揚(yáng)州市廢水一體化污水處理設(shè)備免費(fèi)提供方案隨著工業(yè)化步伐的加快、人口的增長(zhǎng)和水污染問題的嚴(yán)重，使原本十分有限的淡水資源更加稀缺，我國(guó)多個(gè)大中城市中有半數(shù)以上缺水尚有的城市沒有污水處理廠，大量生活污水直接排放，造成越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。解決水環(huán)境污染問題迫在眉睫。

目前，我國(guó)污水處理廠的二級(jí)處理率仍然很低，而且污水處理大部分仍然局限在有機(jī)物和懸浮固體的去除。雖然近年來，我國(guó)已經(jīng)開展了脫氮除磷方面的研究，并且取得了一定的進(jìn)展。但是近十多年來，我國(guó)污水處理廠的工藝升富營(yíng)養(yǎng)化問題不但沒有解決，反而還在加重。水體富營(yíng)養(yǎng)化是指湖泊、河流、水庫(kù)等水體中氮磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。由于水體中氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的富集,引起藻類及其他浮游生物的迅速繁殖，使水體溶解氧含量下降，造成藻類、浮游生物、植物、水生物和魚類衰亡甚至絕跡的污染現(xiàn)象。二級(jí)出水中氮磷等營(yíng)養(yǎng)物的過多排放引起的水體富營(yíng)養(yǎng)化問題仍然是我國(guó)面臨的最主要的水污染問題之一。

污水生物處理過程的脫氮技術(shù)是上個(gè)世紀(jì)年代才開始逐漸發(fā)展并應(yīng)用于工程實(shí)踐中。磷可以通過生物法去除，同時(shí)也可以通過化學(xué)法去除，通過投加藥劑生成含磷污泥沉淀排出系統(tǒng)。由于含氮的化合物一般都是分子態(tài)，分子量較小，目前生物法去除是經(jīng)濟(jì)可取的方法。

但是目前的實(shí)際情況是，我國(guó)污水處理廠仍然普遍存在技術(shù)人員缺乏，運(yùn)行管理水平較低等問題，所以積極探索適合我國(guó)國(guó)情，在投入較少的情況下，獲得更好的處理效果，降低運(yùn)行成本，對(duì)于發(fā)展我國(guó)的污水處理事業(yè)顯得尤為重要。隨著我國(guó)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一》的頒布實(shí)行，對(duì)于我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠的氮磷排放提出了更高的要求。實(shí)現(xiàn)對(duì)于已建成城鎮(zhèn)污水處理廠的脫氮除磷改造突出的擺在我們面前。

氧化溝工藝由于其運(yùn)行穩(wěn)定，管理方便等優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)污水處理廠，尤其是許多城市污水處理廠中得到了廣泛的應(yīng)用。針對(duì)氧化溝工藝的降耗運(yùn)行和脫氮改造將對(duì)于提高我國(guó)的污水處理技術(shù)水平，提高運(yùn)行管理具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城市污水廠的進(jìn)水水質(zhì)也發(fā)生了顯著的變化，目前許多城市污水處理廠都面臨著進(jìn)水碳氮比較低，反硝化過程探源不足的問題。如何優(yōu)化低碳氮比污水的脫氮處理工藝，降低處理費(fèi)用也成為目前研究的熱點(diǎn)問題之一。

2、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

自世紀(jì)年代起，世界各國(guó)開始普遍研究利用生物法去除污水中氮和磷等植物性營(yíng)養(yǎng)鹽的工作。年國(guó)際水污染控制和研究協(xié)會(huì)在丹麥哥本哈根舉行了第一次關(guān)于氮磷去除的國(guó)際會(huì)議，這是污水除磷脫氮技術(shù)研究和工程應(yīng)用取得重大進(jìn)展的標(biāo)志。進(jìn)入世紀(jì)年代，歐洲各國(guó)都制定了各自的法律法規(guī)，對(duì)于排放的二級(jí)出水中的氮、磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都提出了明確的要求。我國(guó)也先后頒布了如《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一》以及《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一》，對(duì)于城鎮(zhèn)污水廠排放的污水中氮、磷等提出了更高的要求。在傳統(tǒng)的順序硝化一反硝化工藝的基礎(chǔ)上，目前又開發(fā)了許多新的脫氮工藝，如同時(shí)硝化反硝化，短程硝化反硝化以及厭氧氨氧化等。

2.1 傳統(tǒng)生物脫氮工藝

對(duì)于污水處理進(jìn)行硝化過程主要基于以下幾點(diǎn)考慮氨氮對(duì)于水生動(dòng)物的毒性和對(duì)于水中溶解氧的消耗控制水體富營(yíng)養(yǎng)化，進(jìn)行脫氮的需要以及水資源的回用，包括地下水回灌等的需要。生物脫氮過程一般都包括兩部分好氧區(qū)，使硝化能夠發(fā)生缺氧區(qū)在空間或者時(shí)間存在，使通過氨氮氧化形成的亞硝酸鹽及硝酸鹽還原實(shí)現(xiàn)總氮去除成為可能。亞硝酸鹽或者硝酸鹽的還原需要電子供體，而反硝化過程的電子供體通常有以下三種來源進(jìn)水中可以生物降解的有機(jī)物、活性污泥的內(nèi)源碳源和外投加碳源。而反硝化過程碳源不足則會(huì)導(dǎo)致污水脫氮不。

