一般生化工藝技術概況

   目前氨氮廢水的處理方法有物理法、化學法和生物法等。物理方法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉；化學法有離子交換法、空氣吹脫、化學沉淀法、折點氯化法、電滲析、電化學處理、催化裂解；生物方法有多種形式。生物處理法有厭氧生物處理和好氧生物處理，主要工藝有：A/SBR法、A/O法、氧化溝法、SBR法、接觸氧化法、曝氣生物濾池等。

1.物理化學法

（1）空氣吹脫法

   空氣吹脫法是使水作為不連續相與空氣接觸，利用水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異,使氨氮轉移至氣相而去除。廢水中的氨氮通常以銨離子（NH4+）和游離氨（NH3）的狀態保持平衡而存在（NH4+＋OH-→NH3+H2O）。將廢水pH值調節至堿性時，離子態銨轉化為分子態氨，然后通入空氣將氨吹脫出。 該法適合于高氨氮廢水的預處理，脫氮率高、操作靈活、占地小，但NH3僅從溶解狀態轉化為氣態，并沒有徹底除去。當溫度降低時，脫氮率急劇下降，因此不適合在寒冷的冬季使用；同時容易受吹脫裝置大小及長徑比例、氣液接觸效率的影響；裝置及管道時間長久易產生CaCO3沉淀。該法需不斷鼓氣、加堿，出水需再加酸調低pH。因此，投資和處理費用比較高，對周圍環境有一定的污染，目前該方法在實際應用（尤其在較大處理水量的工程上）很少。

（2）化學沉淀法

    化學沉淀法是通過向廢水中投加某種化學藥劑，使之與廢水中的某些溶解性污染物質發生反應，形成難溶鹽沉淀下來，從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。整個反應pH值的適宜范圍為9-11。此法可去除氨氮、重金屬及某些大分子有機物，常與其它處理技術組合，既適用于反滲透、活性炭吸附等深度處理的預處理，也可用于生化處理的深度處理。絮凝劑常用FeCl3、Al2(SO4)3和陰陽非離子型聚合物。 此法對氨氮的去除率高，可達90%以上，但費用比吹脫法高，產生的污泥對環境造成二次污染，但當其用于脫氮預處理時，也可采用PO43-類物質，污泥可作肥料使用，故有很大的靈活性，但藥劑費用比較貴。

2.生物法

（1）傳統硝化反硝化

   傳統硝化反硝化工藝脫氮處理過程包括硝化和反硝化兩個階段。在將有機氮轉化為氨氮的基礎上，硝化階段是將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽氮或硝酸鹽氮的過程；反硝化階段是將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成氮氣的過程。只有當廢水中的氮以亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的形態存在時，僅需反硝化一個階段。A/O法、SBR法、氧化溝等工藝就屬于傳統脫氮工藝，都可實現生物硝化和反硝化。

（2）短程硝化反硝化

   短程硝化反硝化又稱亞硝化反硝化，把硝化反應過程控制在氨氧化產生NO2-的階段，阻止NO2-進一步氧化，直接以NO2-作為菌體呼吸鏈氫受體進行反硝化。此過程減少了亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，然后硝酸鹽再還原成亞硝酸鹽兩個反應的發生，降低了需氧量、反硝化過程中有機碳的投入量，降低了能耗和運行費用。短程硝化反硝化與傳統的生物脫氮相比具有以下優點：①對于活性污泥法，可以節省25%的供氧量，降低能耗；②節省反硝化所需碳源40%，在C/N一定的情況下可提高總氮（TN）的去除率；③減少污泥量可達50%；④減少堿耗；⑤提高反應速率，縮短反應時間，減少反應器容積。實現短程硝化與反硝化的關鍵是抑制硝化菌的活性而使NO2-得到累積。影響硝化菌活性及NO2-累積的因素有自由氨、pH、DO、溫度等。

（3）曝氣生物濾池(Gaia-BAF)生物處理工藝

   該工藝是固定化微生物與曝氣生物濾池結合發展而成的一種新型污水處理工藝。在Gaia-BAF反應器中投加占曝氣池有效容積的從10％-60%的微生物載體，微生物大量的附著并固定于其上，通過附著的微生物來降解污水中的污染物。各級Gaia-BAF反應器中，通過培養不同的特效菌種，來達到降解污染物的目的；載體材料表面所生長的生物量通常為18-25g/L。Gaia-BAF的曝氣器位于反應器下部，系統在曝氣運行過程中，進入載體內部的氧氣逐漸減少直至氧氣消耗完畢，這樣使每一個載體內部生成良好的缺氧區、兼氧區和好氧區，使得載體的內部形成無數個微型的硝化和反硝化反應器，因而可在同一個反應器中同時發生氨氧化、硝化和反硝化聯合作用（可能存在短程硝化/反硝化和厭氧氨氧化，詳盡的機理目前有關科研單位正在研究中），從而達到對氨氮去除目的。