城镇污水厂常用污水深度脱氮技术的比较分析

天然沸石是常用的天然无机离子交换剂，其结构稳定，对铵离子有较高的吸附力和选择性，且价格低廉，来源广泛，是研究的热点[11，12，16]，此外，离子交换树脂及改性后沸石也是常用的交换剂[17，18]。

3.1.3膜分离法

膜分离法是利用膜以外的能量或化学位差作为推动力对水溶液中某些物质进行分离的方法，主要分为电渗析、微滤、超滤、反渗透和纳滤等[19]。膜分离法作为一种分离新技术，不仅能净化废液和回收废液中的有用物质，同时具有投资少、无污染、低能耗等优点[20]，但也存在膜污染部分膜分离技术对废水水质要求较高等问题[19，21]。膜分离技术只是个纯粹的物理过程，只有结合其他技术才能充分发挥其作用，才能达到预期的分离效果，目前二级出水的集成膜系统工艺已经成熟并得以广泛推广，处理后的水质达到回用水的标准。

3.2生物法

3.2.1反硝化滤池

反硝化生物滤池(DNBF主要作用机制是利用滤池内部的滤料及生物膜吸附截流作用和料上所附着生物膜的代谢分解作用来去除水体中的主要目标污染物，达到脱氮的目的，其具有占地面积小，处理效率高，工程投资费用少等优点，是城市污水深度处理领域研究和应用的热点。反硝化滤池在我国特别是一些污水本身碳源较低的地区得到了一定的应用，结果都表明：反硝化滤池启动快，且根据进水水质确定是否投加碳源，实现过滤功能和反硝化功能的相互转换;反冲洗废水率低，可以有效降低反冲洗废水的费用;池体本身无易损易耗件，无须补砂，池体终身免维护;在外加碳源的情况下，出水各项指标均低于一级A标准，运行效果稳定，尤其是TN去除效果明显，可稳定低于5mg/l。

3.2.2移动床生物膜反应器

移动床生物膜反应器(MBBR)是由挪威Kald-nesMijecpteknogi公司与SNTEF研究所于20世纪80年代后期共同开发的[30]。该方法原理是向反应器中投加比重接近水的填料，通过曝气或揽拌使填料处于悬浮状态，微生物慢慢在填料上富集形成生物膜，同时不断摄取污水中的营养物质，从而达到进化污水的目的[31]。

MBBR结合了传统污泥法和生物膜法的优点，具有处理能力高，能耗低，不需要反冲洗及不易堵塞等特点，可在好氧、厌氧等各种条件下运行[32][33]。何群彪等采用CEPT-MBBR工艺对低浓度生活污水进行处理，结果表明组合工艺脱氮除磷效果稳定、可靠，出水水质好，不仅适用于脱氮除磷要求高的新建污水处理厂，也适用于对现有污水处理厂的升级改造。

3.2.3人工湿地法

人工湿地是一种新型的废水处理技术，它依据天然湿地净化污水的原理，通过人为建造和监督控制使其净化能力得到增强[34]，它的净化能力远超过天然湿地。人工湿地有多种脱氮机制，包括生物(微生物作用、植物吸收等)、物理(沉积、挥发等)和化学反应(吸附作用)。人工湿地作为一种深度处理城镇污水厂尾水的的有效手段[35，36]，可大幅削减进入受纳水体的氮磷污染负荷，改善受纳水体的水质，具有投资成本低、能耗低的优点。武海涛[37]研究了香蒲枯叶、芦苇秸秆、芦苇枯叶、香根草、再力花枯叶作为外加碳源，经过不同预处理方式(碱处理及简单处理)后对人工湿地系统脱氮效果的影响，结果表明，人工湿地系统对硝态氮都有良好的去除效果，去除率在80.0%～99.0%之间。但人工湿地系统占地面积较大，且脱氮效果受气温、季节等因素影响较大。

4结论与展望

采用物理化学法对污水进行深度脱氮时，成本相对于生物法普遍较高，且只能去除氨氮离子。此外，物理化学法脱氮时对废水预处理要求较高，部分技术存在二次污染的风险或后续处理过程复杂，因此在实际工程中没有生物法运用的广泛。

生物法脱氮要取得良好的效果，需要控制的的影响因素较多，操作较为复杂，主要有水力停留时间(HRT)、碳源类型、碳氮比、溶解氧、温度及pH值等;当进水水质及流量发生变化时，也会对脱氮效果产生一定影响。伴随着我国城市污水厂提标改造任务的进行，污水深度脱氮技术必然会得到越来越广泛的运用，对于深度脱氮技术的研究也将受到越来越多的重视。

在物理化学法中，离子交换剂容量的提高、性能的改善，研制抗污染、易清洗、耐高温、抗溶剂的长寿命膜及膜组件等都将成为研究的热点;生物法中，反硝化过程需要投加一定的碳源作为电子供体，碳源的种类以及投加量在很大程度上决定了生物法脱氮的成本，因此对碳源种类的选择以及如何实现碳源的精准投加一直是研究的重点，此外，滤料是滤池系统的核心部分，选择合适的滤料是滤池运行的一个关键因素，对其的研究和开发具有重要的科学意义和实用价值。

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