污水運(yùn)營中高效脫氮方法實(shí)踐指南

發(fā)布時(shí)間：

2025-10-10

在污水處理領(lǐng)域，總氮超標(biāo)已成為制約出水達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵難題。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提升，傳統(tǒng)工藝面臨升級(jí)壓力，而新型脫氮技術(shù)正通過工藝創(chuàng)新與智能化管理實(shí)現(xiàn)突破。本文從技術(shù)原理、實(shí)踐案例及運(yùn)維要點(diǎn)三方面，系統(tǒng)梳理污水運(yùn)營中高效脫氮的核心方法。

一、生物脫氮：核心工藝的優(yōu)化與創(chuàng)新

生物脫氮技術(shù)通過硝化-反硝化兩階段反應(yīng)，將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓悄壳皯?yīng)用最廣泛的脫氮方法。其核心工藝包括A/O、AA/O、SBR及MBBR等，其中A/O工藝因流程簡單、基建成本低成為主流選擇。

1. 傳統(tǒng)工藝的升級(jí)方向

傳統(tǒng)A/O工藝存在碳源競爭、污泥齡矛盾等問題。例如，當(dāng)進(jìn)水碳氮比（BOD5/TN）低于4時(shí)，反硝化菌因缺乏電子供體導(dǎo)致脫氮效率下降。針對此，復(fù)合式A2/O工藝通過在好氧區(qū)投加浮動(dòng)載體填料，實(shí)現(xiàn)硝化菌的附著生長，使硝化速率提升30%以上。浙江某工業(yè)園區(qū)采用該工藝后，總氮去除率從75%提升至92%，年節(jié)省碳源費(fèi)用超百萬元。

2. 新興技術(shù)的突破性應(yīng)用

短程硝化反硝化（SHARON）**：通過控制溫度（30-35℃）和pH（7.5-8.0），將氨氮直接轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，減少40%碳源需求和25%曝氣能耗。某化工廢水處理廠應(yīng)用該技術(shù)后，噸水處理成本降低0.8元。

厭氧氨氧化（ANAMMOX）**：利用厭氧氨氧化菌直接將氨氮與亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑹o需外加碳源和氧氣。北京某污泥消化液處理項(xiàng)目采用ANAMMOX工藝后，總氮去除率超90%，能耗降低90%。

MBBR移動(dòng)床生物膜**：通過懸浮填料增加微生物附著量，抗沖擊負(fù)荷能力提升50%。廣東某老舊污水廠改造后，出水總氮穩(wěn)定低于10mg/L。

二、物理化學(xué)脫氮：應(yīng)急與深度處理的利器

物理化學(xué)方法適用于高濃度氨氮廢水預(yù)處理或深度處理，其核心包括化學(xué)沉淀、離子交換、膜分離及折點(diǎn)氯化等。

1. 化學(xué)沉淀法

向廢水中投加Mg(OH)?和H?PO?，生成難溶的MgNH?PO?沉淀，適用于氨氮濃度＜900mg/L的廢水。上海某化肥廠采用該工藝后，氨氮去除率達(dá)95%，沉淀物作為復(fù)合肥回收利用。需注意，pH需控制在9-11，且PO?3?的引入可能引發(fā)二次污染。

2. 離子交換法

沸石對NH??具有選擇性吸附能力，交換容量達(dá)100-150mg/100g。某電子廠廢水處理項(xiàng)目采用沸石離子交換柱，出水氨氮穩(wěn)定低于5mg/L。但需定期用NaCl溶液再生，再生廢液需進(jìn)一步處理。

3. 膜分離技術(shù)

反滲透（RO）和納濾（NF）可截留99%以上的氨氮。汕頭某印染廢水處理廠采用“磁混凝+RO”組合工藝后，總氮從15mg/L降至3mg/L，滿足地表Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。膜污染是主要挑戰(zhàn)，需通過在線清洗和預(yù)處理延長膜壽命。

三、組合工藝：多技術(shù)協(xié)同的增效策略

單一技術(shù)難以滿足復(fù)雜水質(zhì)需求，組合工藝成為趨勢。例如：

1. “生物+化學(xué)”聯(lián)合工藝

高濃度氨氮廢水（如垃圾滲濾液）先采用吹脫法將氨氮從3000mg/L降至500mg/L，再通過A/O工藝深度處理。某垃圾填埋場應(yīng)用該工藝后，總氮去除率達(dá)98%，運(yùn)行成本降低40%。

2. “膜+生物”耦合工藝

MBR（膜生物反應(yīng)器）結(jié)合活性污泥法，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效脫氮和SS去除。李紅巖等設(shè)計(jì)的一體化MBR反應(yīng)器，在2.0kg/(m3·d)負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行半年，脫氮率達(dá)99%。

四、運(yùn)維管理：精細(xì)化控制的關(guān)鍵

高效脫氮需配套精細(xì)化運(yùn)維：

1. 參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)控

通過在線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤氨氮、DO、pH等指標(biāo)，自動(dòng)調(diào)節(jié)曝氣量和碳源投加量。例如，當(dāng)pH＞8.5時(shí)，氨氣揮發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增加，需及時(shí)投加酸液調(diào)節(jié)

2. 污泥與填料管理

硝化菌生長緩慢，污泥齡需維持20天以上。MBBR工藝中，填料生物膜厚度需控制在2-3mm，避免堵塞影響傳質(zhì)。

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