氨氮廢水的處理技術(shù)及發(fā)展

氨氮廢水處理技術(shù)及發(fā)展1.本文概述氨氮廢水作為一種常見的工業(yè)廢水，其處理技術(shù)的研究與應(yīng)用對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文旨在全面綜述氨氮廢水處理技術(shù)的最新進展，包括物理、化學和生物方法，并探討各種技術(shù)的優(yōu)缺點和適用性。同時，本文還將分析氨氮廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢，以及面臨的挑戰(zhàn)和未來的研究方向。本文旨在為氨氮廢水處理技術(shù)的選擇和應(yīng)用提供科學依據(jù)，促進環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展。氨氮廢水處理技術(shù)綜述氨氮廢水處理技術(shù)是環(huán)境工程領(lǐng)域的一項重要技術(shù)，主要用于處理氨氮超標的廢水，減少其對環(huán)境的負面影響。氨氮主要來自工業(yè)排放、農(nóng)業(yè)活動和生活污水。在工業(yè)排放中，石化、化肥生產(chǎn)和制藥等行業(yè)是氨氮的主要來源。在農(nóng)業(yè)活動中，氮肥的過度使用和畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水也是氨氮的重要來源。在生活污水中，氨氮主要來源于人體排泄物和餐廚垃圾。氨氮廢水的處理技術(shù)主要有物理法、化學法和生物法。物理方法主要根據(jù)氨氮的物理性質(zhì)進行分離，如吹脫法、膜分離法等?；瘜W方法，如離子交換和化學沉淀，通過化學反應(yīng)去除氨氮。生物法，如活性污泥法和生物膜法，利用微生物的代謝過程來去除氨氮。這些方法各有優(yōu)缺點，在實際應(yīng)用中，往往需要綜合考慮氨氮濃度、廢水性質(zhì)和處理成本等因素，選擇合適的處理技術(shù)。例如，對于高濃度氨氮廢水，可以采用汽提法進行預處理，然后采用生物法進行深度處理。對于低濃度氨氮廢水，可直接采用生物法處理。隨著環(huán)保要求的提高和技術(shù)進步，氨氮廢水的處理技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善。例如，開發(fā)新的生物方法，如厭氧氨氧化和短程硝化反硝化，可以實現(xiàn)更高效、更經(jīng)濟的氨氮去除。膜技術(shù)的發(fā)展也為氨氮廢水的處理提供了新的解決方案，如納濾、反滲透等膜技術(shù)可以實現(xiàn)氨氮的高效分離濃縮。氨氮廢水處理技術(shù)的研究與應(yīng)用對保護水資源、改善水環(huán)境具有重要意義。未來，還需要對氨氮的產(chǎn)生機理、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及高效低耗的處理技術(shù)進行進一步深入研究，以實現(xiàn)氨氮廢水的有效處理和資源化利用。3.傳統(tǒng)加工工藝的詳細說明提供實際應(yīng)用案例，例如特定行業(yè)或地區(qū)如何使用這些技術(shù)處理氨氮廢水。詳細解釋生物處理技術(shù)的原理和操作過程，如活性污泥和生物膜工藝。比較不同傳統(tǒng)處理技術(shù)的處理效果、成本和操作復雜性。評估這些技術(shù)在當前環(huán)境要求和技術(shù)發(fā)展趨勢下的可持續(xù)性和改進潛力。提供一個或多個案例研究，分析傳統(tǒng)處理技術(shù)在特定氨氮廢水處理項目中的選擇和實施。強調(diào)繼續(xù)研究和開發(fā)更高效、更可持續(xù)的廢水處理技術(shù)的必要性。本段應(yīng)包含約3000字，以確保內(nèi)容的完整性和深度。每個小節(jié)都應(yīng)包含足夠的信息和分析，使讀者能夠充分理解所描述的傳統(tǒng)處理技術(shù)。4.先進加工技術(shù)詳細說明在撰寫具體內(nèi)容時，我們將對每項技術(shù)進行詳細介紹，包括其工作原理、適用范圍、操作條件、優(yōu)點和缺點，以及實際應(yīng)用中的案例研究。