武智 石晶晶

（1.河北匯銘環(huán)境科技有限公司 河北 石家莊 050000）

（2.河北奧格環(huán)保科技咨詢有限公司 河北 石家莊 050000）

隨著社會(huì)和工業(yè)的進(jìn)步，越來越多的含氮廢水進(jìn)入自然水體，而氮含量超標(biāo)易造成赤潮和水體富營養(yǎng)化，嚴(yán)重破壞水環(huán)境平衡，從而威脅人類健康。因此，高效去除水體氮污染也逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)含氮廢水的處理技術(shù)和工藝進(jìn)行了概述，以提供含氮廢水處理的新思路。

一、含氮廢水處理現(xiàn)狀

目前，常用的除氮方法主要有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物脫氮法。其中化學(xué)法和物化法僅對(duì)氮元素進(jìn)行了轉(zhuǎn)移或形態(tài)轉(zhuǎn)變，無法徹底去除，而且涉及專業(yè)操作繁雜、運(yùn)行成本高，易產(chǎn)生二次污染，故在實(shí)際運(yùn)用中受到一定限制。微生物脫氮技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)、有效的脫氮方法，備受人們關(guān)注[1]。目前，生物脫氮技術(shù)的研究，從原理上可分為傳統(tǒng)硝化反硝化、短程硝化反硝化、同時(shí)硝化反硝化、厭氧氨氧化、好氧反硝化、生物強(qiáng)化和自養(yǎng)反硝化法等，隨著人們對(duì)其研究不斷深入，日漸成為主流處理工藝。

二、微生物脫氮新工藝

①短程硝化反硝化工藝

短程硝化反硝化是通過控制反應(yīng)條件，將硝化過程控制在氨氮氧化到亞硝酸鹽氮，最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^程。荷蘭Dem工業(yè)大學(xué)根據(jù)短程硝化反硝化原理開發(fā)了SHARON工藝.該工藝的成功之處在于巧妙的運(yùn)用了亞硝酸菌和硝酸菌的不同生長速率，即在較高溫度下硝酸菌的生長速率明顯低于亞硝酸菌的生長速率。因此，通過控制就可以自然淘汰掉硝酸菌，使反應(yīng)器中的亞硝酸菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，從而使氨氧化控制在亞硝酸鹽階段，并通過間歇式曝氣達(dá)到反硝化目的[2]。OLA ND工藝是由比利時(shí)Gent微生物生態(tài)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一種限制性自養(yǎng)亞硝化工藝[3]。該工藝是在溶解氧受限制的條件下，利用亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌代謝活性及溶解氧親和力不同的動(dòng)力學(xué)特征，將廢水中的部分NH4+-N氧化為-N，然后利用NO2--N作為電子受體將剩余的NH4+-N氧化為N2。OLA ND工藝就是利用這兩類菌動(dòng)力學(xué)特性的差異實(shí)現(xiàn)了淘汰硝酸菌,使亞硝酸大量積累。

②厭氧氨氧化工藝

厭氧氨氧化是以二氧化碳為碳源，通過微生物作用將銨根離子和硝酸根離子轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^程。Jetten等[4]人將厭氧氨氧化工藝（Anammox）與短程硝化反硝化工藝（Sharon）組合，將短程硝化反硝化的出水作為厭氧氨養(yǎng)化的進(jìn)水，通過對(duì)短程硝化反硝化工藝的控制，使出水中NH4+與NO2-比例為1:1進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng)，氨氮去除率達(dá)到100%。我國遼寧科技大學(xué)的研究人員在實(shí)驗(yàn)室研究[5]的基礎(chǔ)上，采用Sharon-Anammox工藝對(duì)遼寧丹東焦化廠污水處理站原有的A2/O工藝進(jìn)行改造，得出經(jīng)處理后，氨氮去除率達(dá)到98～100%的結(jié)論。

③同時(shí)硝化反硝化

同時(shí)硝化反硝化，即在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行硝化和反硝化反應(yīng)。該技術(shù)在生物膜反應(yīng)器、活性污泥系統(tǒng)(氧化溝、SBR)以及各種組合工藝中均可以發(fā)生，與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比，其具有保持反應(yīng)器中p H值穩(wěn)定，無需外加堿劑，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的特點(diǎn)。許曉毅等[6]通過改進(jìn)OG O反應(yīng)器內(nèi)同心圓內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu)和混合液回流的設(shè)備配置，研制了OG O新型反應(yīng)器，同時(shí)硝化反硝化作用就是OGO工藝生物脫氮的主要途徑之一。劉福利等[7]采用同時(shí)硝化反硝化工藝處理石油工業(yè)廢水，氨氮去除率高達(dá)99.0%以上。

④微生物強(qiáng)化技術(shù)

微生物強(qiáng)化技術(shù)即通過投加介體類物質(zhì)，催化微生物反硝化的進(jìn)程，提高脫氮效率。王競等[8]采用電聚合方法固定蒽醌2，6-二磺酸鈉催化強(qiáng)化硝基化合物的降解，可提高降解速率1-3倍，并在重復(fù)利用十次之后，仍保持穩(wěn)定的催化效能。

結(jié)語

面對(duì)日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)因工藝冗長，脫氮效率低，且受季節(jié)影響較大，出水水質(zhì)差等原因，正被新的處理工藝所替代，通過深入研究微生物脫氮的原理和轉(zhuǎn)化機(jī)制，開發(fā)處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用低和適于實(shí)際應(yīng)用的新工藝將成為今后研究的熱點(diǎn)。

[1]楊家澍，王留成，李國順等.水中亞硝酸鹽凈化處理研究進(jìn)展.鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2002,23(4):102-106.

[2]劉曉東,段亞萍.短程硝化反硝化生物脫氮技術(shù)研究.沈陽大學(xué)學(xué)報(bào).2007,19(2):74-77.

[3]Kim W,Inge D B,Willy V.Oxygen2limited autotrophic nitrification denitrification(OLAND)in a rotating biological contactor treating high2salinity wastewater[J].Water Research,2005,39(1):4512-4520.

[4]Jetten M S M，Strous M，Vande Pas Schoonen K T，et al.The anaerobic oxidation of ammonium.FEMS Microbiology Reviews,1998,22:421-437.

[5]呂艷麗，單明軍，王旭，等.短程厭氧氨氧化處理焦化廢水的研究.冶金能源，2007,26(5):55-58.

[6]許曉毅，羅固源，吳淑嬡.OGO工藝同步硝化一反硝化生物脫氮特性.水處理技術(shù)，2007,33(4):18-20.

[7]劉福利,高慶然,歐煥輝,等.用同時(shí)硝化-反硝化工藝處理含氨廢水。齊魯石油化工,2010,38(3):208-210.

[8]王競，李麗華.呂紅等電聚合固定化介體催化強(qiáng)化2,6-二硝基甲苯生物還原，大連理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010,50(6)877-882.