生物氮在制浆废水厌氧系统中运用分析

贾吉伟 刘成 朱香爱

摘要：在氨氮工业废水的处理过程中通常都会采用厌氧氨氮氧化技术进行处理。厌氧氨氮氧化技术是一种新型的生物脱氮技术，在对工业氨氮废水的处理过程中有非常好的效果。在处理过程中不需要添加任何其他的有机物质和碳源，而且反应过程中产生的污泥量非常小，所以厌氧氨氮氧化技术具有有非常实用的工艺价值。近年来，这种工艺技术的应用已经也来越广泛。本文对于这种处理技术的当前发展现状进行了介绍，并结合工作经验对于处理过程中的一些处理的原理及可行性进行了分析，希望能对工业氨氮废水的处理有所帮助。

关键词：工业废水；高浓度氨氮废水；废水处理；可行性分析

根据《2020年环境统计年报》，全国废水中氨氮排放量为238.5万吨，其中工业废水氨氮排放量23.2万吨，占氨氮排放总量的9.7%。与生活污水相比，冶金、化肥、皮革、养殖等工业企业排放的废水中的氨氮浓度往往很高，无法直接采用生化处理达到排放要求，需要在接入市政污水管道前或者是生化处理前进行预处理，降低废水中的氨氮浓度。

随着当前环境污染问题的加剧，对于高氨氮废水的处理问题已经成为社会关注的焦点。如何有效的减少废水的氨氮含量，这也是我国环境保护所面临的一个挑战，目前在废水的氨氮处理过程中根据处理方式可分为物理

化学法和生物法两大类。其中，生物法包括A2O工艺、AO工艺、前置反硝化生物脱氮和氧化沟工艺等。应用生物法可处理去除低浓度的氨氮废水，但是对于高氨氮废水，由于在反应过程中需要的能量较高造成能耗严重，而且处理效率低，产生的污泥量大。厌氧氨氮氧化技术的出现对于这些问题的解决提供了一种良好的途径。该技术在上个世纪90年代开始在工业废水的处理中应用，主要是针对高浓度的工业废水进行处理应用。本文对于废水中常见的氨氮、有机物等物质对氨氮厌氧菌的影响进行了分析，并推应用氨氮氧化技术在废水处理中应用的可行性进行了探讨。

1、厌氧氨氮氧化技术原理

厌氧氨氮氧化技术（anaerobicammoniumoxidation，Anammox）是一种新兴的工业废水处理技术。这以技术在反应过程中主要是指在反映环境厌氧或者缺氧的状况下，经过厌氧氨氮氧化的微生物以溶液中的NO2—N作为直接的受体，将周围的NH4+-N直接氧化为氮气的生物化学过程。在废水的处理过程中，通过厌氧氨氮氧化技术处理，与传统的处理工艺相比，在曝气量以及有机碳源和所需要的运行费用方面都有很大幅度的降低，而且在反应过程中产生的污泥的数量很少。所以这种处理技术为我国的氨氮废水中低碳氮难处理、而且耗能较高、污泥产生量大等问题的解决带来了新的希望。

目前相关的研究表明，在应用厌氧氨氮氧化技术进行废水的处理过程中，利用酵母对废水进性流化床处理后NH4+-N和NO3—N的浓度以及氮气的产生率都明显的得到提高。在应用厌氧氨氮氧化对废水进行处理时，常选用的厌氧氨氮菌大多都属于浮霉菌科目，这一种类的菌类大多存在于海洋中，部分也存在于实验室的器皿中。在厌氧反应中，主要是以NH4+-N和NO2—N作为反应的底物进行。不过由于废水中的NO2—N含量并不是很高，所以在进行厌氧氨氮氧化反应前需要通过硝化来实现对于NO2—N的积累，以达到厌氧反应所需的要求。在当前的应用反应中，对于厌氧氨氮氧化反应主要有两方面的问题还需要进行解决，第一个问题是在反应过程中，厌氧菌自身的增殖速率非常低；第二个问题是在反应过程中，高浓度的氨氮废水C/N比较低。这两方面的问题制约了厌氧氨氮氧化技术在废水处理过程中的进一步应用。

2厌氧氨氧化污水处置工艺的实际运用

2.1.污泥液废水处置

在污泥液废水处置过程中运用厌氧氨，最为常见的便是污泥硝化液与污泥压滤液，一般状况下温度要掌控在31-36℃之间，酸碱值要掌控在7.1-8.4之间，只有在此基础上，才能确保厌氧氧化菌顺利成长。西方国家的专业人士对这一处置技术展开了长期的反复研究，在二十一世纪初期打造出首台亚硝化一厌氧氨氧化组合反应器，且充分把其运用在Dokhaven污水处置场内。自此之后，其余国家纷纷运用厌氧氨氧化技术针对污泥液废水的处置进行了诸多研究与实验，因为此项技术拥有水量少、水温高、高氨氮以及低碳氮等特点，实质上这同样是厌氧氨氧化技术运用的初始处置目标。因此，全球大部分厌氧安全氧化工程均采用了污泥液处置技术，并有大量成功经验。然而因为条件受限，厌氧氨氧化进程中硫化物的干扰和降低释放量的对策在探究与研发中依然存在诸多技术漏洞。