我們還將討論這些技術(shù)在氨氮廢水處理領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展方向。這將有助于讀者全面了解氨氮廢水處理技術(shù)的最新發(fā)展和趨勢。5.生物處理技術(shù)詳細說明生物處理技術(shù)是利用微生物的代謝活性去除廢水中氨氮的方法。該技術(shù)因其高效、低成本和環(huán)保性而受到廣泛關(guān)注。在本節(jié)中，我們將詳細介紹幾種常見的生物處理技術(shù)及其在氨氮廢水處理中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的活性污泥法是一種常見的生物處理技術(shù)。它通過將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后進一步轉(zhuǎn)化為氮氣來實現(xiàn)氨氮的去除。這個過程被稱為硝化反硝化?；钚晕勰嘀械奈⑸铮缦趸拖趸?，在氧氣的作用下，將氨氮氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。隨后，在厭氧條件下，反硝化細菌將這些化合物還原為氮，從而實現(xiàn)氨氮的去除。生物膜法是另一種常用的生物處理技術(shù)。與活性污泥法相比，生物膜法具有更高的污染物去除效率和更好的抗沖擊負荷能力。在生物膜系統(tǒng)中，微生物附著在固定介質(zhì)（如礫石、塑料等）上形成生物膜。當氨氮通過生物膜時，膜上的微生物將其轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽、硝酸鹽和氮。生物膜法特別適用于處理氨氮濃度高的廢水。厭氧氨氧化技術(shù)是一種相對較新的生物處理技術(shù)，利用厭氧氨氧化菌將氨氮和亞硝酸鹽直接轉(zhuǎn)化為氮氣，而不需要氧氣參與。該技術(shù)具有能耗低、剩余污泥產(chǎn)量低的優(yōu)點，但對環(huán)境條件要求嚴格，目前正處于研發(fā)階段。膜生物反應(yīng)器結(jié)合了生物處理和膜分離技術(shù)，可以有效去除氨氮等污染物。在MBR系統(tǒng)中，微生物在生物反應(yīng)器中降解有機物和氨氮，而膜組件用于固液分離。該技術(shù)不僅提高了氨氮的去除效率，而且減少了污泥的產(chǎn)生。生物處理技術(shù)在處理氨氮廢水方面具有巨大的潛力，但也面臨一些挑戰(zhàn)。例如，硝化和反硝化過程對環(huán)境條件（如pH、溫度和溶解氧）高度敏感，需要精確控制。如何提高微生物的活性和穩(wěn)定性，以及如何處理剩余污泥，也是未來研究的重要方向。生物處理技術(shù)為氨氮廢水的處理提供了一種有效、可持續(xù)的解決方案。隨著技術(shù)的不斷進步和優(yōu)化，生物處理技術(shù)在氨氮廢水處理中的應(yīng)用將更加廣泛。本段詳細介紹了生物處理技術(shù)在氨氮廢水處理中的應(yīng)用，包括傳統(tǒng)的活性污泥法、生物膜法、厭氧氨氧化技術(shù)和膜生物反應(yīng)器，并討論了這些技術(shù)的發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)。6.理化處理技術(shù)詳細說明物理化學處理技術(shù)是氨氮廢水處理中不可或缺的一部分，主要包括吸附法、離子交換法、膜分離法和高級氧化法。這些技術(shù)通過不同的物理或化學機制去除廢水中的氨氮，每種技術(shù)都有自己的特點和適用性。吸附法利用吸附劑的吸附能力去除廢水中的氨氮。常見的吸附劑包括活性炭、沸石、離子交換樹脂等。這些吸附劑具有大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，可以有效吸附氨氮。吸附法的優(yōu)點是操作簡單，處理效率高，但吸附劑需要定期再生或更換，成本高。離子交換法利用離子交換樹脂中的官能團與氨氮進行離子交換，從而從廢水中去除氨氮。離子交換樹脂通常分為強酸型、弱酸型和強堿型，不同類型的樹脂對氨氮的去除效果不同。離子交換法的優(yōu)點是處理效果好，出水氨氮濃度低，但樹脂再生和置換也是重要的成本。膜分離法利用半透膜的選擇性滲透性來分離氨氮。常見的膜分離技術(shù)包括反滲透、納濾、超濾等。這些技術(shù)通過膜材料的不同孔徑和電荷性質(zhì)實現(xiàn)對氨氮的選擇性保留。