一般生化工藝技術(shù)概況

   目前氨氮廢水的處理方法有物理法、化學(xué)法和生物法等。物理方法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉；化學(xué)法有離子交換法、空氣吹脫、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)氯化法、電滲析、電化學(xué)處理、催化裂解；生物方法有多種形式。生物處理法有厭氧生物處理和好氧生物處理，主要工藝有：A/SBR法、A/O法、氧化溝法、SBR法、接觸氧化法、曝氣生物濾池等。

1.物理化學(xué)法

（1）空氣吹脫法

   空氣吹脫法是使水作為不連續相與空氣接觸，利用水中組分的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差異,使氨氮轉移至氣相而去除。廢水中的氨氮通常以銨離子（NH4+）和游離氨（NH3）的狀態(tài)保持平衡而存在（NH4+＋OH-→NH3+H2O）。將廢水pH值調節至堿性時(shí)，離子態(tài)銨轉化為分子態(tài)氨，然后通入空氣將氨吹脫出。 該法適合于高氨氮廢水的預處理，脫氮率高、操作靈活、占地小，但NH3僅從溶解狀態(tài)轉化為氣態(tài)，并沒(méi)有徹底除去。當溫度降低時(shí)，脫氮率急劇下降，因此不適合在寒冷的冬季使用；同時(shí)容易受吹脫裝置大小及長(cháng)徑比例、氣液接觸效率的影響；裝置及管道時(shí)間長(cháng)久易產(chǎn)生CaCO3沉淀。該法需不斷鼓氣、加堿，出水需再加酸調低pH。因此，投資和處理費用比較高，對周?chē)h(huán)境有一定的污染，目前該方法在實(shí)際應用（尤其在較大處理水量的工程上）很少。

（2）化學(xué)沉淀法

    化學(xué)沉淀法是通過(guò)向廢水中投加某種化學(xué)藥劑，使之與廢水中的某些溶解性污染物質(zhì)發(fā)生反應，形成難溶鹽沉淀下來(lái)，從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。整個(gè)反應pH值的適宜范圍為9-11。此法可去除氨氮、重金屬及某些大分子有機物，常與其它處理技術(shù)組合，既適用于反滲透、活性炭吸附等深度處理的預處理，也可用于生化處理的深度處理。絮凝劑常用FeCl3、Al2(SO4)3和陰陽(yáng)非離子型聚合物。 此法對氨氮的去除率高，可達90%以上，但費用比吹脫法高，產(chǎn)生的污泥對環(huán)境造成二次污染，但當其用于脫氮預處理時(shí)，也可采用PO43-類(lèi)物質(zhì)，污泥可作肥料使用，故有很大的靈活性，但藥劑費用比較貴。

2.生物法

（1）傳統硝化反硝化

   傳統硝化反硝化工藝脫氮處理過(guò)程包括硝化和反硝化兩個(gè)階段。在將有機氮轉化為氨氮的基礎上，硝化階段是將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽氮或硝酸鹽氮的過(guò)程；反硝化階段是將硝化過(guò)程中產(chǎn)生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成氮氣的過(guò)程。只有當廢水中的氮以亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的形態(tài)存在時(shí)，僅需反硝化一個(gè)階段。A/O法、SBR法、氧化溝等工藝就屬于傳統脫氮工藝，都可實(shí)現生物硝化和反硝化。

（2）短程硝化反硝化

   短程硝化反硝化又稱(chēng)亞硝化反硝化，把硝化反應過(guò)程控制在氨氧化產(chǎn)生NO2-的階段，阻止NO2-進(jìn)一步氧化，直接以NO2-作為菌體呼吸鏈氫受體進(jìn)行反硝化。此過(guò)程減少了亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，然后硝酸鹽再還原成亞硝酸鹽兩個(gè)反應的發(fā)生，降低了需氧量、反硝化過(guò)程中有機碳的投入量，降低了能耗和運行費用。短程硝化反硝化與傳統的生物脫氮相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：①對于活性污泥法，可以節省25%的供氧量，降低能耗；②節省反硝化所需碳源40%，在C/N一定的情況下可提高總氮（TN）的去除率；③減少污泥量可達50%；④減少堿耗；⑤提高反應速率，縮短反應時(shí)間，減少反應器容積。實(shí)現短程硝化與反硝化的關(guān)鍵是抑制硝化菌的活性而使NO2-得到累積。影響硝化菌活性及NO2-累積的因素有自由氨、pH、DO、溫度等。

（3）曝氣生物濾池(Gaia-BAF)生物處理工藝

   該工藝是固定化微生物與曝氣生物濾池結合發(fā)展而成的一種新型污水處理工藝。在Gaia-BAF反應器中投加占曝氣池有效容積的從10％-60%的微生物載體，微生物大量的附著(zhù)并固定于其上，通過(guò)附著(zhù)的微生物來(lái)降解污水中的污染物。各級Gaia-BAF反應器中，通過(guò)培養不同的特效菌種，來(lái)達到降解污染物的目的；載體材料表面所生長(cháng)的生物量通常為18-25g/L。Gaia-BAF的曝氣器位于反應器下部，系統在曝氣運行過(guò)程中，進(jìn)入載體內部的氧氣逐漸減少直至氧氣消耗完畢，這樣使每一個(gè)載體內部生成良好的缺氧區、兼氧區和好氧區，使得載體的內部形成無(wú)數個(gè)微型的硝化和反硝化反應器，因而可在同一個(gè)反應器中同時(shí)發(fā)生氨氧化、硝化和反硝化聯(lián)合作用（可能存在短程硝化/反硝化和厭氧氨氧化，詳盡的機理目前有關(guān)科研單位正在研究中），從而達到對氨氮去除目的。