高氨氮廢水處理系統(tǒng)

【概述】

氨氮廢水主要來源于化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾填埋場等，大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營養(yǎng)化、造成水體黑臭，給水處理的難度和成本加大，甚至對人群及生物產(chǎn)生毒害作用，針對氨氮廢水的處理工藝（2014年前）有生物法、物化法的各種處理工藝等。

【技術(shù)原理】

1. 厭氧氨氧化（ANAMMOX）和全程自養(yǎng)脫氮(CANON)

厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮氣的過程。

厭氧氨氧化是指在厭氧條件下，以Planctomycetalessp為代表的微生物直接以NH4+為電子供體，以NO2-或NO3-為電子受體，將NH4+、NO2-或NO3-轉(zhuǎn)變成N2的生物氧化過程。該過程利用獨特的生物機(jī)體以硝酸鹽作為電子供體把氨氮轉(zhuǎn)化為N2，很大限度的實現(xiàn)了N的循環(huán)厭氧硝化，這種耦合的過程對于從厭氧硝化的廢水中脫氮具有很好的前景，對于高氨氮低COD的污水由于硝酸鹽的部分氧化，大大節(jié)省了能源。目前推測厭氧氨氧化有多種途徑。其中一種是羥氨和亞硝酸鹽生成N2O的反應(yīng)，而N2O可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮氣，氨被氧化為羥氨。另一種是氨和羥氨反應(yīng)生成聯(lián)氨，聯(lián)氨被轉(zhuǎn)化成氮氣并生成4個還原性[H]，還原性[H]被傳遞到亞硝酸還原系統(tǒng)形成羥氨。第三種是：一方面亞硝酸被還原為NO，NO被還原為N2O，N2O再被還原成N2；另一方面，NH4+被氧化為NH2OH，NH2OH經(jīng)N2H4，N2H2被轉(zhuǎn)化為N2。厭氧氨氧化工藝的優(yōu)點：可以大幅度地降低硝化反應(yīng)的充氧能耗；免去反硝化反應(yīng)的外源電子供體；可節(jié)省傳統(tǒng)硝化反硝化反應(yīng)過程中所需的中和試劑；產(chǎn)生的污泥量極少。厭氧氨氧化的不足之處是：到目前為止，厭氧氨氧化的反應(yīng)機(jī)理、參與菌種和各項操作參數(shù)不明確。

全程自養(yǎng)脫氮的全過程實在一個反應(yīng)器中完成，其機(jī)理尚不清楚。Hippen等人發(fā)現(xiàn)在限制溶解氧（DO濃度為0.8·1.0mg/l）和不加有機(jī)碳源的情況下，有超過60%的氨氮轉(zhuǎn)化成N2而得以去除。同時Helmer等通過實驗證明在低DO濃度下，細(xì)菌以亞硝酸根離子為電子受體，以銨根離子為電子供體，產(chǎn)物為氮氣。有實驗用熒光原位雜交技術(shù)監(jiān)測全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中的微生物，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)器處于穩(wěn)定階段時即使在限制曝氣的情況下，反應(yīng)器中仍然存在有活性的厭氧氨氧化菌，不存在硝化菌。有85%的氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣。鑒于以上理論，全程自養(yǎng)脫氮可能包括兩步第一是將部分氨氮氧化為亞硝酸鹽，第二是厭氧氨氧化。

2. 好氧反硝化

傳統(tǒng)脫氮理論認(rèn)為，反硝化菌為兼性厭氧菌，其呼吸鏈在有氧條件下以氧氣為終末電子受體在缺氧條件下以硝酸根為終末電子受體。所以若進(jìn)行反硝化反應(yīng)，必須在缺氧環(huán)境下。近年來，好氧反硝化現(xiàn)象不斷被發(fā)現(xiàn)和報道，逐漸受到人們的關(guān)注。一些好氧反硝化菌已經(jīng)被分離出來，有些可以同時進(jìn)行好氧反硝化和異養(yǎng)硝化（如Robertson等分離、篩選出的Tpantotropha.LMD82.5）。這樣就可以在同一個反應(yīng)器中實現(xiàn)真正意義上的同步硝化反硝化，簡化了工藝流程，節(jié)省了能量。

【用途】

· 化工廢水的處理

· 工業(yè)污水的處理

· 高濃度有機(jī)廢水的處理

· 垃圾填埋場污水處理

· 中水回用

【適用范圍】

· 市政生活        化工廢水      垃圾滲濾液

· 工業(yè)廢水        食品廢水      餐廚垃圾處理

【主要優(yōu)點】

　　本工藝和吹脫、沉淀等其他的應(yīng)用中具有以下十分突出的優(yōu)點：

1、硝化與反硝化系統(tǒng)的污染物去除效率高，處理出水水質(zhì)好；

2、硝化與反硝化系統(tǒng)的污泥濃度高，裝置容積負(fù)荷大，占地面積小；

3、硝化與反硝化系統(tǒng)有利于增殖緩慢或高效微生物的對有機(jī)物的處理能力；