膜分離法的優(yōu)點是處理效率高，沒有二次污染，但膜材料成本高，需要定期清洗和更換。高級氧化法是通過產(chǎn)生強氧化性自由基來氧化分解氨氮。常見的高級氧化技術(shù)包括芬頓反應(yīng)、光催化氧化、電化學氧化等。這些技術(shù)可以有效地將氨氮氧化成氮或硝酸鹽等無害物質(zhì)。先進氧化法的優(yōu)點是處理效果好，可以實現(xiàn)氨氮深度去除，但操作復雜，能耗高?？傊锢砗突瘜W處理技術(shù)在氨氮廢水的處理中發(fā)揮著重要作用。各種方法都有其獨特的優(yōu)點和局限性，在實際應(yīng)用中，有必要根據(jù)廢水的特性和處理要求選擇合適的技術(shù)或技術(shù)組合。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，理化處理技術(shù)將更好地服務(wù)于氨氮廢水的處理和環(huán)境保護。7.氨氮廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢效率和成本平衡：討論現(xiàn)有技術(shù)在處理效率和成本效益方面的局限性。8.結(jié)論本文全面論述了氨氮廢水的處理技術(shù)及其發(fā)展。通過分析氨氮廢水的主要來源及其對環(huán)境的危害，強調(diào)了有效處理氨氮廢水的必要性。隨后，詳細介紹了各種氨氮廢水處理技術(shù)，包括物理法、化學法和生物法，包括排污法、化學沉淀法、離子交換法和生物脫氮法。這些技術(shù)各有其特點和適用性，但在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況選擇適當?shù)姆椒āＴ谔剿鳜F(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點介紹了氨氮廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。這包括開發(fā)高效節(jié)能的新技術(shù)、集成加工工藝以及智能自動化的管理和控制系統(tǒng)。這些發(fā)展趨勢不僅提高了處理效率，而且降低了處理成本，有助于實現(xiàn)氨氮廢水的可持續(xù)處理。指出氨氮廢水處理技術(shù)的發(fā)展還需要綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟、社會等多方面因素。未來的研究應(yīng)更加注重技術(shù)創(chuàng)新與實際應(yīng)用的結(jié)合，以實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的雙贏。同時，政策支持和公眾參與也是推動氨氮廢水處理技術(shù)發(fā)展的重要方面。總之，開發(fā)氨氮廢水處理技術(shù)對保護水環(huán)境、促進可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化，有望實現(xiàn)更高效、更經(jīng)濟的氨氮廢水處理，為環(huán)境保護和資源循環(huán)利用做出貢獻。參考資料：隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，水污染問題日益嚴重。氨氮廢水作為一種典型的水污染物，引起了眾多研究者的關(guān)注。本文將探討氨氮廢水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景。氨氮廢水主要來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化工、煤炭、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)。排放的氨氮廢水對水體造成嚴重危害，影響水生生物和人體健康。加強氨氮廢水處理技術(shù)的研究與應(yīng)用具有重要意義。目前，氨氮廢水的處理技術(shù)主要包括生物處理、物理化學處理和膜分離技術(shù)。生物處理是利用微生物分解氨氮的一種方法。主要包括活性污泥法、A/O法、A2/O法等。這些方法具有處理效率高、運行成本低的優(yōu)點，但同時也存在占地面積大、控制難度高的問題。