新型自养生物脱氮工艺

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据悉，“十二五”期间，除二氧化硫和化学需氧量外，氨氮和氮氧化物也将纳入总量控制。近年来，废水中氨氮的处理技术已成为业界的研究热点。在最近由环境保护部主办、清华大学和中国水网联合主办的脱氮除磷研讨会上，北京环境保护研究院杜冰研究员介绍了一种适用于低碳氮比含氨废水的新型自养生物脱氮工艺。
杜冰表示，近年来，在合理利用污水和废水碳氮源的基础上，在污水处理厂脱氮功能改造和碳氮比相对较低的污水脱氮处理领域，开发了一些新的生物强化脱氮工艺。例如，贝比、in-nita、owasa、bcfs等。这些工艺的基本原理仍然是传统的硝化反硝化理论，但通过引入侧流，碳源和氮源得到了合理充分的利用，整个工艺的反硝化效率大大提高。
对于高或中等c/n的有机废水的脱氮，可以采用的工艺路线很多，理论基础完整，工艺参数和控制条件明确，工艺完整稳定，如城市污水处理中常用的硝化反硝化工艺和新型生物强化脱氮工艺。然而，对于低c/n的含氨废水的处理，目前还没有经济适用的技术。传统工艺受碳源供应的限制，在低碳氮比条件下不能充分发挥其优势，因此，目前面临如何解决低碳氮比污水和废水的脱氮问题。
基于自养菌的新型自养脱氮工艺可以充分发挥其在低c/n环境下自养生长和代谢脱氮的优势，为解决这类废水的脱氮问题提供了一条新途径。这也是近十年来脱氮领域的重要技术进步和研究热点。
新型自养生物脱氮工艺与传统硝化反硝化工艺的最大区别在于适用性不同。

典型的新型自养脱氮技术包括亚硝化厌氧氨氧化和全自养脱氮(canon，oland)。

自2002年起，北京环境保护研究院开始研究自养脱氮工艺，并开展了实验室配水、实验室实际废水和工程应用研究。虽然自养脱氮工艺在实验室取得了稳定的效果，但在工程应用中仍存在较大的障碍。以合成氨废水为例，实验室研究过程中几乎所有的配水都使用碳酸氢铵氮肥作为配水的氮源，其氮成分应与企业的排水基本相同。然而，根据实验室的经验和方法，没有获得类似的结果，特别是在亚硝化过程中。此外，该企业少量造气废水不定期排入终端处理装置，其中含有苯酚、氰化物、焦油等有毒物质，也可能对自养微生物的培养造成危害，这一问题也正在得到解决。总之，从实验室研究到工程应用，仍应遵循小规模中试生产的规律，并逐步推进，使不同的问题在每个阶段都能发现和解决，避免走弯路。
自养脱氮技术的理论基础仍需进一步研究，为实际应用提供指导。就自养脱氮而言，仍有许多未知的东西，如废水中的哪些有机和无机物质抑制自养脱氮细菌的活性，目前尚不清楚；自养反硝化菌的耐盐性还没有明确的结论。如何在亚硝化过程控制失败后回到亚硝化状态，进入硝化状态，是实际工作中理论指导亟待解决的问题。工程应用研究应选择污染物组成简单的含氨废水。便于培养大量厌氧氨氧化和亚硝化污泥进行接种。
自养脱氮技术对低c/n含氨废水脱氮的适用性与传统硝化反硝化技术对高c/n废水脱氮的适用性相同，是一种自然搭配。随着低c/n含氨废水问题越来越明显，进一步完善自养脱氮技术的基础理论研究和工程应用研究不仅必要而且迫切。