污水處理強(qiáng)化脫氮工藝

進(jìn)入到水體環(huán)境體系內(nèi)部的氮元素物質(zhì)數(shù)量的持續(xù)增加，是引致水體環(huán)境發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的主要原因。最近若干年間，盡管我國(guó)持續(xù)開(kāi)展針對(duì)污水處理技術(shù)的改良工作環(huán)節(jié)，但是受復(fù)雜多樣的主客觀因素影響作用，污水處理后具體排放的尾水，依然能夠?qū)﹂_(kāi)放水體環(huán)境系統(tǒng)施加污染破壞作用，因此，迫切需要擇取和運(yùn)用適當(dāng)策略展開(kāi)解決處置環(huán)節(jié)。

1、短程硝化反硝化工藝

所謂短程硝化反硝化技術(shù)工藝（SCND），本質(zhì)上就是在好氧技術(shù)階段針對(duì)沿技術(shù)流程涉及的溶解氧物質(zhì)（DO）展開(kāi)優(yōu)化處理過(guò)程，控制維持硝化反應(yīng)技術(shù)過(guò)程中獲取的產(chǎn)物，能夠持續(xù)維持在亞硝酸鹽物質(zhì)形態(tài)階段，繼而能夠進(jìn)入到溶解氧物質(zhì)含量水平較低的技術(shù)環(huán)境之中開(kāi)展反硝化脫氮技術(shù)處理環(huán)節(jié)，其實(shí)際經(jīng)歷的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，從氮元素物質(zhì)形態(tài)角度可以具體表示成：NH4+-N→NO2--N→N2。與全程硝化反硝化技術(shù)工藝相對(duì)比，短程硝化反硝化技術(shù)工藝中包含的硝化反應(yīng)技術(shù)階段，有效剔除了NO2--N物質(zhì)形態(tài)向NO3--N物質(zhì)形態(tài)所發(fā)生的轉(zhuǎn)化技術(shù)過(guò)程，客觀上能夠節(jié)約約占總數(shù)25.00%左右的深度硝化技術(shù)處理過(guò)程需氧量，同時(shí)，在反硝化技術(shù)階段，則能剔除NO3--N物質(zhì)形態(tài)向NO2--N物質(zhì)形態(tài)所發(fā)生的轉(zhuǎn)化技術(shù)過(guò)程，且客觀上能夠節(jié)約約占總數(shù)40.00%左右的反硝化技術(shù)處理過(guò)程碳源物質(zhì)。在充分關(guān)注和考慮到硝化反應(yīng)技術(shù)路徑與反硝化反應(yīng)技術(shù)路徑的縮短過(guò)程條件下，因化學(xué)反應(yīng)技術(shù)過(guò)程實(shí)施速率的顯著提升，說(shuō)明短程硝化反硝化技術(shù)工藝的運(yùn)用過(guò)程，能夠顯著縮減污水處理技術(shù)系統(tǒng)的總體占地面積。

短程硝化反硝化技術(shù)工藝流程在具體運(yùn)用過(guò)程中能否實(shí)現(xiàn)成功啟動(dòng)狀態(tài)，其關(guān)鍵性要點(diǎn)，在于針對(duì)各項(xiàng)過(guò)程運(yùn)行技術(shù)參數(shù)展開(kāi)優(yōu)化處理環(huán)節(jié)，繼而實(shí)現(xiàn)充分富集氨氧化細(xì)菌微生物（AOB）的技術(shù)目的，以及全面抑制亞硝態(tài)氮氧化細(xì)菌微生物（NOB）的技術(shù)目的，促使氨氧化細(xì)菌微生物能夠在完整化反應(yīng)技術(shù)階段推進(jìn)過(guò)程中，成為占據(jù)優(yōu)勢(shì)數(shù)量地位的細(xì)菌微生物種類(lèi)，逐步性地將亞硝態(tài)氮氧化細(xì)菌微生物淘洗到技術(shù)系統(tǒng)外部，繼而追求實(shí)現(xiàn)大量積累蓄積NO2--N物質(zhì)形態(tài)的技術(shù)控制目的。

