污水处理成套设备中氨氮的主要去除方法

污水中氨氮的主要去除方法详解近20年来，对氨氮污水处理的研究较多。研究范围涵盖各种处理工艺生物方法和物理化学方法。目前氨氮处理实用性较好。国内广泛应用的技术有:生物脱氮、氨吹脱、折叠氯化、化学沉淀、离子交换、液膜法、土壤灌溉法等。

生物学方法

1.生物机制-生物硝化和反硝化机制

在污水 处理的生物脱氮过程中，首先在好氧条件下，通过好氧硝化细菌的作用，将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐；然后在缺氧条件下，利用反硝化菌(反硝化菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气，从污水逃逸。因此污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。

硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程，包括两个基本反应步骤:亚硝酸盐细菌将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；硝化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。

缺氧条件下，利用兼性反硝化菌(反硝化菌)将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原为N2的过程称为反硝化作用。反硝化过程中的电子供体是各种有机底物(碳源)。

生物脱氮可以去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70%-95%，二次污染小且相对经济，因此在国内外得到广泛应用。但其缺点是占地面积大，低温下效率低。

2.传统生物方法

目前，国内外氨氮污水采用的比较成熟的生物处理法是传统的前置反硝化生物脱氮，如A/O、A2/O工艺等。，可以在污水中进行一定程度的移除。传统的生物脱氮方式一般包括硝化和反硝化两个阶段。硝化和反硝化分别由硝化细菌和反硝化细菌完成。由于对环境条件的要求不同，这两个过程不能同时发生，只能顺序进行，即硝化在好氧条件下进行，反硝化在缺氧或厌氧条件下进行。而发达的生物反硝化工艺大多将缺氧区和好氧区分开，形成分级硝化反硝化工艺，使硝化和反硝化可以独立进行。1932年，Wuhrmann利用内源反硝化建立了后反硝化工艺(后反硝化)，Ludzack和Ettinger于1962年提出了前反硝化工艺(前反硝化)。1973年巴纳德结合前两者工艺提出了A/O 工艺，随后又有了各种改进工艺如巴登弗、佛尔多克斯(A2/ O) UCT、JBH、AAA 工艺等等。

3.音频/视频系统

A/O脱氮除磷系统，即缺氧和好氧脱氮除磷系统。是美国、南非等国在70年代开发的a 工艺，可以去除废水中的氮污染物，对除磷也有一定效果。工艺流程就是让废水依次经过缺氧和好氧两个阶段，所以人们俗称之为缺氧好氧脱氮除磷系统，简称A/O系统。A/O系统流程简单，操作管理方便，易于原厂改造，提高出水水质。近年来，它得到了广泛的应用。

4.缺氧/好氧工艺(简称A2/O法)

A2- O法处理工艺是在好氧条件下，在硝化细菌的作用下，将污水中的NH3和铵盐氧化成NO2-N和NO3-N，然后在缺氧条件下，通过反硝化反应将NO2-N和NO3-N还原成N2，实现反硝化。目前广泛使用的A2/O工艺，是在A/O法的基础上增加了厌氧段和缺氧段，传统的A2/O工艺流程

5.厌氧-缺氧-好氧工艺(简称A1-A2/O工艺)

A1—A2/O工艺和A2/O工艺属于以硝化-反硝化为基本的生物脱氨工艺，不同的是A1—A2/O工艺在A1/O。

近几十年来，尽管生物脱氮技术有了很大的发展，但硝化和反硝化两个过程仍然需要在两个隔离的反应器中进行，或者在同一反应器中进行，造成时间或空间上交替的缺氧和好氧环境。而传统的生物脱氮工艺主要包括前置脱氮和后置脱氮。前置反硝化可以利用废水中一些快速易降解的有机物作为碳源。虽然可以节省反硝化阶段添加碳源的成本，但是前置反硝化工艺脱氮不完全，废水和污泥的循环比例也较高。要想获得较高的脱氮率，必须相应提高循环比和能耗。后期反硝化依赖于快速易降解有机碳源的加入，同时会产生大量污泥，出水COD和低水平DO也影响出水水质。传统的生物脱氮工艺存在很多问题:(1)工艺流程时间长，占地面积大，资金投入高；(2)由于硝化细菌增殖缓慢，难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季，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)为了维持较高的生物浓度和获得良好的脱氮效果，系统必须同时回流污泥和硝化液，增加了动力消耗和运行费用；(4)系统抗冲击能力弱，高浓度的NH3- N和NO2-废水会抑制硝化细菌的生长；(5)硝化过程中产生的酸性需要加碱中和，不仅增加处理成本，还可能造成二次污染等等。

6.新型生物脱氮方法工艺

随着生物脱氮技术的深入研究，其新的发展突破了传统理论的认识。近年来，许多研究表明，硝化作用不仅由自养细菌完成，也由一些异养细菌完成。反硝化作用不仅在厌氧条件下进行，而且对某些细菌来说也在有氧条件下进行。而且很多好氧反硝化菌也是异养反硝化菌(如硫球泛菌)，可以将NH4+氧化成NO2-，然后直接反硝化。概念和工艺生物脱氮技术的新发展主要有:短程(或简易)硝化-反硝化、同步硝化-反硝化-示范-SND和厌氧氨氧化-anammox。

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