污水中總氮包括有機(jī)氮和氨氮及硝酸鹽,但城市污水中的氮到達(dá)污水廠時(shí)以氨氮為主。通常生物脫氮包 括硝化和反硝化兩個(gè)過(guò)程。
對(duì)污水處理廠普通A/O工藝的出水總氮預(yù)測(cè)分析:在污水廠的曝氣池中,在好氧環(huán)境中,原水BOD被化能 異養(yǎng)菌氧化,氨態(tài)氮?jiǎng)t被化能自養(yǎng)菌氧化(即硝化細(xì)菌)成硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮,完成硝化過(guò)程。因化能 異養(yǎng)菌效率較高,而化能自養(yǎng)菌效率較低,硝化過(guò)程需要較長(zhǎng)的污泥齡才能完全發(fā)揮硝化作用。硝化過(guò) 程產(chǎn)生的硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮仍是總氮的組成部分,對(duì)總氮的去除沒有影響。但硝酸鹽或亞硝酸鹽具有較 強(qiáng)的氧化能力,在缺氧環(huán)境下,當(dāng)環(huán)境中溶解氧較低時(shí),某些細(xì)菌能以硝酸鹽或亞硝酸鹽代替溶解氧作 為氧供體,以進(jìn)水中的BOD作為碳源和能量進(jìn)行生命活動(dòng),將硝酸鹽氮還原成氮?dú)猓伤嗅尫懦鰜?lái),實(shí) 現(xiàn)氮最終排出系統(tǒng),完成反硝化過(guò)程。該過(guò)程最終的結(jié)果是,硝酸鹽或亞硝酸鹽供出其中的氧原子作為 碳源的氧化劑,硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮?jiǎng)t還原成游離氮(即反硝化)。正是由于硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的共 同作用,總氮的去除才成為可能。
目前現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理廠主導(dǎo)工藝中大量采用A/A/O(含改進(jìn)型UCT)工藝、SBR和氧化溝工藝。對(duì)氨氮、 總氮、三氮轉(zhuǎn)化及氨氮在水污染評(píng)價(jià)及控制中的作用研究認(rèn)為:這些工藝在去除有機(jī)物和氨氮方面效果 較好,但是面對(duì)愈加嚴(yán)格的總氮和總磷排放要求,有些設(shè)施就必須進(jìn)行技術(shù)改造來(lái)提升TN的處理效果。 比如采用強(qiáng)化生物處理+深度處理、強(qiáng)化除磷脫氮等技術(shù),盡可能對(duì)現(xiàn)有處理設(shè)施進(jìn)行挖潛,通過(guò)強(qiáng)化現(xiàn) 有工藝各個(gè)環(huán)節(jié),特別是生物處理工藝的作用,盡量減少提高排放標(biāo)準(zhǔn)需要的資金投入。
強(qiáng)化生物處理技術(shù)主要是硝化菌生物強(qiáng)化,它可以極大地促進(jìn)微生物種群中硝化菌群的高密度生長(zhǎng) ,導(dǎo)致快速啟動(dòng)和原位硝化活性的提高。一些同定膜微生物反應(yīng)器中接種的強(qiáng)化微生物能在生物膜中擴(kuò) 增或繁殖,提高了生物膜表面硝化菌的豐度從而導(dǎo)致硝化速率加快。
氨氮總氮一體化治理技術(shù)采用先進(jìn)的短程硝化一反硝化工藝,通過(guò)投放、馴化優(yōu)勢(shì)菌,增強(qiáng)了處理 氨氮和總氮的能力。為提高總氮脫除率,還采用了好氧同步反硝化、外加碳源及利用內(nèi)源呼吸的后置反 硝化三項(xiàng)新技術(shù),氮脫除率大干98%,總氮脫除率大于95%,完成了氨氮、總氮同步脫除的難題。