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工業廢水中的生物脫氮工藝及其應用效果比較
原標題：工業廢水中的生物脫氮工藝及其應用效果比較
當前，氨氮已成為導致我國水體汙染的主要汙染物.在“十二五”期間，已將氨氮作為汙染物控製約束性指標，為此，對含氨氮工業廢水的排放標準也更為嚴格，以紡織業和稀土業為例，紡織業氨氮的直接排放標準從15mg/L降到12mg/L，稀土行業從50mg/L降到15mg/L，因此，有效降低廢水中氨氮的濃度，並實現廢水達標排放已成為當前水處理技術麵臨的緊迫任務.
目前，工業廢水中氨氮的濃度有很大差異.對於高濃度氨氮廢水，一般采取加堿吹脫等預處理，再通過生物脫氮方法深度處理，實現達標排放.以焦化廢水為例，排放廢水中氨氮濃度為1800mg/L左右，可以通過吹脫、化學沉澱等方法可將氨氮濃度預處理降到300mg/L左右，再進行生物脫氮工藝.
傳統的生物脫氮工藝
A/0工藝
在厭氧池中異養菌將汙水中的可溶A/O即厭氧-好氧工藝，又稱為前置反硝化生物脫氮工藝
在厭氧池中異養菌將汙水中的可溶性有機物和澱粉等懸浮物水解為有機酸.隨後進入好氧池自養菌在充足供氧條件下進行硝化作用將氨態氮氧化為硝態氮，再通過回流返回至厭氧池，在缺氧條件下，異氧菌在缺氧條件下進行反硝化作用將硝態氮還原為分子態氮，從而實現汙水無害化處理.表1列出了A/O處理工藝對氨氮工業廢水的研究案例.
通過對比可以看出，針對不同種類的工業氨氮廢水，A/O工藝在實際的工業處理中，針對不同的工業廢水，設計的處理能力不同，其運行成本也不同，且進水氨氮濃度越高，處理成本也越高.在處理無機氨氮廢水時，需向其投加碳源以滿足微生物的生長需求.設計的處理能力普遍高於1000m3/d，進水氨氮濃度在100～300mg/L附近的廢水可降到8mg/L以下，去除率普遍達到90%以上.
A2/0工藝
A2/O工藝亦稱A-A-O工藝，即通常所說的厭氧-缺氧-好氧工藝，在厭氧池的主要功能為釋放磷，使汙水中磷的濃度升高，降低部分NH3-N的濃度;在缺氧池中，反硝化細菌利用汙水總的有機物作為碳源，將回流混合液中帶入大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣;在好氧池中，有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降.表2列舉了部分A2/O工藝對工業氨氮廢水的研究案例.
結合表1與表2，A2/O工藝對工業廢水處理的進水氨氮濃度負荷略高於A/O工藝，且表2出水氨氮濃度普遍能達到15mg/L以下，去除率普遍在90%以上.在實際處理過程中，該工藝在應用中的處理能力普遍在1000m3/d以上，在進水氨氮濃度較高的情況下，運行成本也較高.
SBR工藝
SBR是序列間歇式活性汙泥法的簡稱，其反應機製和去除汙染物的機理與傳統的活性汙泥法基本相同，隻是運行的操作方式不盡相同的一種按間歇曝氣方式來運行的活性汙泥技術.其在處理廢水時一個完整的運行周期包括如下5個階段:(1)進水;(2)反應;(3)沉澱;(4)排水排泥;(5)閑置.表3比較了SBR工藝對工業氨氮廢水處理的指標.
通過對比可以看出，針對不同的工業氨氮廢水，SBR工藝的運行周期不盡相同.在不同的工業處理應用中處理能力也不盡相同，但在不同的進水氨氮濃度條件下，出水氨氮的濃度絕大部分能在10mg/L以下，去除率普遍高於90%，在進水氨氮濃度越高的情況下，處理成本也相應地提高.
MBR工藝
它利用膜MBR又稱膜生物反應器，是一種由膜分離技術與生物反應過程相結合的水處理技術的選擇透過性將反應池中的活性汙泥和大分子有機物截留住，同時分別控製汙泥停留時間和水力停留時間，使其在反應器中不斷反應、降解難降解的物質從而達到處理效果.表4比較分析了MBR工藝對氨氮工業廢水的處理指標.
通過對比可以看出，MBR工藝在處理工業氨氮廢水中目前使用較多的膜材料為聚偏氟乙烯材料，雖然針對不同的處理對象設計的處理能力不同，但上表中各自的運行成本不高，且在進水濃度約為或小於100mg/L時，出水濃度可達到5mg/L以下，此時去除率達到93%以上.
圖片：來源網絡
參考資料：中央民族大學學報
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