試論厭氧氨氧化污水處理工藝及其實際應(yīng)用研究進(jìn)展

鞠晨希（中國石油慶陽石化公司，甘肅 慶陽 745000）

試論厭氧氨氧化污水處理工藝及其實際應(yīng)用研究進(jìn)展

鞠晨希（中國石油慶陽石化公司，甘肅 慶陽 745000）

我國污水處理主要面臨著高能耗、污泥產(chǎn)量大等難題，厭氧氨氧化處理工藝的研究和應(yīng)用，為解決這些問題提供了技術(shù)支持。本文將對厭氧氨氧化污水處理的兩種工藝進(jìn)行研究，并探討其工程化應(yīng)用進(jìn)展。

厭氧氨氧化污水；處理工藝；實際應(yīng)用進(jìn)展

隨著城市化建設(shè)的不斷深入，工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水以及生活污水的排放量不斷增加，許多污水處理沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，給生態(tài)自然環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染問題，導(dǎo)致城市水體水質(zhì)不斷下降，已經(jīng)影響到人們的日常生活。厭氧氨氧化污水處理工藝可以脫氮去磷，達(dá)到污水處理的目的。而且利用微生物學(xué)原理進(jìn)行污水處理，成本較低、無二次污染，目前已經(jīng)在污水處理中得到一定范圍的應(yīng)用。

1 厭氧氨氧化污水處理工藝

1.1 亞硝化處理工藝

亞硝化處理方法是最常用的厭氧氨氧化污水處理工藝，實際處理過程可分為兩個階段，每個階段需要不同的容器和反應(yīng)條件。首先是亞硝化處理階段，可以將污水中的50%氨、氮元素轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氨，然后進(jìn)行厭氧氨氧化處理，可以將污水中的剩余氨、氮元素轉(zhuǎn)化為氨氣，并將第一階段得到的亞硝態(tài)氨經(jīng)過厭氧氨氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氨氣。該處理過程可以實現(xiàn)污水脫氮的目的，而且具有四方面優(yōu)點，主要包括：（1）第一階段反應(yīng)產(chǎn)生的亞硝態(tài)鹽屬于堿性物質(zhì)，可以與厭氧水產(chǎn)生的重碳酸鹽進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到酸堿平和的目的；（2）在該處理過程中，不同階段反應(yīng)在不同容器中進(jìn)行，可以最大限度的為功能菌提供適宜生長環(huán)境，從而降低進(jìn)水物質(zhì)的抑制作用；（3）亞硝化處理方法屬于聯(lián)合工藝，實際操作過程較為簡便，而且對pH值要求寬泛；（4）亞硝化處理過程降低了NO、N2O等溫室氣體排放量，不會產(chǎn)生二次污染[1]。

1.2 全自氧脫氨處理工藝

全自氧脫氨處理工藝的英文簡稱是CANON，主要利用溶解氧控制實現(xiàn)厭氧氨氧化反應(yīng)，在整個污水處理過程中，自養(yǎng)菌可以將水體的氮、氨元素轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨?，達(dá)到脫氮的目的。在進(jìn)行處理時，需要在微好氧環(huán)境下進(jìn)行，主要化學(xué)反應(yīng)包括亞硝化反應(yīng)和厭氧氨氧化反應(yīng)，分別生成亞硝氮和氮氣。在此過程中，反應(yīng)需要的亞硝氮菌、厭氧氨氧化菌均屬于自氧型細(xì)菌，因此全自氧脫氨工藝的污水處理過程不需要添加其他有機(jī)物，在無機(jī)自氧環(huán)境下可以自行發(fā)生反應(yīng)。但采用全自氧工藝，需要在污水處理的全工程中，對工藝運行環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保氧氣和亞硝酸鹽能夠保持平衡，從而保證反應(yīng)的順利進(jìn)行[2]。

2 厭氧氨氧化污水處理工藝的工程化應(yīng)用進(jìn)展

2.1 高氨氯廢水處理

高氨氯廢水處理是應(yīng)用厭氧氨氧化工藝的主要研究方向，目前已經(jīng)在工程化應(yīng)用方面取得一定進(jìn)展。采用厭氧氨氧化工藝對高氨氯廢水進(jìn)行處理，主要包含四個應(yīng)用方向。

