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2023
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污水總氮該怎么去除？
作者：
環科環保
在水處理中，有幾個與氮素相關的術語經常被提及，它們包括總氮(TN)、凱氏氮(TKN)、有機氮、無機氮和氨氮。這些術語之間存在一定的關系：
總氮(TN)=有機氮+無機氮=凱氏氮(TKN)+NOx-N;
無機氮=氨氮(NH3-N,NH4-N)+硝態氮(NO3--N)+亞硝態氮(NO2-N);
凱氏氮(TKN)=有機氮+氨氮(NH3-N,NH4-N)。
在污水排放標準中，總氮指標在短短半年內成為了環保督察組重點監督的對象。特別是在2018年，這一趨勢更加明顯，更多的地區將被納入重點監管范圍。在這種緊迫的形勢下，許多企業開始尋求提高氮處理技術的方法，而傳統活性污泥法由于其脫氮效率不能滿足新的排放需求，因此受到了更多的關注。
在廢水脫氮技術中，生物法被廣泛使用。生物脫氮是依靠水體中微生物的生理代謝作用將不同形態的氮轉化為氮氣的過程。這個過程包括以下幾個步驟：廢水中難降解的有機氮通過水解氨化作用分解為氨氮(NH3--N, NH4-N)，氨氮在亞硝化作用及硝化作用下轉化為硝態氮(NOX-N)，最后在反硝化作用下轉化為氮氣。
目前，生化法是處理總氮的常用方法之一，其起源較早、技術成熟且成本較低。在我國幾十年的污水處理過程中，生化法一直占據著主體地位。然而，隨著排放標準的提高，傳統活性污泥法的不足之處也開始逐漸顯現。例如，當污水中氮磷濃度較高時，僅僅依靠傳統活性污泥法往往不能達到預想的結果。
盡管生化法在實踐中有很多變形工藝，如膜生物反應器、生物濾池技術及生物轉盤等，但這些方法的成本較高，且技術不夠成熟，因此許多企業不愿輕易嘗試。這導致很少有優質的案例作為模范，也很少有企業愿意共同嘗試尋求技術的實踐改進，使這些技術在短時間內很難取得突破性進展。
在實際生產中，根據不同水質需求應對生化脫氮的不同環節進行強化。例如，農藥生產廠區產生的廢水通常含有大量有機氮，因此需要規模較大的水解工藝來將難降解的有機氮轉化為容易被轉化的小分子有機氮，從而轉化為氨氮。再如，部分電鍍廠需要大量氨水作為緩沖劑，因此廢水中含有大量氨氮。在這樣的情況下，如果不對氨氮進行單獨處理，會造成生化出水氨氮仍然超標。目前較好的方法有吹脫法和折點加氯法；也有部分行業廢水中硝酸鹽較多，而對硝態氮的去除方法中只有生化法較為成熟。但現有的生化技術的脫氮效率較低，當面對高濃度硝態氮時需增建較大規模的厭氧池，基建成本較高且占地面積較大，使整體投資成本大大升高并較難實現。
為了解決生化法占地面積較大的問題，可以考慮以下幾種改進方法：
1.選擇和馴化菌種：通過長期馴化可以提高反硝化菌的耐受力和代謝能力，從而提高脫氮效率。
2.改進反應器結構：例如改變傳統生化法中反硝化環節完成后產生的氮氣不能快速排出的問題，提高氮氣排放速率，從而提高反應器效率。
3.采用新的微生物富集模式：例如使用生物接觸氧化、生物移動床及生物固定床等方法可以提高菌體吸附效果和減少懸浮污泥的產生，從而提高出水水質和減少污泥有效利用率的損失。
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