城鎮(zhèn)污水處理廠總氮的去除

王 磊

（秦皇島市撫寧區(qū)中冶水務(wù)有限公司 河北秦皇島 066300）

引言

當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也加快了城市化的發(fā)展進(jìn)程，在城市人口增加的同時也使得城市污水排放量呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，水污染越來越嚴(yán)重，這使得我國很多城市開始重視做好水污染處理得工作。關(guān)于城市污水處理文件中曾經(jīng)明確強(qiáng)調(diào)城市污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)達(dá)到一級B以上。然而，由于當(dāng)前我國很多城市污水處理廠的污水處理技術(shù)仍然在很多地方亟待完善，使得在污水處理方面仍然有著總氮超標(biāo)現(xiàn)象的存在，這也導(dǎo)致城市污水處理廠在污水處理方面必須注重總氮的去除問題。因此，從這個角度來說，對城鎮(zhèn)污水處理廠總氮的去除展開相應(yīng)的研究具有十分重要的意義。

1 總氮去除的原理

總氮具體指的是污水中所含有有害物質(zhì)顆粒中具體含氮的數(shù)量，如在污水中是否含有帶有無機(jī)氮以及有機(jī)氮的成分。具體來說，污水總氮的去除需要經(jīng)歷一個過程，這個過程以一定的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，化學(xué)反應(yīng)包括三個主要的階段，分別為氨化反應(yīng)、硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，這三個階段是依次產(chǎn)生的。通過在污水中產(chǎn)生一定的氨化菌，有機(jī)氮會產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，在氨化菌反映下形成氨態(tài)氮，經(jīng)歷了這些步驟，氨化反應(yīng)就完成了，這一化學(xué)反應(yīng)相對于其他的化學(xué)反應(yīng)來說是比較容易的，一般的污水處理廠都具備產(chǎn)生此類化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，所以要做好總氮去除，重點在于做好另外的兩個化學(xué)反應(yīng)即硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)。

硝化反應(yīng)較氨化反應(yīng)來說復(fù)雜的多，硝化反應(yīng)也被稱為氨氮氧轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程，這種化學(xué)反應(yīng)需要經(jīng)歷兩個重要的過程，第一步需要在亞硝酸菌的作用下轉(zhuǎn)化氨氮為亞硝酸鹽，緊接著，第二步就是利用硝酸菌的作用將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。硝化反應(yīng)需要在亞硝酸菌和硝酸菌的共同作用下完成，這兩種類型的硝酸菌都屬于硝化菌的類別。

反硝化反應(yīng)也需要經(jīng)歷較為復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，具體來說，反硝化反應(yīng)需要在硝化反應(yīng)完成后進(jìn)行，在硝化反應(yīng)完成后會產(chǎn)生兩類物質(zhì)，分別為硝酸鹽和亞硝酸鹽，這兩類物質(zhì)又會經(jīng)過反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓聪趸磻?yīng)需要在反硝化菌的作用下完成，反硝化細(xì)菌在污水中大量存在，它包括多種類型，如變形桿菌、假單胞菌、芽孢桿菌等等。

2 總氮去除的主要工藝

具體來說，城市污水處理廠總氮去除過程中所應(yīng)用的主要工藝有A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝。

2.1 A 2/O工藝

該工藝需要經(jīng)歷三個主要的過程，分別為厭氧過程、缺氧過程、好氧生物脫氮除磷過程。A2/O工藝主要興起于上個世紀(jì)七十年代的美國，主要建立在A/O工藝的基礎(chǔ)之上。在好氧過程中，需要充分應(yīng)用硝化細(xì)菌的重要作用，將污水中所含有的氨氮和有機(jī)氮氨氣經(jīng)過一定的化學(xué)作用最終形成硝酸鹽；在缺氧過程中，需要應(yīng)用反硝化反應(yīng)中產(chǎn)生的細(xì)菌將反應(yīng)中所產(chǎn)生的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，并將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀欧诺酱髿庵?，最終促進(jìn)脫氮目標(biāo)的完成。經(jīng)過某城市污水處理廠多年的污水處理經(jīng)驗，可以明顯發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用A2/O工藝可以保證城市污水處理達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，所以該工藝的應(yīng)用為城市污水處理提供了很好的工藝支持。

2.2 氧化溝工藝

氧化溝工藝根據(jù)其工藝特征也可以將其成為氧化渠或者循環(huán)曝氣池，產(chǎn)生于上個世紀(jì)中期的荷蘭，在類別上屬于活性污泥法。在具體作用過程中，它需要借助一定的設(shè)備連續(xù)式反應(yīng)池，這是該工藝應(yīng)用產(chǎn)生作用的主要設(shè)備，化學(xué)反應(yīng)時使得混合液處于連續(xù)循環(huán)流動的狀態(tài)，氧化溝工藝使用的另外的裝置為曝氣和攪動裝置，這兩個裝置主要起到方向控制的作用，可以讓反應(yīng)器中的混合液朝著一定的方向以一定的速度發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，最終使得混合液保持循環(huán)運(yùn)動。

2.3 SBR工藝

SBR工藝不同于氧化溝工藝，它不是連續(xù)性的，它主要依賴的是序列間歇式的反映。不同于之前廣泛應(yīng)用的活性污泥法，該工藝的應(yīng)用需要在特定的設(shè)備如SBR反應(yīng)器下進(jìn)行，并要求以間歇式的方式進(jìn)行。在具體作用過程中，SBR工藝不同于其他工藝的典型特征在于它主要應(yīng)用間歇操作和有序的運(yùn)作方式。如果在應(yīng)用該工藝的過程中只有一臺SBR反應(yīng)器，那么運(yùn)行的周期需要包括五個依次進(jìn)行的過程，分別為進(jìn)水過程、反水過程、沉淀過程、排水排泥過程、閑置過程。經(jīng)過某城市污水處理廠的多次污水處理效果，可以較為明顯地發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用SBR工藝具有較好的總氮去除效果，可以有效保證城市污水達(dá)標(biāo)。

結(jié)語

綜上所述，隨著城市污水排放量的增多，對于城市污水的處理管理也開始加強(qiáng)，越來越多的污水管理中心要求城市污水處理應(yīng)當(dāng)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)才能夠被要求排放，并且這個標(biāo)準(zhǔn)的要求也在不斷提升中。因此，在城市污水總氮處理的過程中，必須注重考慮應(yīng)用新的工藝促進(jìn)總氮的去除，其中A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝是主要應(yīng)用的工藝。