摘要(yao)：綜述了目前國內外(wai)高濃度氨氮(dan)廢水處理 方(fang)(fang)法(fa) 中物(wu)化(hua)法(fa)、生(sheng)化(hua)聯(lian)合法(fa)和新(xin)型生(sheng)物(wu)脫氮(dan)法(fa)的(de)原理、 應用(yong) 以及 研(yan)(yan)究 進展情況，并指出了各種方(fang)(fang)法(fa)存在(zai)的(de) 問題 。并指出新(xin)型高效的(de)生(sheng)物(wu)脫氮(dan)工藝以及簡單實用(yong)的(de)生(sheng)化(hua)聯(lian)合工藝是今后研(yan)(yan)究工作的(de)重點。

關鍵詞：高濃(nong)度氨氮廢水 物(wu)化法 生(sheng)化聯合(he)法 新型生(sheng)物(wu)脫氮

過量(liang)氨(an)氮排入水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體將導致水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體富營養(yang)化(hua)(hua)，降低水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體觀(guan)賞價值，并且(qie)被氧化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)硝(xiao)酸(suan)鹽和(he)(he)亞硝(xiao)酸(suan)鹽還(huan)會 影響 水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)甚至(zhi)人類的(de)健康。因(yin)此(ci)，廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氮處理受(shou)到人們的(de)廣泛關注。目前(qian)，主(zhu)要的(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氮方(fang)法(fa)有生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)硝(xiao)化(hua)(hua)反硝(xiao)化(hua)(hua)、折(zhe)點加(jia)氯、氣提(ti)吹脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)和(he)(he)離子交(jiao)換(huan)法(fa)等。消化(hua)(hua)污泥脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)液(ye)、垃圾滲(shen)濾(lv)液(ye)、催化(hua)(hua)劑生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產廠廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、肉類加(jia)工廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)合成(cheng)氨(an)化(hua)(hua)工廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)等含有極高濃度的(de)氨(an)氮（500 mg/L以(yi)上，甚至(zhi)達到幾千mg/L），以(yi)上方(fang)法(fa)會由于(yu)游(you)離氨(an)氮的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)抑制作(zuo)用或者成(cheng)本等原(yuan)因(yin)而使其應(ying)用受(shou)到限制。高濃度氨(an)氮廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)處理方(fang)法(fa)可以(yi)分(fen)為物(wu)化(hua)(hua)法(fa)、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)聯合法(fa)和(he)(he)新型生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)氮法(fa)。

1  物化法

1.1 吹脫法

在(zai)堿性條件下，利用氨氮的氣(qi)相濃(nong)度和(he)液相濃(nong)度之間的氣(qi)液平衡關系進行分(fen)離的一種方法。一般認為吹脫效率與溫度、pH、氣(qi)液比有關。

王文(wen)斌等[1]對(dui)吹(chui)脫(tuo)法去除垃(la)圾滲濾液(ye)中的(de)氨氮(dan)(dan)進行了研究，控制(zhi)吹(chui)脫(tuo)效率(lv)高低的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素是溫(wen)度、氣液(ye)比(bi)和pH。在(zai)(zai)水(shui)溫(wen)大于25 ℃,氣液(ye)比(bi)控制(zhi)在(zai)(zai)3500左右(you)，滲濾液(ye)pH控制(zhi)在(zai)(zai)10.5左右(you)，對(dui)于氨氮(dan)(dan)濃(nong)度高達(da)2000～4000 mg/L的(de)垃(la)圾滲濾液(ye)，去除率(lv)可達(da)到90%以(yi)上。吹(chui)脫(tuo)法在(zai)(zai)低溫(wen)時氨氮(dan)(dan)去除效率(lv)不高。

王有樂等[2]采用(yong)超聲波吹(chui)脫(tuo)(tuo)技術(shu)對化(hua)肥廠高濃度氨(an)氮(dan)廢水(shui)（例(li)如882 mg/L）進行(xing)了(le)處理試驗。最佳工(gong)藝(yi)條件為(wei)pH＝11，超聲吹(chui)脫(tuo)(tuo)時間為(wei)40 min，氣水(shui)比為(wei)l000：1試驗結果表明(ming)，廢水(shui)采用(yong)超聲波輻射以(yi)后，氨(an)氮(dan)的(de)吹(chui)脫(tuo)(tuo)效果明(ming)顯增加，與傳統(tong)吹(chui)脫(tuo)(tuo)技術(shu)相比，氨(an)氮(dan)的(de)去除(chu)率增加了(le)17％～164％，在(zai)90％以(yi)上，吹(chui)脫(tuo)(tuo)后氨(an)氮(dan)在(zai)100 mg/L以(yi)內。

