强化脱氮技术及其在污水处理中的运用

【资料简介】

强化脱氮技术是指：在进行污染处理时，通过调整微生物结构，增加物理、化学手段，提升含氮氧化合物降解能力水平的工艺技术。通过对该项技术的合理运用，可达到有效提升化合物降解效率，改善水源水质的目标，深受社会各界认可与关注。在此，笔者将重点对生物、物理以及化学三种强化脱氮技术及其在污水处理中的应用方式展开论述，具体内容如下。

1、强化脱氮技术及其在污水处理中的运用

1.1 物理强化脱氮技术

1.1.1 离子交换技术

离子交换技术是指：运用具有选择性吸附作用的材料对水中氮元素进行去除的工艺。此种技术常用吸附材料主要有，硅藻土、离子交换树脂以及树脂吸附剂等。运用此种技术实施脱氮处理具有操作简便、成本较低等方面的优势，主要用于低浓度氨氮废水处理，但该项脱氮工艺同样也存在着吸附剂苏醒频繁以及复苏液会产生二次污染等问题，对工艺推广形成了一定限制。

1.1.2 吹脱技术

此种处理技术会通过对体系 pH 值得调节，保证 NH4+ 与 NH3 之间平衡，从而将氨氮转化为游离氨形式。因为气相中氨浓度要远远低于液相中氨平衡浓度，在经过曝气处理后，液相中的发挥性溶质与气体，会持续性进入到气相之中，进而达到预想脱氮效果。此种脱氮技术多用于流量大且浓度高的氨氮废水处理，运行成本较为合理性，具有工艺简单以及适应性强等方面的优势。但运用此项所获得氨气，往往存在着容易受到温度影响的问题，一般在低温环境中，脱氮效率也会随之变低，需引起技术人员重视。

1.2 生物强化脱氮技术

现阶段，生物强化脱氮技术应用为广泛。在具体进行污水脱氮处理时，技术人员会通过对营养物或者微生物的运用，提升处理系统内生物含量，进而对系统污染物降解能力进行提升，达到快速降解、提高废水处理质量的目标 [2]。与传统脱氮技术相比，该技术使用具有污染小、成本低以及处理效率高等方面优势，值得大力推广。目前已经明确的参与自然界氮元素循环的微生物，除传统菌群之外，还包括反硝化除磷菌、厌氧氨氧化菌以及好氧反硝化菌等氮元素代谢物质。

以悬浮填料强化脱氮技术为例，传统生物脱氮技术是按照脱氮过程两阶段理论开展的，而悬浮填料技术可在同一反应器中直接进行氮气转化，脱氮过程转变为微生物内部以及絮体变成的微观层面，可通过对运行参数的调整，在污泥表面及内部完成反硝化、硝化反应，进而达到理想的脱氮效果。在传质阻力影响之下，微生物絮体内外 COD 以及溶解氧质量浓度并不相同，从外到内依次形成扩散区、好氧区、缺氧区三个部分。如果微生物絮体表层溶解氧质量浓度呈现出较高趋势，硝化细菌含量较多，便容易发生氮氧以及有机物氧化。若絮体内部存在传质阻力以及氧气消耗影响，便会形成缺氧区，会通过硝化细菌传递的方式，完成有机物反硝化脱氧过程。

1.3化学强化脱氮技术

1.3.1 高氧化技术

在使用该项处理工艺时，会通过羟基自由基的合理运用对污水中污染物进行消除，此项技术的本质就是通过强氧化物质和污染物的结合、电子转移以及取代等，对水体中污染物进行氧化降解，从而形成无毒或低毒物质，进而达到*矿化的效果。

在运用此项工艺实施污水处理时，会产生大量·OH，此种物质氧化还原电位较高，可对大部分有机物展开矿化处理;同时此项技术还可以与其他水处理技术共同进行使用，可作为生物处理中的预处理手段，也可作为深度处理手段，操作较为简单，容易被控制，更加便于进行设备化管理。

1.3.2 化学沉淀技术

在利用该项工艺进行脱氮处理时，会通过向含氮污水内添加磷酸盐以及镁盐的方式，通过让其与 NH4+ 的反应，形成化学沉淀。在进行上述反应过程中，整体反应可能会因为沉淀剂类型、废水初始氮浓度以及反应时间等因素的影响，而发生相应变化。由于该项处理工艺较为简单且适用性较强，因此在脱氮工程中应用较为广泛，所获得的氨氮处理经济效益也较为理想，但该项技术同样也存在着反应过程容易受到影响以及处理后磷、盐含量增加等方面的问题，需要不断进行改进。

2、强化脱氮技术应用问题与展望

(1)现阶段，国内强化脱氮技术发展已经取得一定进步，技术机理研究方面进展较为显著，但就整体而言，国内污水强化脱氮技术仍然存在一定问题，比如需要添加化学药剂以及外碳源等[3]。所以有关研究部门要继续加大对强化脱氮技术的研究力度，要通过不断研究与探索，探寻出符合我国国情的低耗节能强化脱氮技术。

(2)强化脱氮技术研究主要可以从以下几个方面入手：①虽然强化脱氮技术已经有了飞跃性发展，但在功能菌株共享、收集以及保藏方面还存在不足之处，对强化脱氮菌剂开发以及强化脱氮技术推广应用产生的影响均需要进行解决;②该项技术使用对于环境条件有较高要求，在使用时需要付出较大代价，还需要进一步对强化脱氮技术应用潜力记性深度挖掘;③多数强化脱氮技术都有着反应器启动周期较长以及 TN去负荷较低等方面的问题，需要对工艺组合与新型脱氮工艺开发展开深度研究;④技术研究成果多在中试以及小试中进行，实际工程应用案例相对较少，实验室研究成果还需要到实际工作中进行应用;⑤多数研究主要集中在强化脱氮技术机理研究方面，在分子生物学技术结合方面研究相对较少，还需要对基因改组与基因重组等分子生物学技术进行分析，从而达到不断提高强化脱氮效率的目标。