摘要：“走可持续发展道路”----这一战略的提出对城市污水处理厂总氮去除工艺提出了新的要求。因此城镇污水处理厂应当了解总氮去除的基本原理，选择并合理运用相关工艺，使总氮指标满足排放标准。本文将对总氮去除的原理逐一分析，并对当前城镇污水处理厂总氮去除工艺进行综合阐述，希望能够对该指标的去除工作有所帮助。
关键词：城市；污水处理厂；总氮去除工艺
引言：
近年来，我国致力于城镇化建设，城镇比例显著增大，随之而来的污水处理问题不断涌现，成为水务工作者关注的问题。而在目前的城市污水处理工作中，仍然存在一些技术上的问题，使得出水总氮超标问题未能得到有效解决。这些问题将会直接影响到居民健康和社会有序发展，因此具有较高的研究的价值。
一、总氮去除的基本原理
首先，城市污水中的总氮主要包括各种形态无机和有机氮，包括NO3-、NO2-和NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮[1]。对污水的总氮去除的过程其实是一个化学反应过程，分为三个阶段：第一阶段为氨化过程，既在污水中产生氨化菌，让有机氨在氨化菌的作用下，分解转化成氨氮；第二阶段为硝化过程，这个过程内部又有两个阶段，先利用亚硝酸菌使氨氮转化为亚硝酸盐，然后再利用硝酸菌，使上一步中的亚硝酸盐转化为硝酸盐；第三阶段为反硝化阶段，既将第二过程中产生的硝酸盐以及亚硝酸盐通过反硝化菌，转化为氮气。污水去总氮的三个过程是按照上述这个顺序完成的，后一阶段以前一阶段的结果为前提，环环相扣循序渐进。通常第一阶段的反应较为简单，所需要到的设备是大多数污水处理厂都具备的，因此污水总氮的去除最终效果主要在于后两个较为复杂阶段的反应情况。此外，在反应第二阶段中中所用到的亚硝酸菌和硝酸菌是两种自养型细菌，它们可以利用污水中的二氧化碳等无机物合成，第三阶段中的反硝化菌为异养型细菌，在污水中有大量分布，其主要包括变形杆菌、芽孢杆菌等。
二、当前总氮去除的主要工艺
（一）A-A-O工艺
A-A-O工艺“厌氧—缺氧—好氧”工艺首字母缩写，其名称反映出这一工艺的基本过程。该工艺的工作原理具体来讲是先使污水进入厌氧反应器，通过活性污泥作用释放出其中所含的磷（P）同时使得部分有机物质氨化，紧接着让通过初步处理的污水进入缺氧反应器，这一阶段类似于前文中提到的反硝化反应，既运用反硝化细菌，将硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气排出，使得污水中氮含量减少。然后进入下一个环节——好氧反应器内，运用硝化菌使污水中的氨氮分解转化为硝酸盐。好氧反应器具有多重功效，能够起到吸收磷，去除COD、BOD的作用。此外，缺氧反应器和好氧反应器之间还有一层内循环：好氧反应器中的硝态氮送入缺氧反应器，参与下一次循环。当这三部完成以后，经过处理的混合液会进入到沉淀池内，主要目的在于将水中的污泥与水体分离，经过分离后的处理水经检测达标后排放，沉淀下来的含磷的污泥将会进入下一个循环，和新的原污水一起被处理。这种工艺是在二十世纪七十年代在美国兴起的，是对A/O工艺的改良，其具有运行成本相对较低、操作简易，经过大量城市污水处理实践发现，这种方法可以使处理后的水达到国家要求的排放标准，是一种可以广泛应用的方法[2]。
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（二）氧化渠工艺
氧化渠（Oxidation Ditch）是二十世纪五十年代荷兰发明的一种活性污泥处理系统。这种工艺在污水处理中最大的特点就是运用了连续链式反应池（Continuous Loop Reator），让液体在装置内，通过一种搅动和曝气设备，不断地循环曝气，进而达到脱氮除磷的处理效果。这种处理工艺具有较强的可靠性，基础设施建设耗资较低，运行所需花费相对较低，对于污水的处理的效益较好等优点。同时也是由于其工艺特点，氧化渠工艺在实际操作的过程中仍然存在一些缺陷，例如污泥膨胀、污水中的大量油脂搅拌后形成泡沫、以及类似原因造成的污泥上浮等一些问题。
（三）序批式活性去污法
序批式活性污泥法既SBR工艺，其工作原理主要分为五个阶段，首先是进水阶段，既将待处理污水注入反应器内，直至反应器可容容积，这一过程具有使污水水质水量均衡化的作用，并在注水的同时根据污水各种化学成分的含量以及特性，采取非限制曝气、限制曝气或半限制曝气的方法进水。第二阶段是反应阶段，也是该处理工艺的主要阶段，主要根据不同的处理标准要求，选择采用不同工艺参数和曝气方法。第三阶段是沉淀阶段，主要是将初步处理后的污水达到泥与水不再相结合的状态，这时池中不再进行搅动和曝气，将池中的物体静置下来，加速泥水分离，沉淀好后就会进入下一个阶段，第四阶段——排水阶段。这一阶段主要的工作是将反应器中的经过静置后的泥渍排出，达到水位在最开始的水平，此时需要注意排水是否会影响到下面的污泥层。工艺的最后一个阶段是待机阶段，是指从沉淀结束到下一个处理周期开始的一段时间，其时间长短由处理的水量的大小来决定。序批式活性去污法具有受自然气候等客观因素限制小、设施原理简单、取得效果较好的优势，同时对于预处理要求高的特点也是其存在的缺憾。
三、结束语
随着经济的发展，城市居民生活废水以及工业生产废水的排放正在逐日增多，为了达到国家要求的污水处理排放标准，同时也是为经济社会的可持续发展，必须应用前文提及的工艺，进行污水总氮去除，应当根据不同的水质情况、不同的污水来源结构，采用不同的处理工艺。同时也要加大污水处理新工艺的研发力度，争取研究出更快捷高效、处理质量更高的方法，为人类的可持续发展提供保障。
参考文献：
[1]汪敏，于海阔，陈凤明.云南省城镇污水处理厂ICEAS工艺提标改造工艺分析[J].节能与环保，2019（2）.
[2]马锡敏，徐武东，马立峰，et al.A_2O-MBR及ECO组合工艺处理高浓度生活污水的脱氮除磷效果研究[J].山东化工，2017（22）：168-170.
论文作者:朱健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
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