厭氧氨氧化污水處理工藝
厭氧氨氧化污水處理工藝是根據(jù)微生物學(xué)原理，通過厭氧細(xì)菌利用NH3-N作為電子供體和NO3-N電子受體，然后加入氮?dú)庵械倪^程來實(shí)現(xiàn)脫氮的目的。與其他污水處理工藝相比，厭氧氨氧化污水處理工藝具有耗氧量低、處理效率高、效益好、無二次污染等應(yīng)用優(yōu)勢。下面詳細(xì)分析厭氧氨氧化污水處理工藝及其實(shí)際應(yīng)用。
1.厭氧氨氧化污水處理工藝
(1)亞硝酸處理工藝。
硝酸處理工藝是一種利用率高的厭氧氨氧化廢水處理工藝。在這個過程中有兩個主要的處置環(huán)節(jié)。第一個環(huán)節(jié)是亞硝化處理期，污水中50%的氨基酸和氮可以轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氨。第二步是厭氧氨氧化處理。經(jīng)過這一步處理后，污水中多余的氨氮元素可以轉(zhuǎn)化為氮，第一步得到的亞硝酸鹽氨可以通過厭氧氨氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氨。通過以上兩個環(huán)節(jié)的處置，基本完成了污水的脫氨。與其他處理工藝相比，亞硝酸處理工藝的優(yōu)勢在于:第一步，處理污水可以得到一種堿性物質(zhì)，即亞硝酸鹽，它可以與厭氧水形成的碳酸氫鹽反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)酸堿中和。另外，在這個處理過程中，每個處理環(huán)節(jié)都在相應(yīng)的容器中進(jìn)行反應(yīng)，可以更大程度上為性能菌提供良好的生長氛圍，有效減少進(jìn)水物質(zhì)的限制。而且亞硝化處理手段屬于組合工藝，對pH值要求廣泛，具體操作難度低，處理效率高。更重要的是，通過這一處理過程，大大減少了NO、N2O等溫室氣體的排放，實(shí)現(xiàn)了對生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。
(2)全自毒脫氨處理工藝。
這種污水處理工藝又稱CANONO，是利用溶解氧來控制厭氧氨氧化反應(yīng)的完成，并通過專門的處理，利用自養(yǎng)細(xì)菌來促進(jìn)水體中氨、氮等元素的轉(zhuǎn)化，使其轉(zhuǎn)化為N2，從而達(dá)到脫氧的目的。為了保證污水處理的效果，在采用全自毒脫氨處理工藝時(shí)，需要保證氧氣氣氛滿足條件。在整個處理過程中，主要涉及亞硝化反應(yīng)、厭氧氨氧化反應(yīng)等。，通過它形成亞硝胺和氮?dú)猓_(dá)到脫氧的目的。另外，為了促進(jìn)處置過程的順利進(jìn)行，在具體的處置過程中，需要保證亞硝化細(xì)菌、厭氧氨氧化細(xì)菌等。全自養(yǎng)脫氨處理所需的物質(zhì)都在自養(yǎng)細(xì)菌的范圍內(nèi)，因此在處理過程中，需要連續(xù)不斷地加入其它有機(jī)物，以保證它們能在無機(jī)自養(yǎng)氣氛中獨(dú)立反應(yīng)。之后，在使用全自熱脫氨工藝時(shí)，應(yīng)采取有效措施，科學(xué)合理地控制工藝實(shí)施氣氛，保證氧氣和亞硝酸鹽處于相互平衡的狀態(tài)，以促進(jìn)反應(yīng)的正常進(jìn)行。
2.厭氧氨氧化污水處理工藝的實(shí)際應(yīng)用
2.1污泥液體廢水處理的應(yīng)用
