总氮去除工艺

总氮去除工艺氮、磷元素的大量排放会造成水体的富营养化，因此我国将氨氮和总磷作为评价污水处理厂处理效果的重要考核指标。目前污水处理以生物脱氮为主，其脱氮原理为经过好氧硝化，缺氧反硝化，将污水中的氮元素转化为无害的氮气。一、原理总氮是指可溶性及悬浮物颗粒中的含氮量，包括NO3-，NO2-和NH4+等无机氮和氨基酸、蛋白质和有机胺等有机氮。生物脱氮首先是在厌氧环境内，通过氨化作用将有机氮转化为氨氮，这一过程称为氨化过程，氨化过程很容易进行，在一般无数处理设施中均能完成；然后在好氧环境内，通过硝化作用，将氨氮转化为硝态氮；随后在缺氧环境内，通过反硝化作用，将硝态氮转化为氨气，从水中逸出。二、主要工艺脱氮的主要工艺包括活性污泥法（A2O、氧化沟、等）和生物膜法（生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等），对污水中的氮都有良好的去除效果，但在工艺以及操作上存在一定的局限性和复杂性。1.活性污泥法：（1）A2O法A2O法即厌氧一缺氧一好氧活性污泥法。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群的作用下，使污水中的有机物、N、P得到去除。A2/O法是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时问短，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI一般小于100，有利于处理后的污水与污泥分离，厌氧和缺氧段在运行中只需轻缓搅拌，运行费用低。该工艺在国内外使用比较广泛。优点：该工艺为最简单的同步脱氮除磷，总的水力停留时间，总产占地面积少；在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀；污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；运行中勿需投药，只用轻缓搅拌，运行费低。缺点有：除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高；脱氮效果也难于进一步提高，内循环量不宜太高，否则增加运行费用；对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，溶解浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺反应器的干扰。（2）氧化沟氧化沟又称连续循环反应器，是20世纪50年代由荷兰的公共卫生所（TNO）开发出来的。氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展，是延时曝气法的一种特殊形式。其主要功能是供氧；保证其活性污泥呈悬浮状态，是污水、空气、和污泥三者充分混合与接触；推动水流以一定的流速（不低于0.25m/s）沿池长循环流动，这对保持氧化沟的净化功能具有重要的意义。氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题，如污泥膨胀问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题。（3）SBR间歇式活性污泥法简称SBR工艺，一个运行周期可分为五个阶段即：进水、反应、沉淀、排水、闲置。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池。特点：大多数情况下，无设置调节池的心要；SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀；通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应；自动化程度较高；得当时，处理效果优于连续式；单方投资较少；占地规模较大，处理水量较小。

存在问题：A2O和氧化沟工艺均需要较大的池体面积，基建成本高；污泥回流、沉淀工序复杂、能耗大，普通小型污水厂难以承担，不适用于污水厂改造。工艺需要精细度高的滗水器来保证出水水质，后续要设置调节池来调节出水水量，对自动化要求高。

2.生物膜法：

生物滤池占地面积大，生物接触氧化池固定载体施工维护难度大，且二者均容易发生堵塞，对污水厂的长期稳定运作造成极大的困难。生物转盘处理水量小，仅适用于处理水量小的污水处理厂。

3.新型工艺化作用而直接参与厌氧氨氧化反应，产酸量下降，产碱量为零，这样可以减少中和所需的化学试剂，降低运行费用，也可以减轻二次污染。（3）unitankUnitank工艺系统是SBR工艺的一种变型和发展，本工艺将传统活性污泥工艺和SBR工艺运行模式的优点加以综合，通过对时间和和空间的灵活控制，并适当改变曝气搅拌方式和提高水力停留时间，可取得良好的脱氮除磷效果。其废水处理池的池型为矩形，三池共用池壁，节省投资，同时占地面积小。具有可观的应用价值。好氧UNITANK系统的运行过程包括6个阶段：(1)污水进入边池A，池内进行曝气，池内混合液经中间池B进入边池C，C池通过固定出水堰排水；(2)A池停止进水，继续曝气，污水进入B池，C