物理和化學處理方法包括離子交換、沉淀、吸附等。離子交換法是一種有效的處理方法，但再生劑消耗高，成本高。沉淀法主要使用化學藥劑從廢水中沉淀氨氮，但沉淀劑的殘留會影響水質(zhì)。吸附法利用吸附性材料吸附廢水中的氨氮，但吸附性材料的再生和更換成本相對較高。膜分離技術(shù)是一種新型的污水處理技術(shù)，主要包括反滲透、納濾、超濾等。膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，但膜污染和使用壽命短是制約其發(fā)展的主要問題。盡管在處理氨氮廢水方面取得了一些進展，但仍存在一些問題和挑戰(zhàn)。一些加工方法效率低，不能滿足嚴格的環(huán)境標準。高處理成本限制了其在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。不同行業(yè)的氨氮廢水具有不同的特點和危害，需要更具針對性的處理技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，氨氮廢水處理技術(shù)的未來發(fā)展將更加多樣化和智能化。技術(shù)創(chuàng)新將為氨氮廢水處理提供更高效、節(jié)能、環(huán)保的處理方法。例如，進一步研究和應(yīng)用膜分離技術(shù)可以克服當前的問題，提高處理效率，降低成本。先進氧化技術(shù)、電化學方法等新技術(shù)的引入，也將為氨氮廢水的處理提供更多選擇。政策支持和市場驅(qū)動也將推動氨氮廢水處理技術(shù)的發(fā)展。隨著政府對環(huán)境保護的日益重視和支持，以及水資源價格的逐步上漲，氨氮廢水處理市場將有更大的發(fā)展空間。更多的企業(yè)和技術(shù)團隊將加入氨氮廢水處理技術(shù)的研究和應(yīng)用，推動技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進步。氨氮廢水處理技術(shù)的研究與應(yīng)用對保護環(huán)境和人類健康具有重要意義。目前，盡管已經(jīng)開發(fā)出了各種處理方法，但仍有許多挑戰(zhàn)需要面對。未來，有必要加強技術(shù)創(chuàng)新、政策支持和市場驅(qū)動，推動氨氮廢水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，更好地滿足環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的需要。氨氮廢水主要來源于化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾填埋場等。大量的氨氮廢水排入水體，不僅造成水體富營養(yǎng)化和黑臭水體，還增加了水處理的難度和成本，甚至對人和生物造成毒性影響。氨氮廢水（2014年以前）有多種處理工藝，包括生物法和物理化學法。目前，隨著化肥、石化等行業(yè)的快速發(fā)展和壯大，由此產(chǎn)生的高氨氮廢水也成為制約行業(yè)發(fā)展的因素之一；據(jù)介紹，2001年我國海域發(fā)生赤潮多達77次，氨氮是造成污染的重要原因之一，尤其是高濃度氨氮廢水造成的污染。經(jīng)濟有效地控制高濃度污染也成為環(huán)保工作者的重要研究課題，受到業(yè)內(nèi)人士的高度關(guān)注。氨氮廢水的普遍形成是由氨水和無機氨共同存在引起的。一般來說，pH高于中性的廢水中氨氮的主要來源是無機氨和氨水的共同作用。在酸性條件下，廢水中的氨氮主要由無機氨引起。廢水中的氨氮主要有兩種，一種是氨水形成的氨氮，另一種是無機氨形成的氨氮。無機氨主要是硫酸銨、氯化銨等。供水曝氣生物濾池工業(yè)廢水處理設(shè)備采用大顆粒輕質(zhì)陶瓷顆粒濾料，在上流條件下降低原水中SS的截留率，濾頭損失一般不超過5kPa，沖洗前后濾頭變化較小。適當降低了對過濾材料比表面積指數(shù)的要求，過濾速度顯著提高到16-20m/h，空氣水比為0-5。在大顆粒輕質(zhì)陶瓷濾料表面生物膜的生化和過濾雙重作用下，預處理出水氨氮小于5mg/L，為微污染水源水的處理提供了一種高效、節(jié)能、節(jié)地的處理工藝。