工业废水中的生物脱氮工艺及其应用效果比较

北极星环保网讯:当前，氨氮已成为导致我国水体污染的主要污染物.在“十二五”期间，已将氨氮作为污染物控制约束性指标，为此，对含氨氮工业废水的排放标准也更为严格，以纺织业和稀土业为例，纺织业氨氮的直接排放标准从15mg/L降到12mg/L，稀土行业从50mg/L降到15mg/L，因此，有效降低废水中氨氮的浓度，并实现废水达标排放已成为当前水处理技术面临的紧迫任务.

目前，工业废水中氨氮的浓度有很大差异.对于高浓度氨氮废水，一般采取加碱吹脱等预处理，再通过生物脱氮方法深度处理，实现达标排放.以焦化废水为例，排放废水中氨氮浓度为1800mg/L[1]左右，可以通过吹脱、化学沉淀等方法可将氨氮浓度预处理降到300mg/L左右，再进行生物脱氮工艺.

1传统的生物脱氮工艺

1.1A/O工艺

在厌氧池中异养菌将污水中的可溶A/O即厌氧-好氧工艺，又称为前置反硝化生物脱氮工艺

在厌氧池中异养菌将污水中的可溶性有机物和淀粉等悬浮物水解为有机酸.随后进入好氧池自养菌在充足供氧条件下进行硝化作用将氨态氮氧化为硝态氮，再通过回流返回至厌氧池，在缺氧条件下，异氧菌在缺氧条件下进行反硝化作用将硝态氮还原为分子态氮，从而实现污水无害化处理.表1列出了A/O处理工艺对氨氮工业废水的研究案例.

通过对比可以看出，针对不同种类的工业氨氮废水，A/O工艺在实际的工业处理中，针对不同的工业废水，设计的处理能力不同，其运行成本也不同，且进水氨氮浓度越高，处理成本也越高.在处理无机氨氮废水时，需向其投加碳源以满足微生物的生长需求.设计的处理能力普遍高于1000m3/d，进水氨氮浓度在100～300mg/L附近的废水可降到8mg/L以下，去除率普遍达到90%以上.

1.2A2/O工艺

A2/O工艺亦称A-A-O工艺，即通常所说的厌氧-缺氧-好氧工艺，在厌氧池的主要功能为释放磷，使污水中磷的浓度升高，降低部分NH3-N的浓度;在缺氧池中，反硝化细菌利用污水总的有机物作为碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气;在好氧池中，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降.表2列举了部分A2/O工艺对工业氨氮废水的研究案例.

结合表1与表2，A2/O工艺对工业废水处理的进水氨氮浓度负荷略高于A/O工艺，且表2出水氨氮浓度普遍能达到15mg/L以下，去除率普遍在90%以上.在实际处理过程中，该工艺在应用中的处理能力普遍在1000m3/d以上，在进水氨氮浓度较高的情况下，运行成本也较高.

1.3SBR工艺

SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，其反应机制和去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同，只是运行的操作方式不尽相同的一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥技术.其在处理废水时一个完整的运行周期包括如下5个阶段[11]:(1)进水;(2)反应;(3)沉淀;(4)排水排泥;(5)闲置.表3比较了SBR工艺对工业氨氮废水处理的指标.

通过对比可以看出，针对不同的工业氨氮废水，SBR工艺的运行周期不尽相同.在不同的工业处理应用中处理能力也不尽相同，但在不同的进水氨氮浓度条件下，出水氨氮的浓度绝大部分能在10mg/L以下，去除率普遍高于90%，在进水氨氮浓度越高的情况下，处理成本也相应地提高.

1.4MBR工艺

[16]，它利用膜MBR又称膜生物反应器，是一种由膜分离技术与生物反应过程相结合的水处理技术的选择透过性将反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，同时分别控制污泥停留时间和水力停留时间，使其在反应器中不断反应、降解难降解的物质从而达到处理效果.表4比较分析了MBR工艺对氨氮工业废水的处理指标.

通过对比可以看出，MBR工艺在处理工业氨氮废水中目前使用较多的膜材料为聚偏氟乙烯材料，虽然针对不同的处理对象设计的处理能力不同，但上表中各自的运行成本不高，且在进水浓度约为或小于100mg/L时，出水浓度可达到5mg/L以下，此时去除率达到93%以上.

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