污水(shuǐ)總氮去除方式

一、現場(chǎng)概述

在水(shuǐ)處理(lǐ)中有(yǒu)關氮素經常提到(dào)的(de)幾個(gè)術(shù)語包括：總氮(TN)、凱氏氮(TKN)、有(yǒu)機氮、無機氮、氨氮，他(tā)們之間的(de)關系如(rú)下：

總氮(TN)=有(yǒu)機氮+無機氮=凱氏氮(TKN)+NOx-N;

無機氮=氨氮(NH3-N,NH4-N)+硝态氮(NO3--N)+亞硝态氮(NO2-N);

凱氏氮(TKN)=有(yǒu)機氮+氨氮(NH3-N,NH4-N)。

污水(shuǐ)排放(fàng)标準中的(de)總氮指标在短短半年内被推上(shàng)風口浪尖，很多地(dì)區及廠(chǎng)區成爲環保督察組重點監督的(de)對象，而在2018年，這一趨勢還會(huì)愈演愈烈，更多的(de)地(dì)區将被納入重點監管範圍，在這樣緊迫的(de)形勢下，對氮的(de)處理(lǐ)技術(shù)依然以傳統活性污泥法應用(yòng)最爲廣泛，無奈的(de)是，傳統活性污泥法對氮的(de)脫除效率已經不能(néng)滿足排放(fàng)需求，因此衆多企業(yè)面臨著(zhe)提标改造的(de)新局面。

二、基本原理(lǐ)

在廢水(shuǐ)脫氮技術(shù)中廣泛使用(yòng)生物(wù)法進行(xíng)處理(lǐ)，生物(wù)脫氮是依靠水(shuǐ)體中微生物(wù)的(de)生理(lǐ)代謝作用(yòng)将不同形态的(de)氮轉化爲氮氣的(de)過程，流程爲：

廢水(shuǐ)中難降解的(de)有(yǒu)機氮通過水(shuǐ)解氨化作用(yòng)，分(fēn)解爲氨氮(NH3--N,NH4-N)，氨氮在亞硝化作用(yòng)及硝化作用(yòng)下，轉化爲硝态氮(NOX-N)，繼而在反硝化作用(yòng)下轉化爲氮氣。

三、技術(shù)分(fēn)析目前處理(lǐ)總氮的(de)方法中生化法備受青睐，原因包括起源較早、技術(shù)成熟、成本較低等，在我國幾十年的(de)污水(shuǐ)處理(lǐ)中，生化法一直占據著(zhe)主體地(dì)位，但(dàn)工(gōng)藝上(shàng)的(de)不足也(yě)随著(zhe)排放(fàng)标準的(de)提高(gāo)逐漸顯現而出，尤其對氮磷的(de)去除效果僅依靠供給微生物(wù)的(de)自然生理(lǐ)需求以得到(dào)一定程度的(de)減少(shǎo)，在污水(shuǐ)中氮磷濃度較高(gāo)時，依靠傳統污泥法往往達不到(dào)預想的(de)結果。

當然，在活性污泥法的(de)實踐應用(yòng)中也(yě)出現了很多變形工(gōng)藝，包括膜生物(wù)反應器(qì)、生物(wù)濾池技術(shù)及生物(wù)轉盤等，但(dàn)一方面成本較高(gāo)，另一方面，技術(shù)的(de)不成熟使大(dà)多數企業(yè)不願輕易嘗試，因此很少(shǎo)有(yǒu)優質的(de)案例作爲模範，也(yě)很少(shǎo)有(yǒu)企業(yè)願意共同嘗試尋求技術(shù)的(de)實踐改進，使這些技術(shù)很難取得突破性進展。

四、實際運用(yòng)在實際生産中，根據不同水(shuǐ)質需求應對生化脫氮的(de)不同環節進行(xíng)強化，例如(rú)農(nóng)藥生産廠(chǎng)區産生的(de)廢水(shuǐ)通常含有(yǒu)大(dà)量有(yǒu)機氮，因此需規模較大(dà)的(de)水(shuǐ)解工(gōng)藝，将難降解的(de)有(yǒu)機氮轉化爲容易被轉化的(de)小(xiǎo)分(fēn)子有(yǒu)機氮，從而轉化爲氨氮。 

