氨氮及危害，五种方法去除废水中高氨氮

近年来国内外出现了一些全新的脱氮工艺，为高浓度氨氮废水的脱氮处理提供了新的途径。主要有短程硝化 反硝化、好氧反硝化和 厌氧氨氧化等。

4. 短程硝化反硝化

生物硝化反硝化是应用最广泛的脱氮方式，是去除水中氨氮的一种较为经济的方法，其原理就是模拟自然生态环境中氮的循环，利用硝化菌和反硝化菌的联合作用，将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮目的。由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气， 曝气费用成为这种脱氮方式的主要开支。短程硝化 反硝化是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化，省去了传统生物脱氮中由 亚硝酸盐氧化成硝酸盐，再还原成亚硝酸盐两个环节(即将氨氮氧化至 亚硝酸盐氮即进行反硝化)。该技术具有很大的优势：①节省25%氧供应量，降低能耗;②减少40%的碳源，在C/N较低的情况下实现 反硝化脱氮;③缩短反应历程，节省50%的反硝化池容积;④降低 污泥产量，硝化过程可少产污泥33%~35%左右，反硝化阶段少产污泥55%左右。实现短程硝化 反硝化生物脱氮技术的关键就是将硝化控制在 亚硝酸阶段，阻止亚硝酸盐的进一步氧化。

5. 厌氧氨氧化(ANAMMOX)和全程自养脱氮(CANON)

厌氧氨氧化是指在厌氧条件下氨氮以亚硝酸盐为 电子受体直接被氧化成氮气的过程。

厌氧氨氧化(Anaerobicammoniaoxidation，简称ANAMMOX)是指在厌氧条件下，以Planctomycetalessp为代表的微生物直接以NH4+为 电子供体，以NO2-或NO3-为电子受体，将NH4+、NO2-或NO3-转变成N2的生物氧化过程。该过程利用独特的生物机体以 硝酸盐作为电子供体把氨氮转化为N2，最大限度的实现了N的循环厌氧硝化，这种耦合的过程对于从厌氧硝化的废水中脱氮具有很好的前景，对于高氨氮低COD的污水由于硝酸盐的部分氧化，大大节省了能源。目前推测 厌氧氨氧化有多种途径。其中一种是羟氨和亚硝酸盐生成N2O的反应，而N2O可以进一步转化为 氮气，氨被氧化为羟氨。另一种是氨和羟氨反应生成 联氨，联氨被转化成 氮气并生成4个 还原性[H]，还原性[H]被传递到 亚硝酸还原系统形成羟氨。第三种是：一方面 亚硝酸被还原为NO，NO被还原为N2O，N2O再被还原成N2;另一方面，NH4+被氧化为NH2OH，NH2OH经N2H4，N2H2被转化为N2。 厌氧氨氧化工艺的优点：可以大幅度地降低 硝化反应的充氧能耗;免去 反硝化反应的外源电子供体;可节省传统硝化反硝化反应过程中所需的中和试剂;产生的 污泥量极少。 厌氧氨氧化的不足之处是：到目前为止，厌氧氨氧化的反应机理、参与菌种和各项操作参数不明确。

全程自养脱氮的全过程实在一个反应器中完成，其机理尚不清楚。Hippen等人发现在限制溶解氧(DO浓度为0.8·1.0mg/l)和不加有机碳源的情况下，有超过60%的氨氮转化成N2而得以去除。同时Helmer等通过实验证明在低DO浓度下，细菌以 亚硝酸根离子为电子受体，以 铵根离子为 电子供体，最终产物为氮气。有实验用 荧光原位杂交技术监测全程自养脱氮 反应器中的微生物，发现在反应器处于稳定阶段时即使在限制曝气的情况下，反应器中任然存在有活性的厌氧氨氧化菌，不存在硝化菌。有85%的氨氮转化为氮气。鉴于以上理论，全程自养脱氮可能包括两步第一是将部分氨氮氧化为烟硝酸盐，第二是 厌氧氨氧化。

6. 好氧反硝化

传统脱氮理论认为，反硝化菌为兼性厌氧菌，其呼吸链在有氧条件下以氧气为终末电子受体在缺氧条件下以硝酸根为终末电子受体。所以若进行 反硝化反应，必须在缺氧环境下。近年来，好氧 反硝化现象不断被发现和报道，逐渐受到人们的关注。一些好氧 反硝化菌已经被分离出来，有些可以同时进行好氧反硝化和异养硝化(如Robertson等分离、筛选出的Tpantotropha.LMD82.5)。这样就可以在同一个反应器中实现真正意义上的同步硝化 反硝化，简化了工艺流程，节省了 能量。

7.超声吹脱处理氨氮

超声吹脱法去除氨氮是一种新型、高效的高浓度氨氮废水处理技术，它是在传统的吹脱方法的基础上，引入超声波辐射废水处理技术，将超声波和吹脱技术联用而衍生出来的一种处理氨氮的方法。将这两种方法联用不仅改进了超声波处理废水成本较高的问题，也弥补了传统吹脱技术去除氨氮不佳的缺陷，超生吹脱法在保证处理氨氮的效果的同时还能对废水中有机物的降解起到一定的提高作用。技术特点(1)高浓度氨氮废水采用90年代高新技术——超声波 脱氮技术，其总脱氮效率在70~90%，不需要投加化学药剂，不需要加温，处理费用低，处理效果稳定。(2)生化处理采用周期性活性污泥法(CASS)工艺，建设费用低，具有独特的 生物脱氮功能，处理费用低，处理效果稳定，耐负荷冲击能力强，不产生 污泥膨胀现象，脱氮效率大于90%，确保氨氮达标。

8. Bardenpho工艺

该工艺是在A/O工艺基础上，增设了一个缺氧段和好氧段，各段反应池均独立运行，混合液自第一好氧池回流至第一缺氧池而第二好氧池无混合液回流(因而须注意，第二缺氧池和第二好氧池并非组成一级A/O工艺)所增设的缺氧段和好氧段起强化脱氨和提高处理出水水质的作用。运行过程中，第一好氧池的内部回流混合液、原水中的有机基质及回流污泥进入第一 厌氧池，进行 反硝化 脱氮。由于第一厌氧池进水中含有较多内碳源可利用因而具有较高的 反硝化速率，但与其进水中的食料比有关。好氧一池的容积一般可按F./M为0.25考虑;在 厌氧二池中，由于好氧二池出水中有机物浓度较低，同时也没有外加 碳源因而 反硝化菌主要通过内源 呼吸作用，以细胞内碳源进行 反硝化，因此反硝化效率较低，并与系统的 污泥龄有关。但这种 反硝化作用可有效地提高整个处理系统的反硝化程度，从而利于提高脱氮效率。必要时，可将少部分进水引入厌氧二池以适当补充碳源，提高其 反硝化速率。该工艺中好氧二池的主要作用是进一步降低废水中的有机物浓度，同时改善出水的表观性状由于增设了厌氧二池和好氧二池强化处理作用，该工艺的脱氮效率可以高达90%~95%(城市污水)。

编辑：王媛媛