2.2 傳統(tǒng)脫氮工藝

為了防止水體富營(yíng)養(yǎng)化問題，當(dāng)向敏感水體中排放污水時(shí)，通常都需要考慮脫氮。脫氮既可以是一個(gè)生物處理系統(tǒng)的一部分，也可以是已建污水處理廠的擴(kuò)建改造部分。對(duì)于懸浮生長(zhǎng)的生物脫氮系統(tǒng)，可以分為單污泥系統(tǒng)和雙污泥系統(tǒng)。單污泥意味著系統(tǒng)中只有一個(gè)污泥分離裝置通常為二沉池。活性污泥反應(yīng)器可能被分成不同的實(shí)現(xiàn)缺氧或者好氧環(huán)境，通常設(shè)置混合液內(nèi)回流。雙污泥系統(tǒng)通常由硝化和反硝化兩個(gè)單元構(gòu)成，各自都有單獨(dú)的污泥分離系統(tǒng)。單污泥系統(tǒng)在實(shí)際中比較常用。

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，污水排放量逐年提高。傳統(tǒng)的脫氮工藝采用時(shí)間或者空間上的順序硝化反硝化過程，雖然能夠滿足較低的出水氮磷要求，但是存在的問題是流程長(zhǎng)、能耗高以及效率較低等缺點(diǎn)。因此，污水處理許多生物脫氮的新理論和新工藝被開發(fā)出來，尤其是一些基于新的微生物菌群引入的新工藝。這些新工藝或者能夠提高反應(yīng)效率，或者能夠顯著的降低反應(yīng)能耗。這些新工藝和新技術(shù)包括同時(shí)硝化反硝化(SND)工藝，短程硝化/反硝化工藝，限氧自養(yǎng)硝化反硝化工藝，厭氧氨氧化(ANAMMOX)工藝以及CANON工藝等。

3.1 同時(shí)硝化反硝化

揚(yáng)州市廢水一體化污水處理設(shè)備免費(fèi)提供方案傳統(tǒng)理論認(rèn)為：氮的去除是通過硝化和反硝化這兩個(gè)相互獨(dú)立的過程實(shí)現(xiàn)的，由于對(duì)環(huán)境條件的要求不同，這兩個(gè)過程不能同時(shí)發(fā)生，而只能序列式進(jìn)行，即硝化反應(yīng)發(fā)生在好氧條件下，反硝化反應(yīng)則發(fā)生在嚴(yán)格的缺氧或厭氧條件下。

在這種理論指導(dǎo)下，傳統(tǒng)的生物脫氮工藝都是將缺氧區(qū)或厭氧區(qū)與好氧區(qū)分隔開，如A/O、A2/O等工藝；或者是在同一個(gè)反應(yīng)器中，通過時(shí)間或空間上的好氧和缺氧的交替進(jìn)行來實(shí)現(xiàn)氮的去除，如SBR等工藝。但是近幾年的研究表明，硝化和反硝化可在同一反應(yīng)器中同時(shí)發(fā)生，許多實(shí)際運(yùn)行中的曝氣池中也常常發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同化作用可以產(chǎn)生的總氮損失，這一現(xiàn)象被稱為同時(shí)硝化反硝化。

雖然SND現(xiàn)象最近才引起人們的廣泛關(guān)注，但是這一現(xiàn)象卻早在上個(gè)世紀(jì)70年代就被發(fā)現(xiàn)了。Drews在1973年報(bào)道了在迅速切換好氧/缺氧環(huán)境的Orbal氧化溝中的同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象。CharlesS.等人報(bào)道了在氧化溝污水處理廠中的91%的總氮去除現(xiàn)象。進(jìn)入上個(gè)世紀(jì)90年代以后至今，除了氧化溝之外，更多的反應(yīng)器類型中都相繼報(bào)道了同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象，如氣提式反應(yīng)器，SBR，滴濾池，流化床等。

目前，對(duì)于現(xiàn)象的形成原因有很多種解釋，歸納起來主要集中于兩個(gè)方面物理學(xué)解釋和生物學(xué)解釋。物理學(xué)解釋認(rèn)為，是一種物理現(xiàn)象，是由于曝氣方式，反應(yīng)器構(gòu)型等造成的宏觀缺氧環(huán)境或者受微生物種群結(jié)構(gòu)、基質(zhì)分布和生物代謝反應(yīng)的不均勻性，以及物質(zhì)傳遞變化等因素的相互作用，缺氧或厭氧段可以在活性污泥菌膠團(tuán)內(nèi)部形成微觀缺氧環(huán)境。