再如(rú)，部分(fēn)電鍍廠(chǎng)需大(dà)量氨水(shuǐ)作爲緩沖劑，因此廢水(shuǐ)中含有(yǒu)大(dà)量氨氮，在這樣的(de)情況下，如(rú)不對氨氮進行(xíng)單獨處理(lǐ)，會(huì)造成生化出水(shuǐ)氨氮仍然超标，目前較好的(de)方法有(yǒu)吹脫法和(hé)折點加氯法;也(yě)有(yǒu)部分(fēn)行(xíng)業(yè)廢水(shuǐ)中硝酸鹽較多，而對硝态氮的(de)去除方法中隻有(yǒu)生化法較爲成熟，但(dàn)存在的(de)制(zhì)約性爲現有(yǒu)生化技術(shù)的(de)脫氮效率較低，當面對高(gāo)濃度硝态氮是需增建較大(dà)規模的(de)厭氧池，基建成本較高(gāo)且占地(dì)面積較大(dà)，使整體投資成本大(dà)大(dà)升高(gāo)，并較難實現。

五、實現生化占地(dì)大(dà)幅縮減

如(rú)上(shàng)圖所示，生物(wù)法的(de)最大(dà)的(de)弊端是占地(dì)面積較大(dà)，根本原因是生物(wù)法的(de)處理(lǐ)效率低，以對氮的(de)去除效果而言，一方面脫氮能(néng)力僅爲0.1kgN/m3，另一方面，實現這一脫氮效率的(de)停留時間少(shǎo)則12h，多則30d。兩者綜合之下，污水(shuǐ)以貯存方式長時間停留在污水(shuǐ)站，造成廢水(shuǐ)堆積，使池體容積在設計(jì)時不僅要容納實際生産水(shuǐ)量，還要設計(jì)足夠盈餘，以便應對緊急狀況。因此，縮減生化池容積的(de)改進方向歸根結底是提高(gāo)脫氮負荷。(脫氮負荷是指單位時間、單位體積内，微生物(wù)能(néng)夠消耗的(de)氮素質量，單位是kgN/m3·d)

生化法提高(gāo)脫氮負荷可(kě)以從以下幾方面入手：

1.菌種選擇與馴化：常規反硝化菌活性弱，耐受力差，容易在工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)的(de)沖擊下死亡，對微生物(wù)進行(xíng)長期馴化，物(wù)競天擇可(kě)使菌群提高(gāo)耐受力，延長生理(lǐ)周期，活性的(de)增強可(kě)提升微生物(wù)的(de)代謝與繁殖能(néng)力，使微生物(wù)的(de)可(kě)承受脫氮量随之升高(gāo)。

2.反應器(qì)結構：在傳統生化中，反硝化環節完成後産生的(de)氮氣不溶于水(shuǐ)，而堆積的(de)污泥制(zhì)約著(zhe)氮氣的(de)排出，氮氣的(de)滞留又(yòu)會(huì)占據微生物(wù)富集的(de)空間，影響微生物(wù)的(de)富集，如(rú)此惡性循環，使反應死區越來越多，污泥的(de)可(kě)利用(yòng)裏越來越低。改進反應器(qì)結構，提高(gāo)氮氣排放(fàng)速率，可(kě)使反應器(qì)效率更高(gāo)。

3.微生物(wù)富集模式：傳統活性污泥法中菌體吸附在污泥之上(shàng)，随污泥懸浮在水(shuǐ)體之中，當污水(shuǐ)進入池體時，懸浮污泥易被打散随水(shuǐ)流排出池體，一方面影響出水(shuǐ)水(shuǐ)質，另一方面減少(shǎo)了污泥有(yǒu)效利用(yòng)率，目前的(de)改善方式包括生物(wù)接觸氧化、生物(wù)移動床及生物(wù)固定床等。

曼巴降解總氮生物(wù)菌劑

1、對氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽吸附分(fēn)解，增強反硝化；

2、提高(gāo)硝化率，确保系統硝化穩定；

3、迅速從沖擊負荷和(hé)突發性因素導緻的(de)脫氮作用(yòng)混亂狀态中恢複；

4、快速分(fēn)解高(gāo)濃度氨氮，協助其他(tā)微生物(wù)菌群；

5、提高(gāo)系統低溫季節對總氮的(de)去除能(néng)力。