為了以較(jiao)低的代價將pH調節至(zhi)堿性(xing)，需要(yao)向(xiang)廢水中(zhong)投(tou)加(jia)一定(ding)量的氫氧化鈣，但容(rong)易(yi)生(sheng)水垢。同時，為了防止(zhi)吹(chui)脫(tuo)出的氨氮造成二次污染，需要(yao)在吹(chui)脫(tuo)塔后(hou)設置氨氮吸收裝置。

Izzet等(deng)[3]在(zai)處理(li)經(jing)UASB預處理(li)的垃(la)圾滲(shen)濾液（2240 mg/L）時發現在(zai)pH＝11.5，反應(ying)時間(jian)為(wei)(wei)24 h，僅以(yi)120 r/min的速度梯度進行(xing)機械攪(jiao)拌(ban)，氨氮去除率便可(ke)達(da)95％。而在(zai)pH＝12時通過曝氣脫氨氮，在(zai)第17小時pH開始下(xia)降，氨氮去除率僅為(wei)(wei)85％。據(ju)此認為(wei)(wei)，吹(chui)脫法脫氮的主(zhu)要機理(li)應(ying)該是機械攪(jiao)拌(ban)而不是空氣擴散攪(jiao)拌(ban)。

1.2 沸石脫氨法

利用(yong)沸(fei)(fei)石(shi)(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)陽(yang)離子與(yu)廢水中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)NH4+進行(xing)交換(huan)以達到(dao)脫(tuo)氮(dan)(dan)的(de)(de)目的(de)(de)。沸(fei)(fei)石(shi)(shi)一般被(bei)用(yong)于處理低濃(nong)度含氨(an)(an)(an)廢水或含微量重金屬的(de)(de)廢水。然而，蔣建國等[4]探討了沸(fei)(fei)石(shi)(shi)吸附(fu)(fu)法(fa)去除垃圾滲濾液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)氨(an)(an)(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)效果及可行(xing)性(xing)。小(xiao)試(shi)研究(jiu)結果表明，每克(ke)沸(fei)(fei)石(shi)(shi)具有吸附(fu)(fu)15.5 mg氨(an)(an)(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)極限潛力，當沸(fei)(fei)石(shi)(shi)粒(li)徑為30～16目時(shi)，氨(an)(an)(an)氮(dan)(dan)去除率(lv)達到(dao)了78.5%，且在吸附(fu)(fu)時(shi)間、投加(jia)量及沸(fei)(fei)石(shi)(shi)粒(li)徑相(xiang)同(tong)的(de)(de)情況下(xia)，進水氨(an)(an)(an)氮(dan)(dan)濃(nong)度越(yue)大(da)，吸附(fu)(fu)速率(lv)越(yue)大(da)，沸(fei)(fei)石(shi)(shi)作為吸附(fu)(fu)劑去除滲濾液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氨(an)(an)(an)氮(dan)(dan)是可行(xing)的(de)(de)。

Milan等[5]用(yong)沸石離(li)子交換(huan)(huan)(huan)法(fa)處理經(jing)厭氧消化過的豬肥廢水(shui)時發現Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo中Na-Zeo沸石效果最好，其(qi)次是Ca-Zeo。增加離(li)子交換(huan)(huan)(huan)床(chuang)的高(gao)(gao)度(du)可以(yi)提(ti)高(gao)(gao)氨氮去除率，綜合考慮 經(jing)濟 原(yuan)因(yin)和水(shui)力條件，床(chuang)高(gao)(gao)18 cm（H/D=4），相(xiang)對(dui)流量(liang)小于7.8 BV/h是比較適(shi)合的尺(chi)寸(cun)。離(li)子交換(huan)(huan)(huan)法(fa)受懸浮物濃度(du)的影響較大。