污泥廢水處理過程中采用厭氧氨時(shí)，常用的處置材料是污泥濾液和污泥硝化液。為保證處理效果，溫度應(yīng)合理控制在31~36℃之間，pH值應(yīng)合理控制在7.1~8.4范圍內(nèi)。只有滿足以上條件，厭氧菌才能順利生長。厭氧氨氧化污水處理工藝在西方發(fā)展較早，經(jīng)過長期反復(fù)研究，于21世紀(jì)初建成了第一個亞硝化-厭氧氨氧化組合反應(yīng)器，并在多克海文污水處理場得到全面應(yīng)用，取得了較為理想的應(yīng)用效果。受此啟發(fā)，許多國家開始重視該工藝及相關(guān)裝置的研發(fā)和應(yīng)用。經(jīng)過長期的研發(fā)、試驗(yàn)和實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)污泥廢水處理技術(shù)具有低碳氮、水溫高、水量少、氨氮高等應(yīng)用優(yōu)勢。因此，將該工藝應(yīng)用于厭氧安全氧化工程是相對科學(xué)合理的。但受限于相關(guān)條件，厭氧氨氧化過程中硫化物的干擾及減少釋放量的對策在未來的研發(fā)中仍存在諸多技術(shù)漏洞。
2.2垃圾滲濾液的處置
垃圾滲濾液的特點(diǎn)是:水質(zhì)變化，濾液中有機(jī)物濃度高，易生成重金屬等不良物質(zhì)，氮含量高。一般垃圾濾液中氨氮的濃度為2000mg/L，這個濃度不是固定的，而是會隨著垃圾收集時(shí)間的推移而逐漸升高。相關(guān)研究表明，垃圾滲濾液處理工程缺乏厭氧氨滲透，需要進(jìn)一步完善。在推廣短程硝化-厭氧氨氧化的過程中，出現(xiàn)了許多新技術(shù)，但這些新技術(shù)都存在一些缺陷，有害物質(zhì)較多，導(dǎo)致厭氧氨氧化的效率較低，因此沒有在實(shí)際處置工程中得到應(yīng)用。可見，在目前的技術(shù)背景下，高效可靠的運(yùn)行效率還是很難獲得的。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研究和優(yōu)化，在促進(jìn)技術(shù)完善的同時(shí)，合理限制和協(xié)調(diào)微生物菌群中的滲濾液，以保證處理效果。
2.3城市生活污水處理
重視和推進(jìn)城市生活污水的處理，實(shí)現(xiàn)城市生活污水的有效處理，提高水資源的利用率，可以有效解決城市水資源短缺和短缺的問題。缺氧微生物的生長繁殖需要一定的有機(jī)碳、氨氮、磷酸鹽等物質(zhì)，而上述物質(zhì)在城市污水中含量豐富，正好可以為缺氧微生物的生長繁殖創(chuàng)造有利條件，最終實(shí)現(xiàn)污水廠能量的自給自足。不過這種技術(shù)也有一些缺點(diǎn)，就是受溫度影響大。水溫低時(shí)，污水處理無效。在寒冷的冬天，很難將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于污水處理。近年來，國內(nèi)外許多專家學(xué)者對該技術(shù)進(jìn)行了研究，并取得了相應(yīng)的成果，為實(shí)現(xiàn)污水處理廠能源自給奠定了良好的基礎(chǔ)。但在具體的污水處理操作中，仍有一定的局限性，容易受到外界因素的干擾和影響。
2.4低氨氮廢水的處理
厭氧氨氧化污水處理工藝在低氨氮廢水處理過程中也具有應(yīng)用優(yōu)勢。相關(guān)研究表明，應(yīng)用厭氧氨氧化污水處理工藝處理低氨氮廢水，可有效去除廢水中94%的NH3-N，同時(shí)也達(dá)到去除水體中NO3-N的目的，去污效果較為顯著。
3.結(jié)論
綜上所述，厭氧氨氧化污水處理工藝具有耗氧量低、處理效率高、效益好、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。在高氨氮廢水和低氨氮廢水的處理中具有良好的應(yīng)用前景，具有較高的研究價(jià)值。在生態(tài)環(huán)境惡化、能源枯竭的現(xiàn)代背景下，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對該污水處理工藝的研究和應(yīng)用，為水污染控制提供重要的技術(shù)支撐。(來源:蘭州石蘭環(huán)保工程有限公司)
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