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為克服三級活性污泥脫氮系統(tǒng)的缺點，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)。二級活性污泥脫氮系統(tǒng)，就是將好氧曝氣池和硝化池合二為一，使含碳有機物的氧化和含氮有機物的氨化、氨氮的硝化合并在一個構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行。將部分原污水引入反硝化池作碳源，以省去外加碳源，降低硝化池負(fù)荷，節(jié)約運行費用。

厭氧氨氧化作為新型生物脫氮工藝具有節(jié)約能耗、污泥產(chǎn)量低、脫氮效率高等優(yōu)點，已經(jīng)成功應(yīng)用于污泥水、滲濾液等高氨氮廢水處理。而如何將厭氧氨氧化應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水的脫氮處理是目前國內(nèi)外的研究熱點。實現(xiàn)厭氧氨氧化反應(yīng)的前提是獲得穩(wěn)定的亞硝酸氮作為電子受體，而城鎮(zhèn)污水中氨氮濃度低(20~45 mg·L−1)，出水水質(zhì)要求高，通過低溶氧、游離氨或游離亞硝酸抑制等傳統(tǒng)方法很難實現(xiàn)穩(wěn)定的部分亞硝化(partial nitrification)，且部分亞硝化與厭氧氨氧化聯(lián)用技術(shù)仍不能解決出水中含有大量硝態(tài)氮的問題。因此，有研究提出將部分污水中的氨氮首先*硝化為硝酸鹽氮，然后將硝酸鹽氮還原為亞硝酸鹽氮，從而為厭氧氨氧化的實現(xiàn)提供穩(wěn)定的電子受體，有望成為未來城鎮(zhèn)污水高效低耗脫氮處理工藝，于是對城鎮(zhèn)污水的厭氧氨氧化脫氮研究轉(zhuǎn)化為如何將硝酸鹽還原與厭氧氨氧化進(jìn)行高效地耦合。目前認(rèn)為可能的途徑有3條：1)利用厭氧氨氧化菌自身可進(jìn)行部分硝酸鹽異化還原(DNRA)的partial DNRA-anammox耦合工藝;2)利用反硝化甲烷古菌進(jìn)行部分反硝化(DAMO)的DAMO-anammox耦合工藝;3)利用異養(yǎng)反硝化菌進(jìn)行部分反硝化(partial denitrification)的partial denitrification-anammox耦合工藝。

廢水生物脫氮處理有哪些方法

    生物脫氮工藝是一個包括硝化和反硝化過程的單級或多級活性污泥法系統(tǒng)。從完成生物硝化的反應(yīng)器來看，脫氮工藝可分為微生物懸浮生長型(活性污泥法及其變型)和微生物附著牛長型 (生物膜反應(yīng)器)兩大類。

    多級活性污泥法系統(tǒng)具有多級污泥同流系統(tǒng)，是傳統(tǒng)的生物脫氮方法，即將硝化和反硝化分別單獨進(jìn)行的工藝系統(tǒng)。而單級活性污泥法系統(tǒng)則是設(shè)法將含碳有機物的氧化、硝化和反硝化在 一個活性污泥法系統(tǒng)中實現(xiàn)，并且只有一個沉淀池。

    單級活性污泥脫氮系統(tǒng)典型的特征是只有一個沉淀池，即只有一個污泥回流系統(tǒng)。單級活性污泥脫氮系統(tǒng)的代表方法是缺氧／好氧(A／O)工藝(具體見二級生物處理部分有關(guān)問題)和四段Bardellpho工藝(A／0／A／0)，其他方法還有厭氧／缺氧／好氧(A2／O)工藝、Phoredox(五段Bardenpho)工藝、UCT工藝、VIP工藝等；另外，氧化溝、SBR法、循環(huán)活性污泥法等通過調(diào)整運行方式而具有脫氮功能的工藝也可歸屬為單級活性污泥脫氮系統(tǒng)。其中A2／0工藝、Barderlpho工藝、Phoredox工藝、UCT工藝、VIP工藝等同時具有除磷和脫氮的功能。

    生物膜反應(yīng)器適合世代時間長的硝化細(xì)菌生長，而且其中固著生長的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其適合生長的環(huán)境。因而，在一般的生物膜反應(yīng)器內(nèi)部，也會同時存在硝化和反硝化過程。在已有的活性污泥法處理過程中，通過投加粉末活性炭等載體，不僅可以提高除BOD5，功能，還可以提高整個系統(tǒng)的硝化和脫氮效果。如果將已經(jīng)實現(xiàn)硝化的廢水回流到低速轉(zhuǎn)動的生物轉(zhuǎn)盤和鼓風(fēng)量較小的生物濾池等缺氧生物膜反應(yīng)器內(nèi)，可以取得更好的脫氮效果，而且不需要污泥回流。