一種在堿性條件下分離的方法，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系。一般認為汽提與溫度、pH和氣液比有關(guān)。沸石中的陽離子與廢水中的NH4+交換，實現(xiàn)脫氮。沸石脫氨法的應(yīng)用必須考慮沸石的再生，通常包括再生液法和焚燒法。使用焚燒法時，必須對產(chǎn)生的氨進行處理。該方法適用于低濃度氨氮廢水的處理，氨氮含量應(yīng)在10-20mg/L之間。一種利用膜的選擇性滲透性去除氨氮的方法。該方法操作簡單，氨氮回收率高，無二次污染。例如，氣水分離膜去除氨氮。氨氮在水中以離解平衡存在。隨著pH的增加，水中NH3形式的氨的比例增加。在一定的溫度和壓力下，NH3的氣相和液相達到平衡。根據(jù)化學平衡運動原理，即A.L.LEChatelier原理。自然界中所有的平衡都是相對的和暫時的?；瘜W平衡只能在一定條件下保持。如果平衡系統(tǒng)的條件之一，如濃度、壓力或溫度發(fā)生變化，平衡將朝著可以減弱這種變化的方向移動。遵循這一原則，設(shè)計理念如下：膜的一側(cè)是高濃度氨氮廢水，另一側(cè)是酸性水溶液或水。當左側(cè)溫度T1>20℃，PH1>9，P1>P2保持一定的壓差時，廢水中的離子氨NH4+變成游離氨NH3，通過原料液側(cè)的界面擴散到膜表面。在膜表面壓差的作用下，它穿過膜孔進入吸收溶液，與酸性溶液中的H+快速反應(yīng)形成銨鹽。主要利用以下化學反應(yīng)：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4理論上，在氨氮濃度較高的廢水中，按一定比例添加磷、鎂鹽，當＞5×10-13時，可生成磷酸鎂銨（MAP），去除廢水中的氨氮。一種使用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣進行去除的方法。折疊點氯化是利用水中氨和氯之間的反應(yīng)產(chǎn)生氨氣進行脫氨的過程。這種方法也可以具有殺菌作用，但產(chǎn)生的余氯會對魚類產(chǎn)生影響，因此有必要安裝余氯去除設(shè)施。傳統(tǒng)和新開發(fā)的反硝化工藝包括A/O、兩段活性污泥法、強氧化好氧生物處理、短程硝化反硝化和超聲波吹掃氨氮處理。A/O工藝將前缺氧段和后好氧段連接在一起，A段DO不超過2mg/L，O段DO=2-4mg/L。在厭氧階段，異養(yǎng)細菌將廢水中的淀粉、纖維、碳水化合物和可溶性有機物等懸浮污染物水解為有機酸，將大有機物分解為小有機物，將不溶性有機物轉(zhuǎn)化為可溶性有機物。當這些厭氧水解產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時，廢水的可生物降解性得到提高，氧氣的效率也得到提高；在缺氧階段，異養(yǎng)細菌將蛋白質(zhì)和脂肪（有機鏈上的N或氨基酸）等污染物氨化為游離氨（NHNH4+）。在充足的氧氣供應(yīng)條件下，自養(yǎng)細菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，NO3-通過回流控制返回池A。在缺氧條件下，異養(yǎng)細菌的反硝化作用將NO3-還原為分子氮（N2），完成生態(tài)系統(tǒng)中C、N和O的循環(huán)，實現(xiàn)廢水的無害化處理。其特點是缺氧池在前面，污水中的有機碳被反硝化菌利用，可以降低后續(xù)好氧池的有機負荷。反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補償好氧池中硝化反應(yīng)的堿度需求。在缺氧池中進行好氧處理后，可以進一步去除脫氮過程中殘留的有機污染物，改善出水水質(zhì)。BOD5的去除率可達到90-95%以上，但脫氮除磷效率略差，脫氮效率為70-80%，除磷率僅為20-30%。然而，由于其簡單和突出的特點，A/O工藝仍然被廣泛采用。兩段活性污泥法能有效去除有機物和氨氮。第二階段處于延遲曝氣階段，停留時間約為36小時。污水濃度在2g/l以下，可以通過不排放或少排放污泥來降低污泥處理成本。粉末活性炭法的主要特點是在曝氣池中加入粉末活性炭（PAC），利用PAC高度發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu)和更大的吸附能力，富集其表面的溶解氧和營養(yǎng)物質(zhì)，為吸附在PAC上的微生物提供良好的生存環(huán)境，提高有機物的降解率。