污水處理生物脫氮新技術

1、傳統脫氨技術

傳統生物總氮工藝分兩步完成，第一步為硝化反應，將氨氮轉化為硝酸鹽氮；第二步為反硝化反應，將硝酸鹽氮轉化為氮氣，完成總氮的去除。

傳統脫氮技術存在以下缺點：

（1）二級處理出水碳源含量很低，C：N值遠低合理范圍，因而進一步脫氮非常困難。

（2）提高總氮去除率往往過度曝氣以提高硝化程度，進而提高反硝化效率，高能耗。

（3）補充碳源控制難度大，時常碳源投加過量導致出水超標。微生物的大量生長導致反應器堵塞和污泥產量較大，極大地限制了其在實際工程中的應用。

2、生物脫氮新技術

2.1 厭氧氨氧化：

指在厭氧或者缺氧條件下，厭氧氨氧化微生物以NO-2-N為電子受體，氧化NH+4-N為氮氣的生物過程。厭氧氨氧化反應的基質為NH+4-N和NO-2-N，由于廢水中的氮素主要以氨氮形態存在，所以厭氧氨氧化工藝需與短程硝化工藝組合，才能實現脫氮。

厭氧氨氧化反應：

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生成亞硝酸根，不再生產硝酸根;而由亞硝酸根直接生成N2，稱為短程反硝化。短程硝化反硝化是指NH3---NO2----N2，即可以從水中氨氮去除的一種工藝。該工藝因將硝化反應控制在亞硝酸鹽階段，故可節省能耗。

2.3 自養反硝化

自養反硝化指自養反硝化菌（某些化能自養型微生物）利用無機碳（CO2、HCO3-、CO32-）作為碳源，主要以無機物（S、S2-、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等）作為硝酸鹽氮還原的電子供體完成微生物新陳代謝，將硝酸鹽氮污染的水中的NO3--N還原為N2。

國內外近20年來關于自養反硝化的研究表明，自養反硝化菌在處理地下水、地表水硝酸鹽氮污染，生活污水深度脫氮方面有廣泛的應用前景。主要得益于自養反硝化技術的三大優點：

（1）以還原態硫化合物、Fe2+、H2等無機物作為電子供體，不會產生殘余有機物；

（2）不需外加有機碳源，投資和運行成本大大降低；

（3）自養型細菌生長周期長、增長率低，降低了污泥產量和出水生物污染的風險。

污水處理設備

3、解決方案：

A、強化生化功能，在厭氧池增加生物復合填料，實現厭氧氨氧化功能，不用外加碳源達到去除總氮的目的。

B、在缺氧池增加生物復合填料，實現短程硝化反硝化功能，為實現厭氧段厭氧氨氧化的前提，另外短程硝化反硝化還降低供氧量。實現降低能耗的作用。

生物復合填料是高效的生物濾料-FSB濾料。FSB流離球是一種多孔球形復合填料，由特殊的多孔礦物質構成，表面積大、表面粗糙，易將生物膜附著速率和生物量累積速率加快，由于多孔球體剪力而造成的生物量損失較少，多孔球體在水的流動分解有機物在多變環境的條件下進行，其性能較平衡高效。實際運行過程中FSB填料能起到流離作用，對微生物生長快，啟動時間短，掛膜容易。由于填料的截留作用，使填料周圍截留了大量的厭氧顆粒污泥，污泥濃度是傳統反應器的2-3倍。污泥的顆粒化速度加快，通常情況下，30天可以形成顆粒污泥。

C、二沉池之后增加異樣自養耦合反硝化濾池

該反硝化濾池不需要外加碳源，投資和運行成本大大降低。自養型細菌生長周期長、增長率低，降低了污泥產量和出水生物污染的風險。

TN的去除主要依靠自養脫氮硫桿菌作用，脫氮硫桿菌是一種專性自養和兼性厭氧型細菌。在好氧條件下可以將硫單質和硫化物氧化為硫酸鹽。在厭氧條件下，利用硝酸鹽作為電子受體，可以進行自養反硝化。深度脫氮除磷濾料上脫氮硫桿菌活菌在108一109(個／mL濾料)之間，濾料上積累的自氧脫氮硫桿菌的數量比異養反硝化菌的數量高出近10倍。