生物脱氮工艺

生物法脱氮的原理是以脱氮微生物的生物活性作为脱氮主体，需要在各种脱氮微生物的共同作用下，通过硝化、反硝化等反应，将氨氮废水中的氨氮转化为二氧化碳、氮气和水。

生物法处理氨氮废水的方法较多，处理过程复杂，控制难点多，比较常见的方法有传统硝化反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、A/O、A2/O、氧化沟和SBR。

一、反硝化生物脱氮

早在1975年Voet就发现在硝化过程中HNO2积累的现象并提出了短程硝化—反硝化生物脱氮（Shortcut nitrification —denitrification）也可称为不完全或称简捷硝化—反硝化生物脱氮，随后国内外许多学者对此进行了试验研究。短程硝化反硝化是指NH3--N生成亚硝酸根，不再生产硝酸根；而由亚硝酸根直接生成N2。

二、生物硝化反应影响因素

①温度：生物硝化反应在4～45°C内均可进行，适宜温度为20～35°C，一般低于15°C硝化速率降低低温对硝化产物及两类硝化菌活性影响也不同。

②pH：随着硝化反应的进行，硝化过程产生的酸使废水pH不断下降。

③NH3浓度与氮负荷：废水中氨随pH不同分别以分子态和离子态形式存在。

④DO：亚硝酸菌和硝酸菌均是对好氧菌在生物膜和活性污泥反应器中，当膜的厚度和污泥颗粒的尺度较大时形成氧扩散梯度。

⑤有害物质：硝化菌对环境较为敏感。废水中酚、氰及重金属离子等有害物质对硝化过程有明显抑制作用。

⑥泥龄：亚硝酸菌的世代较硝酸菌短在悬浮处理系统中若泥龄介于硝酸菌和亚硝酸菌的很小停留时间系统中的硝酸菌会逐渐被淘汰。

三、生物脱氮优点及原理

生物法的优点是：可去除多种含氮化合物，对氨氮可以彻底降解，总氨氮去除率可达95%以上，二次污染小且运行费用低。

环保：生物脱氮工艺不需要添加任何化学药剂，不会产生二次污染，对环境没有负面影响。

高效：生物脱氮工艺可以达到较高的脱氮效率，对氮污染治理效果非常。

经济：生物脱氮工艺不需要大量投入，运行成本低，对于农业、工业和城市污水处理等领域都具有实用性。

四、A/O生物脱氮工艺

A/O 生物脱氮工艺如图所示，该工艺将缺氧段置于系统前端，其发生反硝化反应产生的碱度能够少量补充硝化反应之需。另外，缺氧池中反硝化反应利用原废水中的有机物为碳源可以减少补充碳源的投加甚至不加。通过内循环将硝化反应产生的硝态氮转移到缺氧池进行反硝化反应，硝态氮中氧作为电子受体，供给反硝化菌的呼吸作用和生命活动，并完成脱氮工序。

在 A/O 生物脱氮工艺中，硝化液回流比对系统的脱氮效果影响很大。若回流比控制过低，则无法提供充足的硝态氮进行反应，使硝化作用不完全，进而影响脱氮效果；若控制过高，则导致硝化液与反硝化菌接触时间减短，从而降低脱氮效率。因此，在实际的运行过程中需要控制适当的硝化液回流比，使系统脱氮效果达到很佳水平。

在生物脱氮研究与应用的历史长河中，人们为了探究微生物究竟是如何将水中的氮转化为气态，提出了全程硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化反硝化、同步硝化反硝化等理论，然而，个人认为，生物脱氮，条条大路通罗马，全程硝化反硝化已经是水处理中主要污染物去除较为复杂的工艺，但短程硝化反硝化、厌氧氨氧化反硝化、同步硝化反硝化等这些看起来似乎优于全程硝化反硝化的理论，在实际工程中应用的难度比全程硝化反硝化高得多。一清环保也一直在从事水处理行业的研究与开发，希望为环境保护事业做出更大的贡献！

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