池继续排水；采用(3)A池停止曝气，静沉，污水继续进入B池，C

池继续排水；(4)污水进入边池C，池内进行曝气，混合液经中间池B进入A池，A池通过固定出水堰排水；(5)C池停止进水，继续曝气，污水进入B池，A池继续排水；

(6)C池停止曝气，静沉，污水继续进入B池，A池继续排水，直至排水完毕，完成一个运行周期。整个周期内中间池B始终进行曝气，其中(1)～(3)阶段和(4)～(6)阶段运行方好正好相反。

当脱氮除磷时，UNI’FANK系统的曝气池内除了设有曝气设备外，还设有搅拌设备等，根据工艺要求，通过对曝气和搅拌没备的控制存池内形成交替的好氧、缺氧、厌氧状态。这些上艺过程的实现依赖于在线溶氧仪、在线氧化还原电位等监控设备和系统。工艺特点UNITANK工艺具有传统SBR工艺的一些优点，同时在其基础上又有较大的改进，其特点如下：(1)与传统活性污泥法相比，UNlTANK系统小省去了污泥回流，节省了太量的投资，运行费用较低。(2)所有的池体均采用矩形，可以共用池壁，而且3个池之间水力押通，中间池擘水受单向水压，因而土建省，同时占地面积小。(3)系统在恒定水位下运行，水力负荷稳定，不仅可以充分利用反应池的有效容积，而且可以降低对管道阀等设备的要求。同时，在恒定水位下运行，曝气系统可以采用表面曝气设备，使曝气系统的管理和维护较为方便；采用构造简单的固定出水堰代替价格昂贵的滗水器，节省了投资。(4)可以根据反应池内的溶解氧、氧化还原电位等在线监测数据，通过改变供氧量，切换进出水阀门，以及改变好氧、缺氧及厌氧反应时间等控制手段，在空间上营造合适的反应条件，高效地去除污水中的碳源有机物，以及脱氮除磷。UNITANK工艺污水处理系统中需设有一套简单而有效的生物处理监测与控制系统，包括溶氧仪、氧化还原电位（ORP）、污泥浓度、流量、pH等等，根据水质、水量情况，改变或设定运行周期，改变进水点，获得相应的污泥负荷。故UNITANK工艺需要较高的自动监测和自动控制水平。适用范围：UNITANK工艺更适用于用地紧张的大中型城市和中小型污水处理厂，在一定的范围内，可以替代其它活性污泥法，有独特的优点，并具有较强的竞争力。（4）曝气生物滤池（BAF）

曝气生物滤池是

90

年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除

SS

、化学需氧量、

BOD

、硝化、脱氮、除磷、去除

AOX

（有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池

(

二沉池

)

，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。

BAF

属第三代生物膜反应器，不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间过滤作用，通过使用特殊的滤料和正确的配气设计，

BAF

具有以下工艺特点1

、

采用气水平行上向流，使得气水进行极好均分，防止了气泡在滤料层中凝结核气堵现象，氧的利用率高，能耗低；2

、与下向流过滤相反，上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好的避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱；

3、上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和负荷，仍能保证

BAF

工艺的持久稳定性和有效性；

4

、采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固体物质带入滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的气水量；5

、滤料层对气泡的切割作用事使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率；6

、由于滤池极好的截污能力，使得

BAF

后面不需再设二次沉淀池；适用范围：城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工水、酿造等有机废水处理。（5）STCC“STCC污水处理及深度净化技术”是一种新型的多种介质填料的“曝气生物滤池技术”，该技术在“土壤净化法”的长期实践经验基础上，采用本地天然材料和废弃材料，研发出具有自净功能的“不饱和炭”、“脱氮材料”和“除磷材料”等多种介质的填料，组成复合填料床。通过特殊的曝气系统在填料床中形成好氧缺氧和厌氧交替的环境，达到脱氮和除磷的目的。

技术名称STCC寓意：ST代表standard(标准)，第一个C代表

combinati