污水处理生物脱氮新技术

1、传统脱氨技术

传统生物总氮工艺分两步完成，第一步为硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐氮；第二步为反硝化反应，将硝酸盐氮转化为氮气，完成总氮的去除。

传统脱氮技术存在以下缺点：

（1）二级处理出水碳源含量很低，C：N值远低合理范围，因而进一步脱氮非常困难。

（2）提高总氮去除率往往过度曝气以提高硝化程度，进而提高反硝化效率，高能耗。

（3）补充碳源控制难度大，时常碳源投加过量导致出水超标。微生物的大量生长导致反应器堵塞和污泥产量较大，极大地限制了其在实际工程中的应用。

2、生物脱氮新技术

2.1 厌氧氨氧化：

指在厌氧或者缺氧条件下，厌氧氨氧化微生物以NO-2-N为电子受体，氧化NH+4-N为氮气的生物过程。厌氧氨氧化反应的基质为NH+4-N和NO-2-N，由于废水中的氮素主要以氨氮形态存在，所以厌氧氨氧化工艺需与短程硝化工艺组合，才能实现脱氮。

厌氧氨氧化反应：

NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+

NH4++NO2-→N2↑+2H2O

2.2 短程硝化反硝化：

短程硝化是指NH3生成亚硝酸根，不再生产硝酸根;而由亚硝酸根直接生成N2，称为短程反硝化。短程硝化反硝化是指NH3---NO2----N2，即可以从水中氨氮去除的一种工艺。该工艺因将硝化反应控制在亚硝酸盐阶段，故可节省能耗。

2.3 自养反硝化

自养反硝化指自养反硝化菌（某些化能自养型微生物）利用无机碳（CO2、HCO3-、CO32-）作为碳源，主要以无机物（S、S2-、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等）作为硝酸盐氮还原的电子供体完成微生物新陈代谢，将硝酸盐氮污染的水中的NO3--N还原为N2。

国内外近20年来关于自养反硝化的研究表明，自养反硝化菌在处理地下水、地表水硝酸盐氮污染，生活污水深度脱氮方面有广泛的应用前景。主要得益于自养反硝化技术的三大优点：

（1）以还原态硫化合物、Fe2+、H2等无机物作为电子供体，不会产生残余有机物；

（2）不需外加有机碳源，投资和运行成本大大降低；

（3）自养型细菌生长周期长、增长率低，降低了污泥产量和出水生物污染的风险。

污水处理设备

3、解决方案：

A、强化生化功能，在厌氧池增加生物复合填料，实现厌氧氨氧化功能，不用外加碳源达到去除总氮的目的。

B、在缺氧池增加生物复合填料，实现短程硝化反硝化功能，为实现厌氧段厌氧氨氧化的前提，另外短程硝化反硝化还降低供氧量。实现降低能耗的作用。

生物复合填料是高效的生物滤料-FSB滤料。FSB流离球是一种多孔球形复合填料，由特殊的多孔矿物质构成，表面积大、表面粗糙，易将生物膜附着速率和生物量累积速率加快，由于多孔球体剪力而造成的生物量损失较少，多孔球体在水的流动分解有机物在多变环境的条件下进行，其性能较平衡高效。实际运行过程中FSB填料能起到流离作用，对微生物生长快，启动时间短，挂膜容易。由于填料的截留作用，使填料周围截留了大量的厌氧颗粒污泥，污泥浓度是传统反应器的2-3倍。污泥的颗粒化速度加快，通常情况下，30天可以形成颗粒污泥。

C、二沉池之后增加异样自养耦合反硝化滤池

该反硝化滤池不需要外加碳源，投资和运行成本大大降低。自养型细菌生长周期长、增长率低，降低了污泥产量和出水生物污染的风险。

TN的去除主要依靠自养脱氮硫杆菌作用，脱氮硫杆菌是一种专性自养和兼性厌氧型细菌。在好氧条件下可以将硫单质和硫化物氧化为硫酸盐。在厌氧条件下，利用硝酸盐作为电子受体，可以进行自养反硝化。深度脱氮除磷滤料上脱氮硫杆菌活菌在108一109(个／mL滤料)之间，滤料上积累的自氧脱氮硫杆菌的数量比异养反硝化菌的数量高出近10倍。