近年來，國內(nèi)外出現(xiàn)了一些新的脫氮工藝，為高濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑。主要有短期硝化反硝化、好氧反硝化和厭氧氨氧化。生物硝化反硝化是應(yīng)用最廣泛的反硝化方法，也是一種相對經(jīng)濟的去除水中氨氮的方法。其原理是模擬自然生態(tài)環(huán)境中的氮循環(huán)，利用硝化菌和反硝化菌的聯(lián)合作用，將水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣，達到反硝化的目的。由于氨氮氧化過程中需要大量的氧氣，曝氣成本已成為這種脫氮方法的主要費用。短程硝化反硝化是在亞硝酸鹽階段控制氨氮的氧化，然后進行反硝化，消除了傳統(tǒng)的將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽再還原為亞硝酸鹽的生物反硝化過程（即將氨氮氧化為亞硝酸氮進行反硝化）。該技術(shù)具有顯著優(yōu)點：①節(jié)省25%的氧氣供應(yīng)，降低能耗；②減少40%的碳源，在低C/N水平下實現(xiàn)脫氮和反硝化；③縮短反應(yīng)過程，節(jié)省50%脫氮槽容積；④減少污泥產(chǎn)量，硝化過程可減少約33%至35%的污泥產(chǎn)量，反硝化階段可減少約55%的污泥產(chǎn)量。實現(xiàn)短程硝化反硝化生物反硝化技術(shù)的關(guān)鍵是控制亞硝酸鹽階段的硝化作用，防止亞硝酸鹽進一步氧化。厭氧氨氧化是指在厭氧條件下，以亞硝酸鹽為電子受體，將氨氮直接氧化成氮的過程。厭氧氨氧化（ANAMMO）是指在厭氧條件下，以Planctomycosalesp為代表的微生物直接利用NH4+作為電子供體，NO2-或NO3-作為電子受體，將NH4+、NO2或NO3-轉(zhuǎn)化為N2的生物氧化過程。這一過程利用一種獨特的生物有機體，利用硝酸鹽作為電子供體，將氨氮轉(zhuǎn)化為N2，實現(xiàn)最大限度的氮循環(huán)厭氧硝化。這種耦合工藝對厭氧硝化廢水的反硝化有很大的前景，對于高氨氮和低COD的廢水，硝酸鹽的部分氧化大大節(jié)省了能源。目前推測厭氧氨氧化有多種途徑。其中之一是羥胺與亞硝酸鹽反應(yīng)生成N2O，N2O可以進一步轉(zhuǎn)化為氮氣，氨被氧化為羥胺。另一種是氨和羥胺反應(yīng)生成肼，肼轉(zhuǎn)化為氮并產(chǎn)生四種還原性。還原性轉(zhuǎn)移到亞硝酸鹽還原系統(tǒng)中形成羥胺。第三種是：一方面，亞硝酸鹽還原為NO，NO還原為N2O，N2O再還原為N2；另一方面，NH4+被氧化為NH2OH，然后通過N2H4和N2H2轉(zhuǎn)化為N2。厭氧氨氧化工藝的優(yōu)點是：可以顯著降低硝化反應(yīng)的耗氧量；從反硝化反應(yīng)中消除外部電子供體；可節(jié)省傳統(tǒng)硝化反硝化反應(yīng)過程中所需的中和試劑；產(chǎn)生的污泥量非常少。厭氧氨氧化的缺點是，到目前為止，厭氧氨氧化反應(yīng)機理、參與菌株和各種操作參數(shù)尚不清楚。自養(yǎng)反硝化的整個過程是在單個反應(yīng)器中完成的，其機理尚不清楚。Hippen等人發(fā)現(xiàn)，在有限的溶解氧（DO濃度為8.0mg/l）和無有機碳源的條件下，超過60%的氨氮轉(zhuǎn)化為N2并被去除。同時，Helmer等人通過實驗證明，在低DO濃度下，細菌使用亞硝酸根離子作為電子受體，銨離子作為電子供體，最終產(chǎn)物是氮氣。利用熒光原位雜交技術(shù)對自養(yǎng)反硝化反應(yīng)器中的微生物進行了全程監(jiān)測。研究發(fā)現(xiàn)，即使在有限曝氣的反應(yīng)器穩(wěn)定階段，反應(yīng)器中仍存在活性厭氧氨氧化菌，而沒有硝化菌。85%的氨氮被轉(zhuǎn)化為氮氣?；谏鲜隼碚摚责B(yǎng)反硝化的整個過程可能包括兩個步驟。第一步是將一些氨氮氧化成亞硝酸鹽，第二步是厭氧氨氧化。