應(ying)用沸(fei)石(shi)脫氨法(fa)必須考慮沸(fei)石(shi)的(de)(de)再生問題，通常有再生液法(fa)和焚燒(shao)(shao)法(fa)。采用焚燒(shao)(shao)法(fa)時(shi)，產生的(de)(de)氨氣(qi)必須進行處理(li)。

1.3 膜分離技術

利(li)用膜(mo)的(de)(de)選擇透過性(xing)進行氨氮(dan)脫除(chu)的(de)(de)一種方法(fa)。這(zhe)種方法(fa)操作方便，氨氮(dan)回收(shou)率(lv)(lv)高(gao)，無二次(ci)污染(ran)。蔣展鵬等[6]采(cai)用電(dian)滲(shen)析法(fa)和聚丙烯(PP)中(zhong)(zhong)空(kong)纖(xian)維膜(mo)法(fa)處(chu)理高(gao)濃(nong)(nong)(nong)度(du)氨氮(dan)無機(ji)廢水可取(qu)得良好的(de)(de)效果(guo)。電(dian)滲(shen)析法(fa)處(chu)理氨氮(dan)廢水2000～3000 mg/L，去除(chu)率(lv)(lv)可在85％以上，同(tong)時可獲得8.9％的(de)(de)濃(nong)(nong)(nong)氨水。此法(fa)工(gong)藝流程(cheng)簡單、不消(xiao)耗藥劑、運行過程(cheng)中(zhong)(zhong)消(xiao)耗的(de)(de)電(dian)量與廢水中(zhong)(zhong)氨氮(dan)濃(nong)(nong)(nong)度(du)成正(zheng)比。PP中(zhong)(zhong)空(kong)纖(xian)維膜(mo)法(fa)脫氨效率(lv)(lv)＞90％，回收(shou)的(de)(de)硫酸(suan)銨濃(nong)(nong)(nong)度(du)在25％左(zuo)右。運行中(zhong)(zhong)需加堿，加堿量與廢水中(zhong)(zhong)氨氮(dan)濃(nong)(nong)(nong)度(du)成正(zheng)比。

乳化液(ye)(ye)(ye)膜是(shi)種以乳液(ye)(ye)(ye)形式存在(zai)的(de)液(ye)(ye)(ye)膜具(ju)有(you)選(xuan)擇透過性，可用于液(ye)(ye)(ye)-液(ye)(ye)(ye)分(fen)離。分(fen)離過程通常是(shi)以乳化液(ye)(ye)(ye)膜（例如煤(mei)油(you)膜）為(wei)分(fen)離介質(zhi)，在(zai)油(you)膜兩側通過NH3的(de)濃度差和擴散(san)傳遞(di)為(wei)推(tui)動(dong)力，使NH3進入膜內(nei)，從而達到分(fen)離的(de)目的(de)。用液(ye)(ye)(ye)膜法處(chu)理(li)某(mou)濕(shi)法冶金廠總排放口(kou)廢水(shui)（1000～1200 mgNH4+-N/L，pH為(wei)6～9）[7]，當采用烷醇酰胺聚(ju)氧(yang)乙烯(xi)醚為(wei)表面活性劑用量為(wei)4％～6％，廢水(shui)pH調至10～11，乳水(shui)比在(zai)1:8～1:12，油(you)內(nei)比在(zai)0.8～1.5。硫酸質(zhi)量分(fen)數(shu)為(wei)10％，廢水(shui)中氨氮去除率一次處(chu)理(li)可達到97％以上。

