生物脱氮工艺新旧比较及其发展

水处理技术:本文对传统生物脱氮技术和目前新型的生物脱氮技术进行了介绍。

 

1传统生物脱氮工艺

中的氮以有机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐4种形态存在…。如污水有机氮占含氮量的4O%~60%,氨氮占5O%~60%,硝态氮仅占0%一5%。传统生物脱氮技术遵循已发现的自然界氮循环机理,中的有机氮依次在氨化菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌的作用下进行氨化反应、亚硝化反应、硝化反应和反硝化反应后最终转变为氮气而溢出水体,达到了脱氮目的。

传统生物脱氮技术是目前应用最广的脱氮技术。硝化工艺虽然能把氨氮转化为硝酸盐,消除氨氮的污染,但不能彻底消除氮污染。而反硝化工艺虽然能根除氮素的污染,但不能直接去除氨氮。因此,传统生物脱氮工艺通常由硝化工艺和反硝化工艺组成。由于参与的菌群不同和工艺运行参数不同,硝化和反硝化两个过程需要在两个隔离的反应器中进行,或者在时间或空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行…传统生物脱氮途径就是人为创造出硝化菌、反硝化菌的生长环境,使硝化菌和反硝化菌成为反应池中的优势菌种。由于对环境条件的要求不同,硝化反硝化这两个过程不能同时发生,而只能序列式进行,即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。

常见的工艺有生物脱氮工艺、二级生物脱氮工艺和合建式缺氧一好氧活性污泥法脱氮系统等。传统生物脱氮工艺存在不少问题:(1)工艺流程较长,占地面积大,基建投资高。(2)由于硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度,特别是在低温冬季,造成系统的HRT较长,需要较大的曝气池,增加了投资和运行费用。(3)系统为维持较高的生物浓度及获得良好的脱氮效果,必须同时进行污泥和硝化液回流,增加了动力消耗和运行费用。(4)系统抗冲击能力较弱,高浓度NH,一和NO:一废水会抑制硝化菌生长。(5)硝化过程中产生的酸度需要投加碱中和,不仅增加了处理费用,而且还有可能造成二次污染。因此,人们积极探讨开发高效低耗的新型生物脱氮新工艺。

2新型生物脱氮工艺

随着科学的发展,近年来发现了好氧反硝化菌和异养硝化菌,硝化反应不仅由自养菌完成,某些异养菌也可以进行硝化作用,反硝化不只在厌氧条件下进行,某些细菌也可在好氧条件下进行反硝化;许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌(如Thiosphaerapantotropha菌),并能把NH3一氧化成NO:一后直接进行反硝化反应;氨的氧化不仅可以在好氧条件下进行,也可以在厌氧条件下进行。这些新发现突破了传统生物脱氮理论的认识,为研发生物脱氮新工艺奠定了基础。