傳統(tǒng)的反硝化理論認為，反硝化細菌是兼性厭氧細菌，其呼吸鏈在好氧條件下以氧為末端電子受體，在厭氧條件下以硝酸鹽為末端電子接收器。因此，如果要進行反硝化反應(yīng)，就必須在厭氧環(huán)境中進行。近年來，好氧反硝化現(xiàn)象不斷被發(fā)現(xiàn)和報道，逐漸引起人們的關(guān)注。已經(jīng)分離出一些好氧反硝化細菌，一些可以同時進行好氧反氮和異養(yǎng)硝化（如Robertson等人分離篩選的Tpantotropha.LMD5）。這樣，可以在同一反應(yīng)器中實現(xiàn)真正的同步硝化和反硝化，簡化了工藝流程，節(jié)約了能源。超聲汽提法去除氨氮是一種新型高效的高濃度氨氮廢水處理技術(shù)。它是在傳統(tǒng)汽提法的基礎(chǔ)上，引入超聲波輻射廢水處理技術(shù)，將超聲波與汽提技術(shù)相結(jié)合處理氨氮的一種方法。這兩種方法的結(jié)合不僅改善了超聲波處理廢水成本高的問題，而且彌補了傳統(tǒng)吹掃技術(shù)在去除氨氮方面的不足。超生物排污法不僅保證了氨氮處理的有效性，而且對改善廢水中有機物的降解也起到了一定的作用。技術(shù)特點（1）高濃度氨氮廢水采用上世紀90年代的高科技——超聲波脫氮技術(shù)，總脫氮效率達70-90%。它不需要添加化學試劑或加熱，處理成本低，處理效果穩(wěn)定。（2）生化處理采用周期活性污泥系統(tǒng)（CASS）工藝，施工成本低，具有獨特的生物脫氮功能，處理成本低，處理效果穩(wěn)定，抗負荷沖擊能力強，無污泥膨脹現(xiàn)象，脫氮效率大于90%，確保氨氮達標。該工藝以A/O工藝為基礎(chǔ)，增加了缺氧段和好氧段。反應(yīng)槽的每個部分獨立操作，并且混合液體從第一好氧槽回流到第一缺氧槽，而在第二好氧槽中沒有任何混合液體回流（因此，應(yīng)該注意的是，第二缺氧槽和第二好氧氣槽不形成主a/O過程）。增加的缺氧段和好氧段提高了脫氨效果，提高了出水水質(zhì)。在運行過程中，第一好氧罐的內(nèi)回流混合物、原水中的有機基質(zhì)和回流污泥進入第一厭氧罐進行脫氮和反硝化。由于第一厭氧池進水中內(nèi)部碳源利用率高，脫氮率較高，但這與進水中的進料比有關(guān)。好氧池的體積通常可以計算為F/考慮25的M；在厭氧第二池中，由于好氧第二池出水中有機物濃度低，且沒有外部碳源，反硝化細菌主要依靠內(nèi)源性呼吸利用細胞內(nèi)碳源進行反硝化。因此，脫氮效率較低，且與系統(tǒng)的污泥齡有關(guān)。然而，這種脫氮效果可以有效地提高整個處理系統(tǒng)的脫氮程度，從而有利于脫氮效率的提高。如有必要，可將一小部分進水引入?yún)捬醵壊?，適當補充碳源，提高其脫氮率。好氧二級池在該工藝中的主要作用是進一步降低廢水中有機物的濃度，同時改善出水的表觀特性。由于增加了厭氧二級池和好氧二級池進行強化處理，該工藝的脫氮效率可達到90%至95%（城市污水）。在典型的廢水生物處理工藝中，污泥氧化處理后的濃縮上層液體或脫水濾液需要返回主工藝進行處理。由于污泥的濃縮上層液體或脫水濾液中的氮含量較高，其返回主工藝會增加主工藝的處理負荷，從而影響處理后出水中的氮指數(shù)。BABE運行期間，a/O處理工藝主工藝中的一部分回流污泥將流入BABE間歇曝氣池。BABE處理的對象是含有高濃度TN的污泥的濃縮上層液體或污泥脫水濾液。BABE池的間歇曝氣操作不僅有效地延長了處理過程的污泥齡，而且實現(xiàn)了對其入口氮氣的充分硝化。同時，由于BABE池具有良好的消化條件，即較低的有機負荷和良好的溫度控制（一般控制在30℃），有效地增加了污泥中硝化細菌的數(shù)量。間歇曝氣后，BABE池中富含硝化菌、內(nèi)回流和進水的混合液進入A/O工藝的主流程，可以實現(xiàn)充分的脫氮和反硝化，增強系統(tǒng)的脫氮效果。由于氨氮濃度高，物理和化學方法不限于處理高濃度氨氮廢水，但不能將氨氮濃度降低到足夠低的水平（如低于100mg/L）。由于高濃度的游離氨或亞硝酸鹽氮，生物反硝化作用受到抑制。在實際應(yīng)用中，在生物處理之前，采用生物化學組合法對含有高濃度氨氮的廢水進行物理和化學處理。例如，生物活性炭流化床、膜生物反應(yīng)器技術(shù)（MBR）等。