1.4 MAP沉(chen)淀法(fa)

主要是利用以下化學反應：
　　　Mg2 ++NH4++PO43 -=MgNH4PO4

理論上(shang)講以(yi)一定比(bi)例向含有高(gao)濃(nong)度(du)氨(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)廢水中(zhong)投(tou)加磷(lin)(lin)鹽(yan)和(he)鎂(mei)鹽(yan)，當[Mg2 + ][NH4+] [PO43 -]>2.5×10–13時(shi)可生(sheng)成磷(lin)(lin)酸(suan)銨(an)鎂(mei)（MAP），除去廢水中(zhong)的(de)(de)氨(an)氮(dan)(dan)。穆(mu)大綱等[8]采用向氨(an)氮(dan)(dan)濃(nong)度(du)較高(gao)的(de)(de) 工業 廢水中(zhong)投(tou)加MgCl2·6H2O和(he)Na2HP04·12H20生(sheng)成磷(lin)(lin)酸(suan)銨(an)鎂(mei)沉淀的(de)(de)方法(fa)，以(yi)去除其(qi)中(zhong)的(de)(de)高(gao)濃(nong)度(du)氨(an)氮(dan)(dan)。結(jie)(jie)果(guo)表明，在(zai)(zai)pH為(wei)(wei)(wei)8.9l，Mg2+，NH4，P043-的(de)(de)摩(mo)爾比(bi)為(wei)(wei)(wei)1.25:1:1，反應(ying)溫度(du)為(wei)(wei)(wei)25 ℃，反應(ying)時(shi)間(jian)為(wei)(wei)(wei)20 min，沉淀時(shi)間(jian)為(wei)(wei)(wei)20 min的(de)(de)條件(jian)下，氨(an)氨(an)質量(liang)濃(nong)度(du)可由9500 mg/L降低到460 mg/L，去除率達到95％以(yi)上(shang)。由于(yu)(yu)在(zai)(zai)多數(shu)(shu)廢水中(zhong)鎂(mei)鹽(yan)的(de)(de)含量(liang)相對于(yu)(yu)磷(lin)(lin)酸(suan)鹽(yan)和(he)氨(an)氮(dan)(dan)會較低，盡管(guan)生(sheng)成的(de)(de)磷(lin)(lin)酸(suan)銨(an)鎂(mei)可以(yi)做(zuo)為(wei)(wei)(wei)農肥而抵消一部分(fen)成本，投(tou)加鎂(mei)鹽(yan)的(de)(de)費(fei)用仍(reng)成為(wei)(wei)(wei)限制(zhi)這種方法(fa)推行的(de)(de)主(zhu)要(yao)因素。海(hai)(hai)水取之不盡，并(bing)且其(qi)中(zhong)含有大量(liang)的(de)(de)鎂(mei)鹽(yan)。Kumashiro等[9]以(yi)海(hai)(hai)水做(zuo)為(wei)(wei)(wei)鎂(mei)離子(zi)源試驗研究了磷(lin)(lin)酸(suan)銨(an)鎂(mei)結(jie)(jie)晶(jing)過(guo)程。鹽(yan)鹵(lu)是制(zhi)鹽(yan)副產(chan)品，主(zhu)要(yao)含MgCl2和(he)其(qi)他無機化合(he)物。Mg2+約為(wei)(wei)(wei)32 g/L為(wei)(wei)(wei)海(hai)(hai)水的(de)(de)27倍。Lee等[10]用MgCl2、海(hai)(hai)水、鹽(yan)鹵(lu)分(fen)別做(zuo)為(wei)(wei)(wei)Mg2+源以(yi)磷(lin)(lin)酸(suan)銨(an)鎂(mei)結(jie)(jie)晶(jing)法(fa)處(chu)理養豬場廢水，結(jie)(jie)果(guo)表明，pH是最重(zhong)要(yao)的(de)(de)控制(zhi)參數(shu)(shu)，當終(zhong)點(dian)pH≈9.6時(shi)，反應(ying)在(zai)(zai)10 min內(nei)即可結(jie)(jie)束。由于(yu)(yu)廢水中(zhong)的(de)(de)N/P不平(ping)衡，與其(qi)他兩種Mg2+源相比(bi)，鹽(yan)鹵(lu)的(de)(de)除磷(lin)(lin)效果(guo)相同(tong)而脫氮(dan)(dan)效果(guo)略差。

1.5 化學氧化法

利用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣進行脫除的一種方法。折點加氯是利用在水中的氨與氯反應生成氨氣脫氨，這種方法還可以起到殺菌作用，但是產生的余氯會對魚類有影響，故必須附設除余氯設施。在溴化物存在的情況下，臭氧與氨氮會發生如下類似折點加氯的反應：
　　　Br－+O3+H+→HBrO+O2，　　　　
　　　NH3+HBrO→NH2Br+H2O，
　　　NH2Br+HBrO→NHBr2+H2O，
　　　NH2Br+NHBr2→N2+3Br－+3H+。

