新型自養(yǎng)生物脫氮工藝

時(shí)間：2010-05-31 14:14

來源：中國水網(wǎng)

作者：劉永麗

　　據(jù)悉，“十二五”期間，除二氧化硫和化學(xué)需氧量外，氨氮和氮氧化物也將納入總量控制。近來，廢水中的氨氮處理技術(shù)成為業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn)。日前環(huán)保部主辦、清華與中國水網(wǎng)承辦的脫氮除磷研討會(huì)上，北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院杜兵研究員介紹了一種適合C/N較低的含氨廢水的新型自養(yǎng)生物脫氮工藝。

　　杜兵介紹說，近年來，在污水廠的脫氮功能改造和一些C/N比相對較低的污水脫氮處理領(lǐng)域，立足于合理利用污水廢水的碳源及氮源，開發(fā)了一些新型生物強(qiáng)化脫氮工藝。例如BABE、In-Nitri、OWASA、BCFS 等。這些工藝的基本原理仍是傳統(tǒng)的硝化和反硝化理論，但通過引入側(cè)流，使碳源和氮源得到合理、充分的利用，大幅度提高了全流程的脫氮效率。

　　對于C/N較高或適中的有機(jī)廢水脫氮，可以采用的工藝技術(shù)路線眾多，其理論基礎(chǔ)完備，工藝參數(shù)及控制條件明確，技術(shù)完整且穩(wěn)定，如城市污水處理中常用的硝化反硝化工藝、新型生物強(qiáng)化脫氮工藝。但對于C/N較低的含氨廢水處理，目前還沒有較為經(jīng)濟(jì)適用的工藝技術(shù)。傳統(tǒng)工藝技術(shù)受限于碳源供給，無法在低C/N條件下發(fā)揮出其優(yōu)勢。因此，目前面臨如何解決低C/N污廢水脫氮問題。
以自養(yǎng)菌為依托的新型自養(yǎng)脫氮工藝，在低C/N環(huán)境條件下，可以充分發(fā)揮其自養(yǎng)生長代謝脫氮優(yōu)勢，為解決該類廢水脫氮問題，提供了一條新的途徑。這也是近十幾年來脫氮領(lǐng)域的重要技術(shù)進(jìn)步和研究熱點(diǎn)。

　　新型自養(yǎng)生物脫氮工藝與傳統(tǒng)硝化反硝化工藝最大的區(qū)別是適用性的不同。

工藝類型	適用水質(zhì)	技術(shù)成熟度	應(yīng)用范圍	應(yīng)用程度
傳統(tǒng)硝化反硝化工藝	C/N 高或適中	成熟，大量成功實(shí)例	廣泛	廣為應(yīng)用
新型自養(yǎng)生物脫氮工藝	C/N 較低	小試技術(shù)較為成熟，中試和工程應(yīng)用技術(shù)不成熟	較窄	剛進(jìn)入應(yīng)用階段，幾乎沒有規(guī)模化的成功實(shí)例

　　典型的新型自養(yǎng)脫氮工藝技術(shù)有: 亞硝化—厭氧氨氧化和全程自養(yǎng)脫氮（CANON、Oland）。

　　北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院自2002年就開始研究自養(yǎng)脫氮工藝，分別做了實(shí)驗(yàn)室配水研究、實(shí)驗(yàn)室實(shí)際廢水研究和工程應(yīng)用研究。自養(yǎng)脫氮工藝雖然在實(shí)驗(yàn)室中取得了較為穩(wěn)定的結(jié)果，但在工程應(yīng)用中仍出現(xiàn)了較大的障礙。以合成氨廢水為例，實(shí)驗(yàn)室研究過程中所有配水幾乎全部以碳銨氮肥為配水氮源，氮素成分應(yīng)該與該企業(yè)排水基本一致，但現(xiàn)場調(diào)試依據(jù)實(shí)驗(yàn)室中的經(jīng)驗(yàn)和方法，并未獲得相似的結(jié)果，特別是亞硝化過程。另外該企業(yè)少量造氣廢水不定期排入終端處理裝置，該股廢水中含有酚、氰、焦油等有毒物質(zhì)，可能也對自養(yǎng)微生物的培養(yǎng)造成危害，這一問題也在解決之中。總之，從實(shí)驗(yàn)室研究到工程應(yīng)用，仍應(yīng)遵循小試—中試—生產(chǎn)性試驗(yàn)的法則，逐步推進(jìn)，才能在每個(gè)階段發(fā)現(xiàn)不同的問題，并加以解決，這樣才能少走彎路。

　　自養(yǎng)脫氮技術(shù)理論基礎(chǔ)仍需深入研究，為實(shí)際應(yīng)用提供指導(dǎo)。就自養(yǎng)脫氮這一新工藝而言，還有很多未知的東西，例如廢水中有哪些有機(jī)物、無機(jī)物抑制自養(yǎng)脫氮菌活性的，目前還不清楚；自養(yǎng)脫氮菌的耐鹽能力如何，也沒有確切的結(jié)論；亞硝化過程控制失效而進(jìn)入硝化狀態(tài)后，如何恢復(fù)到亞硝化狀態(tài)等等，都是在實(shí)際工作中急需得到理論指導(dǎo)加以解決的問題。宜選取污染物成份較為簡單的含氨廢水，開展工程應(yīng)用研究。便于培養(yǎng)出大量可用于接種用的厭氧氨氧化和亞硝化污泥。

　　自養(yǎng)脫氮技術(shù)對低C/N的含氨廢水脫氮的適用性就如同傳統(tǒng)硝化反硝化工藝適用于高C/N廢水脫氮一樣，均是順應(yīng)自然的搭配。由于低C/N含氨廢水問題日益顯現(xiàn)，進(jìn)一步完善自養(yǎng)脫氮技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究和工程應(yīng)用研究，不僅十分必要，也十分緊迫。

編輯：劉永麗

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