本文僅介紹了膜-生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)，這是一種將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的新型廢水處理系統(tǒng)。它是一種將膜分離裝置和生物處理裝置相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。使用膜組件代替二沉池，以保持生物反應(yīng)器中的高活性污泥濃度，減少污水處理設(shè)施的占用，并通過保持低污泥負荷來減少污泥體積。主要利用浸泡在好氧生物槽中的膜分離設(shè)備攔截槽中的活性污泥和大分子固體。因此，系統(tǒng)中活性污泥（MLSS）的濃度可以提高到10000mg/L，污泥齡（SRT）可以延長30天以上。在這樣的高濃度系統(tǒng)中，可以減少生物反應(yīng)器的體積，并且難以降解的物質(zhì)也可以在處理槽中連續(xù)反應(yīng)和降解。隨著膜制造技術(shù)的不斷完善和支持，MBR處理技術(shù)將更加成熟，受到全球環(huán)保行業(yè)的關(guān)注。無論是氨蒸餾（汽提）、汽提+A/O還是汽提+化學沉淀，都離不開投資高、運行成本高的預處理工藝?！鞍闭麴s”的一次性投資太大，“汽提”的功耗太高。當使用A/O法時，不僅投資高，而且占地面積大，對預處理出水要求嚴格（如NH3-N必須小于300mg/l，而汽提或汽提法無法滿足超過5000mg/l的高濃度氨氮廢水的這一要求，因此只能用幾倍清水稀釋）。盡管連續(xù)化學沉淀法的投資和土地面積比A/O法小，但其化學品消耗量太高，氮磷鎂比在1:1到2之間?；瘜W品處理成本過高，出水不能達到國家一級或二級排放標準。隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，水污染問題日益嚴重。氨氮廢水的處理技術(shù)顯得尤為重要。氨氮廢水是指含有高濃度氨氮離子，對環(huán)境和人體健康危害較大的廢水。本文旨在探討氨氮廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，為提高水處理效率提供參考。目前，氨氮廢水的處理技術(shù)主要有物理法、化學法和生物法。物理方法包括蒸餾、膜過濾等，適用于氨氮含量高的廢水處理，但處理成本相對較高?；瘜W方法，包括氧化還原和電化學，可以有效地降低氨氮含量，但容易產(chǎn)生二次污染。生物法包括厭氧生物處理和好氧生物處理，具有處理效果好、成本低的優(yōu)點，但處理時間相對較長。以某企業(yè)為例，采用a/O法（厭氧-好氧法）處理氨氮廢水。盡管該方法具有一定的處理效果，但仍存在以下問題：a/O法對氨氮含量高的廢水處理效果較差；好氧段易發(fā)生污泥膨脹，影響處理效果；運行成本高，不適合大規(guī)模廢水處理。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，氨氮廢水的處理技術(shù)也在逐步升級。未來，氨氮廢水處理技術(shù)將朝著高效、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展。光催化氧化和電化學氧化等新技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，厭氧氨氧化菌的研究和利用也將成為未來發(fā)展的趨勢。新環(huán)保模式的探索和應(yīng)用，也將推動資源化利用、協(xié)同處理等氨氮廢水處理技術(shù)的發(fā)展。采用組合處理工藝：對于不同類型、不同濃度的氨氮廢水，可以采用多種組合處理工藝，充分發(fā)揮各種方法的優(yōu)勢，提高處理效率。例如，可以根據(jù)廢水的具體情況，將物理、化學和生物方法相結(jié)合，選擇最合適的處理方案。加強厭氧生物處理技術(shù)研究：在A/O法中，厭氧段的處理效果直接影響整個系統(tǒng)的處理能力。加強厭氧生物處理技術(shù)的研究，提高厭氧段的處理效率，可以提高A/O法的整體性能。優(yōu)化運行管理：針對好氧段污泥膨脹的問題，可以采取合理的污泥沉降措施和污泥回流比調(diào)整來控制。同時，加強設(shè)備的維護和維修，確保穩(wěn)定運行，降低故障率，提高廢水處理效率。降低運營成本：通過引入新的節(jié)能