Yang等(deng)[11]用一個(ge)有效容積32 L的連(lian)續曝氣柱對合成廢水(氨氮600 mg/L)進行試驗(yan)研究，探討Br/N、pH以(yi)及初(chu)始氨氮濃度對反(fan)應(ying)的影響，以(yi)確定(ding)去除(chu)最多的氨氮并形成最少(shao)的NO3-的最佳反(fan)應(ying)條件。發現NFR(出水NO3--N與進水氨氮之比(bi))在(zai)對數坐(zuo)標中與Br-/N成線性相關關系，在(zai)Br-/N>0.4，氨氮負荷為3.6～4.0 kg/(m3·d)時，氨氮負荷降低則(ze)NFR降低。出水pH＝6.0時，NFR和BrO－-Br（有毒副產物）最少(shao)。BrO－-Br可(ke)(ke)由Na2SO3定(ding)量(liang)分(fen)解，Na2SO3投加量(liang)可(ke)(ke)由ORP控制。

2  生化聯合法

物化(hua)方法在處(chu)理(li)高濃(nong)度(du)氨(an)(an)氮(dan)(dan)廢(fei)水時不會因(yin)(yin)為(wei)氨(an)(an)氮(dan)(dan)濃(nong)度(du)過高而(er)受(shou)到限制(zhi)，但(dan)是(shi)不能將氨(an)(an)氮(dan)(dan)濃(nong)度(du)降到足夠低（如100 mg/L以下）。而(er)生物脫(tuo)氮(dan)(dan)會因(yin)(yin)為(wei)高濃(nong)度(du)游離氨(an)(an)或者亞硝酸鹽氮(dan)(dan)而(er)受(shou)到抑制(zhi)。實(shi)際應用(yong)中采用(yong)生化(hua)聯合的方法，在生物處(chu)理(li)前先對含(han)高濃(nong)度(du)氨(an)(an)氮(dan)(dan)的廢(fei)水進行物化(hua)處(chu)理(li)。

盧平等[12]研(yan)究采(cai)用吹(chui)脫(tuo)(tuo)-缺氧(yang)-好氧(yang)工藝處理(li)含高濃度(du)氨氮垃(la)圾滲濾液(ye)。結果表明，吹(chui)脫(tuo)(tuo)條(tiao)件控(kong)制在pH=9 5、吹(chui)脫(tuo)(tuo)時間為12 h時，吹(chui)脫(tuo)(tuo)預處理(li)可去除廢(fei)水中60%以上(shang)的氨氮，再經缺氧(yang)-好氧(yang)生物處理(li)后(hou)對氨氮（由(you)1400 mg/L降至(zhi)19.4 mg/L）和COD的去除率(lv)>90%。

Horan等[13]用生(sheng)物活(huo)性炭(tan)(tan)流化(hua)床處理(li)垃(la)圾滲(shen)濾(lv)液（COD為800～2700 mg/L，氨(an)氮(dan)為220～800 mg/L）。研(yan)究結果表明，在(zai)氨(an)氮(dan)負荷0.71 kg/(m3·d)時(shi)，硝(xiao)化(hua)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)可(ke)達90％以(yi)上，COD去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)達70％，BOD全(quan)部(bu)去除(chu)(chu)(chu)。Fikret等[14]以(yi)石灰絮(xu)凝沉(chen)淀+空氣(qi)吹脫做為預處理(li)手段提高(gao)滲(shen)濾(lv)液的可(ke)生(sheng)化(hua)性，在(zai)隨后的好氧生(sheng)化(hua)處理(li)池中加(jia)入(ru)吸附劑(ji)（粉末狀活(huo)性炭(tan)(tan)和沸石），發現(xian)吸附劑(ji)在(zai)0～5 g/L時(shi)COD和氨(an)氮(dan)的去除(chu)(chu)(chu)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)均(jun)隨吸附劑(ji)濃度(du)增加(jia)而(er)提高(gao)。對于氨(an)氮(dan)的去除(chu)(chu)(chu)效(xiao)果沸石要優于活(huo)性炭(tan)(tan)。