能夠針對(duì)短程硝化反硝化技術(shù)工藝施加影響作用的主要因素，涉及DO、pH值及溫度等因素。DO參數(shù)項(xiàng)目能夠針對(duì)短程硝化反硝化技術(shù)工藝的正常化啟動(dòng)過(guò)程，以及短程硝化反硝化技術(shù)工藝維持安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)發(fā)揮顯著影響作用，在DO參數(shù)項(xiàng)目所處水平過(guò)高，或者是過(guò)低條件下，通常會(huì)給NO2--N物質(zhì)形態(tài)的具體積累過(guò)程發(fā)揮抑制性作用。我國(guó)學(xué)者胡君杰等控制DO參數(shù)項(xiàng)目在0.70mg/L～0.90mg/L，成功啟動(dòng)短程硝化反硝化技術(shù)工藝的運(yùn)作過(guò)程，繼而支持NO2--N物質(zhì)形態(tài)的平均積累率能夠達(dá)到95.60%；在DO參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值＜0.70mg/L或者是＞0.90mg/L條件下，氨氧化細(xì)菌微生物的生長(zhǎng)過(guò)程通常會(huì)遭受到一定程度的抑制作用，且其直接表現(xiàn)形式，在于NO2--N物質(zhì)形態(tài)的積累率參數(shù)水平發(fā)生顯著下降。與之相類(lèi)似的是，我國(guó)學(xué)者龍北生等借由通過(guò)控制硝化反應(yīng)技術(shù)階段的DO參數(shù)項(xiàng)目分布在0.70mg/L～1.00mg/L，其成功地將NO2--N物質(zhì)形態(tài)的積累率穩(wěn)定化地控制在98.00%以上，且能控制維持短程硝化反硝化技術(shù)工藝運(yùn)行過(guò)程的充分穩(wěn)定性。綜合上述分析可知，想要控制維持短程硝化反硝化技術(shù)工藝運(yùn)行過(guò)程的充分穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)將DO參數(shù)項(xiàng)目的測(cè)定數(shù)值嚴(yán)格控制在0.50mg/L～1.00mg/L。

基于現(xiàn)有的研究成果可知，在pH值介于7.40～8.30條件下，氨氧化細(xì)菌微生物的活性通常會(huì)處在最強(qiáng)狀態(tài)，且其增殖速度也處在最快狀態(tài)，而亞硝態(tài)氮氧化細(xì)菌微生物在pH≈7.00條件下具備最高活性。要通過(guò)對(duì)技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)部pH值水平的調(diào)節(jié)干預(yù)，充分調(diào)動(dòng)激發(fā)氨氧化細(xì)菌微生物的生物學(xué)活性，在促使其成長(zhǎng)變成優(yōu)勢(shì)細(xì)菌微生物條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)NO2--N物質(zhì)形態(tài)積累的技術(shù)目的。遵照學(xué)者ZhangChaosheng等在研究工作開(kāi)展過(guò)程中獲取的相關(guān)結(jié)果，在pH值從8.00±0.10降低到7.50±0.20條件下，氨氧化過(guò)程的實(shí)施速率，以及NO2--N物質(zhì)形態(tài)的積累速率均會(huì)呈現(xiàn)出降低變化，而在pH值降低到6.50條件下，氨氧化細(xì)菌微生物，以及亞硝態(tài)氮氧化細(xì)菌微生物的生物學(xué)活性都會(huì)遭受到顯著抑制。而想要控制維持短程硝化反硝化技術(shù)工藝運(yùn)行過(guò)程的充分穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)將pH設(shè)置在7.80～8.30。

