占據(jù)一定的優(yōu)勢，進(jìn)行脫氮，從而同時發(fā)生了硝化和反硝化。第三，從生物學(xué)理論進(jìn)行分析，自然界中存在多種好氧反硝化菌和異養(yǎng)反硝化菌，

從而實現(xiàn)了硝化反硝化同時進(jìn)行。

4.厭氧氨氧化反應(yīng)器影響因素

4.1水力負(fù)荷的影響

水力負(fù)荷通常是指濾池的濾速，反應(yīng)器單位時間內(nèi)處理水量越大則反應(yīng)器的產(chǎn)水量也就越多。此外，水力負(fù)荷還體現(xiàn)出反應(yīng)器內(nèi)水的停留的時間。水力負(fù)荷越高，則反應(yīng)器內(nèi)水力停留的時間會降低，水流和微生物接觸時間就會降低，使得水中的氮元素?zé)o法充分降解。

4.2溶解氧對反應(yīng)器的影響

厭氧氨氧化菌屬于厭氧菌，對氧氣較為敏感，通常來說百分之零點五的飽和度氧氣就會對厭氧氨氧化菌有著一定的抑制作用。厭氧氨氧化工藝在加入水的過程中難免會將氧氣攜帶進(jìn)去，在實際工程操作過程中，如果前置部分亞硝化工藝運行存在問題時，出水就會存在一定的波動，對后續(xù)的厭氧氨氧化工藝的正常進(jìn)行產(chǎn)生不利影響。因此要實時的對進(jìn)水波動進(jìn)行全面了解，避免高濃度氧氣進(jìn)入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器內(nèi)。而通過對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)從而實現(xiàn)厭氧氨氧化濾池脫氮功能的恢復(fù)，此外反應(yīng)器內(nèi)微生物種群的多樣性有利于對外界條件波動情況的環(huán)節(jié)，保證厭氧氨氧化濾池的正常運行。

4.3反沖洗對反應(yīng)器的影響

生物濾池在運行的過程中，由于濾料的截留和生物絮凝的影響，使得水中的懸浮物和膠體顆粒在空隙中不斷積累。此外，濾池填料表面衛(wèi)生也在不斷地進(jìn)行代謝，使得濾池內(nèi)生物量逐漸增多，導(dǎo)致填料空隙被縮小，降低了液固傳質(zhì)效率，生物濾池的運行性能造成不利影響。針對該問題，適度的反沖洗對厭氧氨氧化濾池脫氮性能不會產(chǎn)生較大的影響，脫氮性能在反沖洗六小時左右就可以恢復(fù)。

5.總結(jié)

簡而言之，厭氧氨氧化工藝比傳統(tǒng)硝化反硝化工藝更加節(jié)省耗能，當(dāng)前對厭氧氨氧化工藝的研究主要是對污泥消化液等廢水的處理。但是，目前厭氧氨氧化工藝存在著許多問題，包括啟動時間長等，對環(huán)境條件要求比較高。針對該技術(shù)主要從基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用研究著手，通過現(xiàn)代分子生物技術(shù)掌握厭氧氨氧化的特點，進(jìn)而向工程應(yīng)用提供技術(shù)，不斷地積累工程應(yīng)用經(jīng)驗，促進(jìn)該技術(shù)的發(fā)展。

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