膜-生物反(fan)應器(qi)技術(shu)（MBR）是將(jiang)膜分離技術(shu)與傳(chuan)統的廢水(shui)生物反(fan)應器(qi)有機(ji)組(zu)合形成的一種新型高(gao)效的污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理系(xi)統。MBR處(chu)理效率(lv)高(gao)，出(chu)水(shui)可直接(jie)回用，設備少戰地(di)面積小，剩余污(wu)(wu)泥(ni)量少。其難點(dian)在(zai)于保(bao)持膜有較大(da)的通量和防止膜的滲漏。李(li)紅(hong)巖等[15]利(li)用一體化膜生物反(fan)應器(qi)進行了高(gao)濃(nong)(nong)度氨氮(dan)廢水(shui)硝(xiao)(xiao)化特性研(yan)究。研(yan)究結(jie)果表明，當原水(shui)氨氮(dan)濃(nong)(nong)度為2000 mg/L、進水(shui)氨氦的容積負荷為2.0 kg/(m3·d)時，氨氮(dan)的去(qu)除率(lv)可達99％以上，系(xi)統比(bi)較穩(wen)定(ding)。反(fan)應器(qi)內(nei)活性污(wu)(wu)泥(ni)的比(bi)硝(xiao)(xiao)化速率(lv)在(zai)半年的時間內(nei)基本穩(wen)定(ding)在(zai)0.36/d左右。

3  新型生物脫氮法

近年來國內外(wai)出現了一(yi)些(xie)全新(xin)的脫(tuo)(tuo)氮工藝(yi)，為高濃(nong)度氨(an)氮廢(fei)水的脫(tuo)(tuo)氮處(chu)理提(ti)供了新(xin)的途(tu)徑。主要有短程(cheng)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)、好氧反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)和厭(yan)氧氨(an)氧化(hua)(hua)。

3.1 短程硝化反(fan)硝化

生(sheng)物硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)是(shi) 應用(yong)(yong) 最(zui)廣泛的(de)(de)(de)(de)脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)方式。由于氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程中需要(yao)大量的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣，曝氣費(fei)用(yong)(yong)成為(wei)這種(zhong)脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)方式的(de)(de)(de)(de)主要(yao)開支(zhi)。短程硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)（將(jiang)氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)至(zhi)亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽氮(dan)(dan)(dan)(dan)即(ji)進行(xing)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)），不僅可(ke)以(yi)節省氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)需氧(yang)(yang)量而且可(ke)以(yi)節省反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)所(suo)需炭(tan)源。Ruiza等(deng)(deng)[16]用(yong)(yong)合(he)成廢水（模(mo)擬含高(gao)濃(nong)(nong)度(du)(du)氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de) 工業(ye) 廢水）試驗(yan)確定實(shi)現亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽積(ji)累(lei)的(de)(de)(de)(de)最(zui)佳條件。要(yao)想實(shi)現亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽積(ji)累(lei)，pH不是(shi)一(yi)個(ge)關鍵的(de)(de)(de)(de)控(kong)制參數，因(yin)為(wei)pH在(zai)6.45～8.95時(shi)(shi)，全(quan)部(bu)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)生(sheng)成硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽，在(zai)pH<6.45或(huo)pH>8.95時(shi)(shi)發生(sheng)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)受抑，氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)積(ji)累(lei)。當DO＝0.7 mg/L時(shi)(shi)，可(ke)以(yi)實(shi)現65％的(de)(de)(de)(de)氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)以(yi)亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽的(de)(de)(de)(de)形式積(ji)累(lei)并且氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)率在(zai)98％以(yi)上。DO<0.5 mg/L時(shi)(shi)發生(sheng)氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)積(ji)累(lei)，DO>1.7 mg/L時(shi)(shi)全(quan)部(bu)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)生(sheng)成硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽。劉(liu)俊新等(deng)(deng)[17]對(dui)低碳(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)比的(de)(de)(de)(de)高(gao)濃(nong)(nong)度(du)(du)氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)廢水采(cai)用(yong)(yong)亞(ya)硝(xiao)(xiao)玻(bo)型(xing)和硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)型(xing)脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)進行(xing)了對(dui)比 分(fen)析 。試驗(yan)結果(guo)表明(ming)，亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)型(xing)脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)可(ke)明(ming)顯提高(gao)總氮(dan)(dan)(dan)(dan)去除效(xiao)率，氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)和硝(xiao)(xiao)態氮(dan)(dan)(dan)(dan)負荷可(ke)提高(gao)近(jin)1倍(bei)。此(ci)外，pH和氨(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)濃(nong)(nong)度(du)(du)等(deng)(deng)因(yin)素(su)對(dui)脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)類型(xing)具有(you)重要(yao) 影響 。