2.2.垃圾渗滤液处置

此滤液的特征是氮含量较多，水质变化、有机物浓度大，容易产生重金属等不良物质，是一种繁杂的污水成分。氨氮浓度通常为2000mg/L，并会随着垃圾搜集时间的推移渐渐增加。在短程硝化一厌氧氨氧化进程中，已有新兴技术被试验过，然而由于其具备诸多有害物质，因此让厌氧氨氧化功效大大降低。如要进行高效可靠的运作，还要合理协调与限制微生物菌群中的渗滤液，继续探究与改善相关技术。

2.3.城市生活污水处置

伴随我国国民经济的飞速发展与城市化进程的不断推进，城市生活污水与工业废水也随之增加，若想对其展开高效处置，保护城市生态环境，就一定要挑选一种处置效果显著的污水处置技术，且把处置后的水进行二次循环运用，此问题现已变成国内急需解决的首要问题。因为城市污水内拥有诸多磷酸盐、氨氮以及有机碳等相应物质，而此种水环境恰恰是脱氧微生物成长繁衍的良好氛围，因此在污水处置进程中积极运用厌氧氨氧化展开污水的高效改善与循环运用，可以做到污水厂能源自给自足。

然而在实践中，若是水温较低，尤其是在冬天时，运用此项技术对污水展开处置便有一定难度。即使外国有关此方面的学者取得了较大研究成就，并且在中试阶段也取得不小成绩，为实现污水处置厂能源自给自足奠定良好基础，然而在现实运用中，依然备受其余外部要素的干扰，例如怎样做到整体扩增、在温度较低的氛围下如何提高菌群活性等相关问题均需要处理。

2.4.牲畜养殖污水处置

此污水成分繁杂、水体波动大、COD浓度高、有机氮含量多等特征。利用之前的脱氮技术处置牲畜废水，不但耗能多，并且需要供应碳源，脱氮成效不显著。厌氧氨氧化工艺延续以往工艺的优势，可以变成处置此种废水的顶替技术。现阶段，对牲畜养殖进程中形成的废水运用厌氧技术展开处置后，依然有诸多漏洞，需要改善工艺，探究清理厌氧氨氧化菌成长阻碍的措施，从而确保牲畜废水处置效率和质量。比如：在展开猪场废水处置时，因为其废水中存在饲料、猪便等因素，所以利用厌氧氨氧化处置工艺对其展开处置时要放在SBR容器内实施，反应温度要控制在32℃左右，HTR是1.2天。研究显示，利用此技术能清除99%的NH3-N与98%的NO3-N。

2.5.低氨氮废水处置

厌氧氨氧化处置工艺在低氨氮废水处置进程中同样能发挥良好效果，相关人员在对其展开探究时发现：利用此工艺能把低氨氮废水内的94%NH3-N去除，清除NO3-N的效果更佳。还有学者发现，运用厌氧折流板反应器展开脱氨氮处置，经过处置后得到的水质稳定性较高，所以，厌氧氨氧化处置在低氨氯废水处置方面同样有着良好的发展空间。

3结论

综上所述，厌氧氨氧化处置工艺是一种高效的污水处置技术，在污泥液废水处置、城市生活污水处置、牲畜养殖污水处置、低氨氮废水处置等方面均有所应用，并且效果理想。然而，其在实际操作进程中依然存在一些漏洞，需要不断优化和改良，找到去除对厌氧氨氧化菌成长不利的因素。

参考文献

[1]蒋成东,舒孝喜,范金龙,苏智,常广新,郑江营,马盛楠.生物氮在制浆废水厌氧系统中应用探讨[J].化工安全与环境,2022,35(24):17-20.

[2]张健,潘积琦,刘熹,连华,陈国宁,王志伟,韦天辉,王双飞.磷酸盐阻断废纸制浆废水厌氧污泥钙化的应用研究[J].中国造纸学报,2021,36(03):61-67.

[3]岳喜明. Fe（Ⅱ）、Se（Ⅵ）对厌氧处理APMP制浆废水的影响研究[D].郑州大学,2021.DOI:10.27466/d.cnki.gzzdu.2021.003263.

[4]江耀春.厌氧预处理在蔗渣制浆废水好氧生化处理中的应用[J].中国造纸,2017,36(02):40-44.

[5]王皓. 升流式厌氧污泥床反应器处理黄竹制浆造纸废水的研究[D].华南理工大学,2015.