强化脱氮工艺在污水处理系统中的实际应用

摘要：从现代化进程发展的角度来看，现代工业的进步与变革为人民生活带来了便利，而与此同时工业领域和城市生活所产生的废水也越来越多，这些污水的排放为自然环境保护工作造成了巨大负担。从化学处理的角度来看污水当中的有机氮和氨氮会对环境造成严重的影响，针对这一点相关企业应当加强脱氮工艺的研究与应用，利用此种技术有效的去除污水当中的有机氮和氨氮，从而实现水质的净化。基于此，本文围绕着污水处理系统展开论述，对其中传统的脱氮工艺进行分析，并针对其中所存在的问题提出强化脱氮工艺，同时探究该种工艺在污水处理系统当中的实际应用，以供污水处理厂参考，进而推动我国环境可持续发展。

关键词：污水处理系统;脱氮工艺;问题;强化;实际应用

引言

如今就我国水资源情况来看，污染情况较为严重，这与我国工业产业所产生废水量极速增多有着一定的联系。虽然目前在我国环保部门的大力整治下，污水乱排的现象大大减少，但仍然有一部分企业将没有处理的污水直接排放到自然环境当中，从而对自然水资源造成严重的污染。因此，污水处理已经成为当前环保事业推行的必行措施，脱氮工艺作为一种净化污水的重要措施其有着高效、安全的特点，将脱氮工艺应用在工业和城市污水处理系统当中具有重要的意义。

传统脱氮工艺

1.1脱氮原理

现如今，我国污水处理系统当中所利用的脱氮工艺主要以A/O生物脱氮工艺为主。该种工艺主要是利用微生物对污水当中的有机氮和氨氮进行转化，以此来形成氮气和氮氧化物。在实际的转化过程中，主要以硝化反应、反硝化反应、氨化反应为主，每种反应所出现的时间段基本独立，在实际的脱氮过程中，沉淀池和污泥回流装置以及反应器是必要的辅助设备。一般而言，在缺氧池装置当中会发生反硝化反应，而在好氧池中会发生硝化反应。当污水进入到上污水处理系统当中，一般流程为缺氧池→好氧池→沉淀池→缺氧池。在此过程中，沉淀池的污泥混合液会回流到缺氧池和好氧池当中，进而能够为缺氧池和好氧池补充微生物，以此来加速硝化反应和反硝化反应。

1.2 A/O生物脱氮工艺当中所存在的问题

通常情况下，在污水处理厂当中，所应用的A/O生物脱氮工艺反应器主要以钢筋、混凝土建设而成，此种结构导致在脱氮反应过程中传质效率较低，并且在一定的容积下污水处理效率较低、杂质去除率不高。因此，在实际的污水处理过程中通常采用加大反应器的容积来强化污水处理效率，而此种方式便需要建设较大规模的钢筋混凝土结构，如此会产生较高的成本费用。与此同时，A/O生物脱氮工艺实际的脱氮过程需要的时间较长，并且需要配备的辅助装置较多，这也会使污水池中的碳源消耗加剧，因此在实际的脱氮过程中需要频繁的来对污水池中的碳源进行补充，进而导致此种脱氮工艺所需要的成本较高。

二、强化脱氮工艺设计以及实际应用效果分析

2.1强化硝化-反硝化工艺

2.1.1工艺设计

在污水脱氮过程中，硝化-反硝化是其中最重要的一种反应，能够有效的去除污水当中的氨氮和有机氮。为了加强硝化-反硝化反应的脱氮效率，在实际的工艺设计当中需要对整个脱氮工艺流程的能耗、溶解氧、硝化细菌的繁殖以及污水酸碱度等进行全面的考虑，并且需要将硝化-反硝化工艺以同步方式进行，此种工艺方式能加快硝化-反硝化反应时间，从而缩短脱氮过程所需要的时间。其中同步硝化-反硝化工艺流程为：进水口→厌氧池→沉淀池1→硝化池→沉淀池2→缺氧池→曝气池→沉淀池3→出水口。其中厌氧池当中所沉淀的泥沙可以直接流入沉淀池3中或进行排放，而沉淀池1中的厌氧污泥需要与缺氧池接通，进而流入缺氧池当中，沉淀池2中的硝化污泥会需要定期回流到硝化池当中，以补充硝化池的硝化菌。