劉超(chao)翔(xiang)等[18]短程硝化(hua)反硝化(hua)處理焦化(hua)廢水(shui)的(de)(de)(de)中試結果表明，進水(shui)COD、氨(an)氮、TN 和(he)酚(fen)的(de)(de)(de)濃度分(fen)別(bie)(bie)為(wei)1201.6、510.4、540.1、110.4 mg/L時，出水(shui)COD、氨(an)氮、TN和(he)酚(fen)的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)濃度分(fen)別(bie)(bie)為(wei)197.1、14.2、181.5、0.4 mg/L，相(xiang)應的(de)(de)(de)去除(chu)率(lv)(lv)分(fen)別(bie)(bie)為(wei)83.6%、97.2%、66.4%、99.6%。與常規生物脫(tuo)氮工藝相(xiang)比(bi)，該(gai)工藝氨(an)氮負荷高，在較低的(de)(de)(de)C/N值(zhi)條件(jian)下可使TN去除(chu)率(lv)(lv)提(ti)高。

3.2 厭氧氨(an)氧化（ANAMMOX）和全程(cheng)自(zi)養(yang)脫氮(CANON)

厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為 電子 受體直接被氧化成氮氣的過程。ANAMMOX的生化反應式為：
　　　NH4++NO2－→N2↑+2H2O

ANAMMOX菌是專性(xing)厭氧(yang)自養菌，因而非常(chang)適合處理含NO2－、低C/N的氨氮(dan)廢(fei)水。與(yu)傳統工(gong)(gong)藝(yi)(yi)相比(bi)，基于厭氧(yang)氨氧(yang)化的脫氮(dan)方(fang)式工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流程簡單，不需要外加有機炭源，防(fang)止(zhi)二次污染，又很好的應(ying)用(yong)前景。厭氧(yang)氨氧(yang)化的應(ying)用(yong)主要有兩種：CANON工(gong)(gong)藝(yi)(yi)和與(yu)中溫亞硝(xiao)化（SHARON）結合，構成(cheng)SHARON-ANAMMOX聯合工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。

CANON工(gong)藝是在限氧(yang)的條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)，利用完(wan)全自養性微生物將氨(an)氮(dan)(dan)和亞(ya)硝酸鹽同(tong)時去除的一種 方法 ，從反(fan)(fan)應(ying)形式上(shang)看，它是SHARON和ANAMMOX工(gong)藝的結合，在同(tong)一個反(fan)(fan)應(ying)器(qi)中進(jin)行。孟了等[19]發現(xian)深(shen)圳市下(xia)坪固體廢棄物填埋(mai)場滲濾液處理廠，溶解氧(yang)控制在1 mg/L左右(you)，進(jin)水氨(an)氮(dan)(dan)<800 mg/L，氨(an)氮(dan)(dan)負荷<0.46 kgNH4+/(m3·d)的條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)，可以(yi)利用SBR反(fan)(fan)應(ying)器(qi)實現(xian)CANON工(gong)藝，氨(an)氮(dan)(dan)的去除率>95%，總氮(dan)(dan)的去除率>90%。

Sliekers等[20]的 研究(jiu) 表明ANAMMOX和CANON過程(cheng)都可以在氣(qi)提(ti)式反(fan)應器中運轉良好，并且達(da)(da)到(dao)很高的氮轉化(hua)速率。控制(zhi)溶解氧在0.5 mg/L左右，在氣(qi)提(ti)式反(fan)應器中，ANAMMOX過程(cheng)的脫氮速率達(da)(da)到(dao)8.9 kgN/（m3·d），而CANON過程(cheng)可以達(da)(da)到(dao)1.5 kgN/（m3·d）。