（1）污泥消化液處理，與傳統(tǒng)的污泥消化液處理不同，傳統(tǒng)方法只進(jìn)行厭氧氨氧化處理，處理成本較高，而且會增加污水脫氮難度。因此，在對污泥消化液進(jìn)行處理時，應(yīng)采用亞硝化聯(lián)合處理工藝。發(fā)揮亞硝化聯(lián)合處理工藝的優(yōu)勢，對污泥消化液處理過程中的pH值進(jìn)行有效控制。實踐研究表明，采用亞硝化聯(lián)合處理工藝的脫氮效率可以達(dá)到83%，因此，在實際污泥消化液處理中具有極高的利用價值。此外，全自氧脫氮工藝也可以用于進(jìn)行污泥消化液處理，在實際操作工程中，要將反應(yīng)溫度控制在20℃左右，滿足脈沖充氧的條件，從而達(dá)到污泥消化液處理的要求；

（2）垃圾滲透液處理，城市垃圾產(chǎn)生的滲透液是水體污染的主要來源之一。城市垃圾經(jīng)過長時間填埋，會產(chǎn)生高氮氨化滲透液，其中有機(jī)物濃度較小，碳、氮元素比例失衡，是一種處理難度較高的氨氯廢水。目前主要采用全自氧脫氮工藝對其進(jìn)行處理。實踐研究表明，全自氧脫氮工藝可以將93%的NH3-N去除，還能夠去除90%的TH，可以將出水pH值控制在5.3左右，達(dá)到較好的處理效果。

（3）豬場廢水處理，由于豬場廢水中含有飼料、豬糞的原因，也屬于高氨氯廢水，采用厭氧氨氧化處理工藝對其進(jìn)行處理要在SBR容器中進(jìn)行，反應(yīng)溫度要為33℃，HRT為1.2d。實踐研究表明，采用該方法可以去除98%的NH3-N和99%的NO3-N。

（4）焦化廢水處理，采用厭氧氨氧化工藝對焦化廢水進(jìn)行處理，應(yīng)將處理溫度控制在34℃，HRT為33h，在處理過程中，濃度80mg/L的焦化廢水，經(jīng)處理后，可以除去86%的NH3-N和NO3-N，并將水體pH值調(diào)節(jié)到6.5左右。

2.2 低氨氯廢水處理

近年來，厭氧氨氧化處理工藝在低氨氯廢水處理過程中也得到一定應(yīng)用，相關(guān)研究人員在研究過程中發(fā)現(xiàn)厭氧氨氧化處理在低氨氯廢水處理方面也能夠取得良好效果。比如付麗霞等在研究中發(fā)現(xiàn)，采用厭氧氨氧化工藝可以將低氨氯廢水中93%的NH3-N出去，處理NO3-N的效果甚至能夠達(dá)到100%。朱月琪等人在相關(guān)研究中，利用厭氧折流板反應(yīng)器進(jìn)行脫氨氮處理，經(jīng)處理過后，水質(zhì)也趨于穩(wěn)定。因此，厭氧氨氧化處理在低氨氯廢水處理方面也有廣闊的應(yīng)用前景。

3 結(jié)語

綜上所述，厭氧氨氧化處理工藝是一種有效的污水處理技術(shù)，在高氨氯和低氨氯廢水處理中的應(yīng)用均能夠達(dá)到良好的處理效果。目前工程化應(yīng)用在高氨氯廢水處理中的研究進(jìn)展較快，在污泥消化液、垃圾滲濾液等處理中的應(yīng)用都能夠使其NH3-N和NO3-N含量得到有效降低，并調(diào)節(jié)水體pH值。此外，在低氨氯廢水處理中的應(yīng)用，也取得良好效果，特別是除NO3-N的效果能夠達(dá)到100%。

[1]王衫允,馬斌,賈方旭,彭永臻.AAO污水處理工藝中厭氧氨氧化效能及微生物交互作用[J].中國環(huán)境科學(xué),2016,36(07):1988-1996.

[2]陳珺,王洪臣,BernhardWett.城市污水處理工藝邁向主流厭氧氨氧化的挑戰(zhàn)與展望[J].給水排水,2015,51(10):29-34.

鞠晨希，女，吉林松原人，職稱：助理工程師，專業(yè)或研究方向：測控技術(shù)與儀器