陳富盼　徐紅杰

摘要：隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，水資源污染日益嚴(yán)重。人們也意識到加強(qiáng)水資源保護(hù)和對污水進(jìn)行處理的重要作用。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)廢水處理方法已不再滿足工作的需求。因此，應(yīng)該利用新科學(xué)技術(shù)進(jìn)行處理。基于此，本文將著重分析探討化肥工業(yè)廢水生物脫氮技術(shù)，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：化肥工業(yè)；廢水；生物脫氮

1、傳統(tǒng)生物脫氦技術(shù)

傳統(tǒng)的生物脫氮是一個(gè)全程硝化-反硝化的過程。其優(yōu)點(diǎn)是參與這些反應(yīng)的微生物在不同的反應(yīng)器內(nèi)生長增殖，細(xì)菌生長環(huán)境條件適宜，各自回流經(jīng)沉淀池泥水分離污泥，反應(yīng)速度快且反應(yīng)比較徹底。但同時(shí)也存在處理設(shè)備多、流程較長、構(gòu)筑物較多、占地面積大、基建投資高、系統(tǒng)抗沖擊能力弱、硝化菌增殖慢、需要較大的曝氣池、硝化液回流動力消耗大等缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)都是將硝化和反硝化過程設(shè)置在不同的反應(yīng)器中進(jìn)行（如A/O），或者是讓二者在不同時(shí)刻于同一反應(yīng)器中進(jìn)行（如SBR）。

1.1A/O工藝

A/O工藝流程簡單、無需外加碳源就能充分反硝化、易于控制污泥膨脹、運(yùn)行管理方便、同時(shí)很容易利用原廠改建，近年來已得到了越來越廣泛的應(yīng)用。圖1為A/0前置反硝化脫氮工藝流程圖。

與其它工藝相比，A/O前置反硝化脫氮工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）缺氧池位于工藝的前端，其中的反硝化細(xì)菌能夠充分利用污水中的有機(jī)物進(jìn)行反硝化作用。一方面，減少了反硝化所需外加碳源的投加量；另一方面，還可以有效地降低好氧池的有機(jī)負(fù)荷，從而保證好氧池中的硝化細(xì)菌處于優(yōu)勢地位，確保硝化作用充分進(jìn)行；（2）系統(tǒng)中的微生物通過污泥回流交替處于好氧、缺氧狀態(tài)，有利于堿度產(chǎn)生與消耗的平衡，有利于生物除氮；（3）好氧池處于缺氧池的后端，可進(jìn)一步去除反硝化過程中剩余的有機(jī)物，保證出水COD穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。同時(shí)，A/0工藝也存在著硝化液回流導(dǎo)致的能耗高、占地面積大等缺點(diǎn)。

雖然有很多新的脫氮工藝不斷被開發(fā)與應(yīng)用，但是A/0工藝仍然是目前污水廠生物脫氮的主流工藝，它具有運(yùn)行管理方便、技術(shù)成熟、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富等特點(diǎn)。

1 2SBR工藝

序批式活性污泥法（sequencing batch reactor，SBR）是由美國Irvine公司在20世紀(jì)70年代開發(fā)的一套間歇式活性污泥系統(tǒng)。其處理過程包括5個(gè)階段，即進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置階段，所有的過程均在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)完成。SBR因工藝簡單、運(yùn)行靈活、基建和運(yùn)行費(fèi)用低，近年來已成為國內(nèi)外競相研究和開發(fā)的熱門污水生物處理技術(shù)。

有學(xué)者通過對曝氣時(shí)間和交替次數(shù)的調(diào)整，研究了間歇曝氣SBR系統(tǒng)的脫氮除磷效果，確定最佳工藝為：厭氧1.5h、好氧1.0h、缺氧1.0h、好氧20min、缺氧1.0h、好氧20min。結(jié)果表明，該系統(tǒng)對COD、總氮、氨氮和磷的去除率分別高達(dá)88%、89%、100%和100%。

2、新型生物脫氮技術(shù)

2.1同時(shí)硝化反硝化工藝

近年來不斷有報(bào)道發(fā)現(xiàn)同時(shí)硝化和反硝化現(xiàn)象并證實(shí)了好氧條件下能夠發(fā)生反硝化作用的功能菌，而且在硝化細(xì)菌純培養(yǎng)、混合培養(yǎng)和處理垃圾滲濾液的研究中也發(fā)現(xiàn)了好氧反硝化現(xiàn)象。上述研究發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)理論認(rèn)為的硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)必須保證在好氧（硝化反應(yīng)）和缺氧（反硝化）兩種不同環(huán)境下完成的觀點(diǎn)。目前，同時(shí)硝化反硝化機(jī)理尚未有一致的解釋，主要有以下三種解釋，即宏觀環(huán)境解釋、微觀環(huán)境解釋和生物學(xué)解釋。

2.2短程硝化.反硝化生物脫氮工藝

國內(nèi)外一些學(xué)者通過研究不同溫度、pH、游離氨、溶解氧、游離羥氨以及水力負(fù)荷、有害物質(zhì)和污泥泥齡等因素選擇性的抑制硝化菌，進(jìn)一步利用短程硝化一反硝化工藝處理消化上清液、垃圾滲濾液高氨氮廢水。雖然有很多因素會導(dǎo)致硝化過程中亞硝酸根的積累，但目前對此現(xiàn)象的理論解釋還不充分，試驗(yàn)結(jié)果也不盡相同（如游離氨和溶解氧的抑制濃度水平等）。因此，控制和維持亞硝酸根的積累還有待進(jìn)一步的探索。

2.3厭氧氨氧化工藝

自20世紀(jì)80年代末發(fā)現(xiàn)存在厭氧氨氧化現(xiàn)象以后，荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Lluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室于20世紀(jì)90年代中期開發(fā)了厭氧氨氧化技術(shù)。該方法是在缺氧或厭氧條件下，微生物利用亞硝態(tài)氮或硝態(tài)氮作為電子受體，以氨氮作為電子供體，將兩種氮素同時(shí)轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾淖责B(yǎng)生物脫氮過程。1999年Jetten等根據(jù)物料衡算和化學(xué)計(jì)量估算出了厭氧氨氧化總反應(yīng)方程式，如下所示：

和傳統(tǒng)的硝化一反硝化工藝相比，厭氧氨氧化工藝有兩個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：（1）厭氧氨氧化是完全由自養(yǎng)菌完成，無需外加有機(jī)碳源作為電子供體；（2）厭氧氨氧化的生物產(chǎn)量很低，這將大大降低污泥產(chǎn)量從而減少了處理污泥的費(fèi)用。實(shí)驗(yàn)室研究表明當(dāng)C/N比低于2：1時(shí)厭氧氨氧化菌競爭力大大提高，有可能會超過異養(yǎng)反硝化菌成為優(yōu)勢菌，同時(shí)也說明厭氧氨氧化有可能會用于處理有機(jī)物和氨氮共存的廢水。

總而言之，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快，人們對水資源的需求越來越大，隨著用水量的加大和水資源的急劇惡化，人們也逐漸意識到水資源的保護(hù)以及對污水進(jìn)行科學(xué)處理的重要作用。傳統(tǒng)的廢水處理方法使得大量的污水得以再利用，大大節(jié)約了水資源，但是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步下，傳統(tǒng)的廢水處理法已經(jīng)不能滿足污水處理工作的需求，這就需要相關(guān)部門研制新的技術(shù)滿足社會生產(chǎn)的需要，這就要求我們在以后的實(shí)際工作中必須對其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。