3.3 好氧反硝化

傳(chuan)統脫氮(dan) 理論 認為，反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌為兼性(xing)厭(yan)氧(yang)菌，其呼吸(xi)鏈在有(you)氧(yang)條件下以(yi)(yi)氧(yang)氣(qi)為終末(mo)電子受(shou)體(ti)在缺氧(yang)條件下以(yi)(yi)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸根為終末(mo)電子受(shou)體(ti)。所以(yi)(yi)若進行反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應，必須(xu)在缺氧(yang)環境下。近年來，好氧(yang)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)現(xian)象不斷被(bei)發現(xian)和報道(dao)，逐漸(jian)受(shou)到人們的關注。一些好氧(yang)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)菌已經被(bei)分離(li)出(chu)來，有(you)些可(ke)(ke)以(yi)(yi)同(tong)時(shi)進行好氧(yang)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)和異養硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)（如(ru)Robertson等分離(li)、篩選出(chu)的Tpantotropha.LMD82.5）。這(zhe)樣就可(ke)(ke)以(yi)(yi)在同(tong)一個反(fan)(fan)(fan)應器中實現(xian)真正意義上(shang)的同(tong)步(bu)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)，簡化(hua)(hua)(hua)了工(gong)藝(yi)流程，節省了能(neng)量。

賈劍暉等[21]用序(xu)批式反(fan)應器(qi)處理(li)氨氮廢(fei)水，試驗結果驗證了好氧(yang)(yang)反(fan)硝化(hua)的(de)存在，好氧(yang)(yang)反(fan)硝化(hua)脫氮能(neng)力隨混合(he)液(ye)溶解氧(yang)(yang)濃度的(de)提(ti)高而降低(di)，當溶解氧(yang)(yang)濃度為0.5 mg/L時，總氮去(qu)除率可達到66.0%。

趙(zhao)宗勝等[22]連(lian)續(xu)動(dong)態(tai)試驗研究(jiu)表(biao)明，對于高(gao)濃度(du)氨氮(dan)滲濾液，普通活性污泥達的(de)好氧反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)藝的(de)總氮(dan)去除(chu)串可達10％以上(shang)。硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應速率隨(sui)(sui)著(zhu)(zhu)溶解氧濃度(du)的(de)降(jiang)低而下降(jiang)；反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應速率隨(sui)(sui)著(zhu)(zhu)溶解氧濃度(du)的(de)降(jiang)低而上(shang)升(sheng)。硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)及反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)動(dong)力學分析表(biao)明，在(zai)溶解氧為0.14 mg/L左右時會出現(xian)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)速率和反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)速率相等的(de)同步硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)現(xian)象。其速率為4.7 mg/(L·h)，硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應KN＝0.37 mg/L；反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應KD=0.48 mg/L。

在反(fan)硝化過程(cheng)中會產(chan)生(sheng)N2O是一種(zhong)溫(wen)室氣體，產(chan)生(sheng)新的(de)污染，其相關機制研(yan)究還(huan)(huan)不夠深(shen)入，許多工藝(yi)仍在實(shi)驗(yan)室階(jie)段，需要(yao)進一步研(yan)究才能有(you)效(xiao)地(di)應用(yong)于(yu)實(shi)際工程(cheng)中。另外，還(huan)(huan)有(you)諸如全程(cheng)自養脫氮工藝(yi)、同步硝化反(fan)硝化等工藝(yi)仍處(chu)在試(shi)驗(yan)研(yan)究階(jie)段，都有(you)很(hen)好的(de)應用(yong)前景。

4 小結

雖然處理(li)高濃(nong)度氨氮(dan)廢(fei)水(shui)的(de)處理(li)方法(fa)有(you)多種(zhong)，但是 目前 還沒有(you)一種(zhong)能夠兼顧流程(cheng)簡(jian)單(dan)、投(tou)資省、技術(shu)成熟、控制方便以及無二次污染等各個方面。如(ru)(ru)何(he) 經濟 有(you)效(xiao)地處理(li)高濃(nong)度氨氮(dan)廢(fei)水(shui)仍是擺在(zai)環境工(gong)(gong)程(cheng)工(gong)(gong)作者面前的(de)一道難題，如(ru)(ru)何(he)將(jiang)新型高效(xiao)的(de)生物(wu)脫氮(dan)工(gong)(gong)藝(yi)投(tou)入實際應用以及簡(jian)單(dan)實用的(de)生化聯(lian)合工(gong)(gong)藝(yi)應該成為今后研究工(gong)(gong)作的(de)重點。

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