2、厭氧氨氧化工藝

厭氧氨氧化技術(shù)工藝（ANAMMOX），最早經(jīng)由來(lái)自荷蘭Delft工業(yè)大學(xué)的學(xué)者A.Mulder等在1995年經(jīng)由實(shí)驗(yàn)研究方法完成驗(yàn)證工作環(huán)節(jié)。在此之后，學(xué)者M.Strous等針對(duì)厭氧氨氧化菌（AnAOB）細(xì)菌微生物的基本性生理學(xué)特性，以及分子結(jié)構(gòu)特征展開(kāi)了系統(tǒng)性的研究環(huán)節(jié)。

在上述研究成果基礎(chǔ)上，有數(shù)量眾多的學(xué)者開(kāi)展了深入研究工作，且在2002年建設(shè)形成了全世界范圍內(nèi)第一座ANAMMOX工程技術(shù)系統(tǒng)。目前，全世界范圍內(nèi)已經(jīng)建設(shè)形成和投入運(yùn)行使用過(guò)程的ANAMMOX工程技術(shù)系統(tǒng)總數(shù)量已經(jīng)超過(guò)200套。

ANAMMOX技術(shù)工藝形態(tài)在具體運(yùn)作過(guò)程中發(fā)揮的脫氮技術(shù)原理，主要是AnAOB物質(zhì)在缺氧技術(shù)環(huán)境下，或者是厭氧技術(shù)環(huán)境下，以CO2物質(zhì)或者是H2CO3物質(zhì)作為碳源，以NH4+-N物質(zhì)形態(tài)作為電子供體，以NO2--N物質(zhì)形態(tài)作為電子受體，具體生成NO3--N物質(zhì)形態(tài)與N2。

與傳統(tǒng)的脫氮技術(shù)工藝對(duì)比，厭氧氨氧化技術(shù)工藝實(shí)現(xiàn)了對(duì)曝氣技術(shù)環(huán)節(jié)的縮減和規(guī)避，且在具體運(yùn)用過(guò)程中不需要另外添加運(yùn)用碳源物質(zhì)，且能顯著縮減污泥的生成數(shù)量，獲取到廣泛且充足的實(shí)際應(yīng)用普及場(chǎng)景。能夠影響改變ANAMMOX工程技術(shù)系統(tǒng)啟動(dòng)環(huán)節(jié)成功與否，以及技術(shù)運(yùn)行過(guò)程穩(wěn)定性的因素，具體有物質(zhì)濃度水平、DO技術(shù)參數(shù)水平，以及機(jī)碳源因素等。

AnAOB物質(zhì)的代謝基質(zhì)物質(zhì)主要涉及NH4+-N物質(zhì)形態(tài)與NO2--N物質(zhì)形態(tài)。當(dāng)NH4+-N物質(zhì)形態(tài)與NO2--N物質(zhì)形態(tài)的濃度參數(shù)項(xiàng)目處在較低水平條件下，可借由適當(dāng)提高其總體濃度的技術(shù)處理方式促進(jìn)ANAMMOX反應(yīng)技術(shù)進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)深度脫氮技術(shù)目標(biāo)；但NH4+-N物質(zhì)形態(tài)與NO2--N物質(zhì)形態(tài)所處濃度水平過(guò)高條件下，尤其是高濃度的NO2--N物質(zhì)形態(tài)能夠針對(duì)AnAOB物質(zhì)發(fā)揮毒性作用，從而對(duì)ANAMMOX技術(shù)工藝的具體執(zhí)行過(guò)程發(fā)揮程度顯著的抑制性作用。

3、結(jié)語(yǔ)

綜合梳理現(xiàn)有研究成果可以知道，富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題是最為典型的水體生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題，借由對(duì)適當(dāng)類(lèi)型的強(qiáng)化脫氮技術(shù)工藝的運(yùn)用，優(yōu)質(zhì)推進(jìn)污水處理技術(shù)環(huán)節(jié)，縮減污水內(nèi)部包含的氮元素物質(zhì)含量，能支持獲取良好技術(shù)效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)水體生態(tài)環(huán)境的最優(yōu)化保護(hù)技術(shù)效果。（來(lái)源：山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司）