在进行工艺加强设计时，需要针对回流泵进行改良，增加变频控制功能，来对脱氮期间的回流比进行控制，实现降低能耗。除此之外，在进行工艺设计时需要对硝化反应环节运行期间的溶解氧含量进行控制，不能超过4mg/L，还要将硝化反应尾部的曝气量进行降低，达到减少回流当中的溶解氧含量。在缺氧池区域，要增设水下搅拌器装置，对污水与空气的接触进行一定防控，应用搅拌器也能提升污水搅拌的充分性，以此就能够将缺氧池内部的溶解氧控制在0.5mg/L以内。

2.1.2运行效果

通过上述对硝化-反硝化工艺设计的优化改良，总氮的去除率有了显著的提升，基本都能够达到80%以上。新工艺要求脱氮装置的进水总氮质量浓度最少为30mg/L，最高不超过70mg/L，出水的总氮质量浓度均在9.23mg/L以下的水平，这样经过处理后的化工污水，总氮含量符合国家要求的化工污水排放标准，整体脱氮运行的质量和效率都比较优良。

2.2厌氧脱氮工艺

2.2.1工艺设计

为了更有效的去除污水中的氮类化合物，在实际的脱氮工艺当中也应当结合厌氧脱氮工艺进行。将污水置于缺氧环境下，厌氧菌能够将污水当中的硝酸盐转变为电子受体，而氨氮转变为电子供体，以此来实现氨氮的反应，形成氮气。而且污水当中硝酸盐和亚硝酸盐所发生的还原反应也能够有效去除污水当中的氮类物质形成氮气，此种工艺能够有效的实现污水脱氮，并且该种工艺也是生物脱氮工艺当中一种最有效的措施。

2.2.2运行效果

厌氧脱氮工艺是污水处理系统当中一种新型的脱氮工艺，在实际的应用过程中，所需要的辅助装置较为简单，具有良好的经济性。但该种工艺在实际的运行过程中，所需要污水处理系统的自动化水平较高。由于该种脱氮工艺在污水处理系统当中的实际应用依旧没有得到普及，因此相关工艺并没有硝化-反硝化工艺成熟，在实际的应用过程中所出现波动较大。因此，相关部门和企业应当加大对该种工艺的研究，不断的完善该种工艺的应用，以此来推动污水处理事业的发展。

2.3树脂吸附工艺

2.3.1工艺设计

在现代化污水处理厂当中，树脂吸附工艺是污水脱氮较为常用的技术手段。在该种工艺的实际应用过程中，会对进、出水的水质进行综合分析，并对其中的污染指标进行记录。一般情况下，该种工艺的应用主要是基于硝化-反硝化反应上而进行的，树脂吸附装置需要安装在反硝化滤池后端，以此来吸附污水当中的硝酸银等物质，进而实现污水脱氮效用。在树脂吸附一定时间后，能够利用氯化钠溶液来对树脂进行处理，从而实现树脂的再生，使其恢复良好的脱氮能力。

2.3.2运行效果

大孔树脂吸附脱氮工艺的应用，能够明显减少污水中氮化物的浓度，对废水中的多种污染物质都能够实现良好的吸附和去除，让排出的水质保持良好的稳定状态。大孔树脂吸附脱氮工艺再与生物脱氮工艺结合进行应用，能够全面提升工艺脱氮的质量，其运行期间的抗干扰能力也比较强，温度变化不会对其产生明显的作用，并且也能够很好地面对冲击负荷，保持穩定的运行状态，达到促进化工污水脱氮率的大幅度提升。

三、结论

现如今，水污染已经成为世界性问题，如何对污水进行处理是每一个国家都在不断研究的课题。在污水处理当中，脱氮工艺是其中最重要的一种净化工艺，加大脱氮工艺的研发对污水处理有着重要的作用。因此，相关部门应当加大对脱氮工艺的研究，在实际的水处理过程中加大对加强脱氮工艺的应用，以此来推动我国环保事业的发展。

参考文献：

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作者简介：

张霁虹（1982.06.29），男，汉族，辽宁朝阳人，研究方向：环境工程;