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氮、磷元素的大量排放會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，因此我國(guó)將氨氮和總磷作為評(píng)價(jià)污水處理廠處理效果的重要考核指標(biāo)。目前污水處理以生物脫氮為主，其脫氮原理為經(jīng)過(guò)好氧硝化，缺氧反硝化，將污水中的氮元素轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氮?dú)狻?br /> 一、原理
總氮是指可溶性及懸浮物顆粒中的含氮量，包括NO3-，NO2-和NH4+等無(wú)機(jī)氮和氨基酸、蛋白質(zhì)和有機(jī)胺等有機(jī)氮。生物脫氮首先是在厭氧環(huán)境內(nèi)，通過(guò)氨化作用將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，這一過(guò)程稱為氨化過(guò)程，氨化過(guò)程很容易進(jìn)行，在一般無(wú)數(shù)處理設(shè)施中均能完成；然后在好氧環(huán)境內(nèi)，通過(guò)硝化作用，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；隨后在缺氧環(huán)境內(nèi)，通過(guò)反硝化作用，將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨氣，從水中逸出。
二、主要工藝

脫氮的主要工藝包括活性污泥法（A2O、氧化溝、SBR等）和生物膜法（生物濾池、生物接觸氧化池、生物轉(zhuǎn)盤等），對(duì)污水中的氮都有良好的去除效果，但在工藝以及操作上存在一定的局限性和復(fù)雜性。

1.活性污泥法：
（1）A2O法
A2O法即厭氧一缺氧一好氧活性污泥法。污水在流經(jīng)厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同功能分區(qū)的過(guò)程中，在不同微生物菌群的作用下，使污水中的有機(jī)物、N、P得到去除。A2/O法是最簡(jiǎn)單的同步除磷脫氮工藝，總水力停留時(shí)間短，在厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行的條件下，可抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹，SVI一般小于100，有利于處理后的污水與污泥分離，厭氧和缺氧段在運(yùn)行中只需輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。該工藝在國(guó)內(nèi)外使用比較廣泛。
優(yōu)點(diǎn)：該工藝為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷，總的水力停留時(shí)間，總產(chǎn)占地面積少；在厭氧的好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無(wú)污泥膨脹；污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；運(yùn)行中勿需投藥，只用輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)低。缺點(diǎn)有：除磷效果難于再行提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度，不易提高；脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量不宜太高，否則增加運(yùn)行費(fèi)用；對(duì)沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，溶解濃度也不宜過(guò)高，以防止循環(huán)混合液對(duì)缺反應(yīng)器的干擾。
（2）氧化溝
氧化溝又稱連續(xù)循環(huán)反應(yīng)器，是20世紀(jì)50年代由荷蘭的公共衛(wèi)生所（TNO）開發(fā)出來(lái)的。氧化溝是常規(guī)活性污泥法的一種改型和發(fā)展，是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式。其主要功能是供氧；保證其活性污泥呈懸浮狀態(tài)，是污水、空氣、和污泥三者充分混合與接觸；推動(dòng)水流以一定的流速（不低于0.25m/s）沿池長(zhǎng)循環(huán)流動(dòng)，這對(duì)保持氧化溝的凈化功能具有重要的意義。氧化溝具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、除磷脫氮效率高、污泥易穩(wěn)定、能耗省、便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。但是，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，仍存在一系列的問(wèn)題，如污泥膨脹問(wèn)題、泡沫問(wèn)題、污泥上浮問(wèn)題、流速不均及污泥沉積問(wèn)題。
（3）SBR
間歇式活性污泥法簡(jiǎn)稱SBR工藝，一個(gè)運(yùn)行周期可分為五個(gè)階段即：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，由于只有一個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池。
特點(diǎn)：大多數(shù)情況下，無(wú)設(shè)置調(diào)節(jié)池的需要；SVI值較低，易于沉淀，一般情況下不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹；通過(guò)對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)；自動(dòng)化程度較高；得當(dāng)時(shí)，處理效果優(yōu)于連續(xù)式；單方投資較少；占地規(guī)模較大，處理水量較小。
存在問(wèn)題：A2O和氧化溝工藝均需要較大的池體面積，基建成本高；污泥回流、沉淀工序復(fù)雜、能耗大，普通小型污水廠難以承擔(dān)，不適用于污水廠改造。SBR工藝需要精細(xì)度高的潷水器來(lái)保證出水水質(zhì)，后續(xù)要設(shè)置調(diào)節(jié)池來(lái)調(diào)節(jié)出水水量，對(duì)自動(dòng)化要求高。
2.生物膜法：
生物濾池占地面積大，生物接觸氧化池固定載體施工維護(hù)難度大，且二者均容易發(fā)生堵塞，對(duì)污水廠的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)作造成極大的困難。生物轉(zhuǎn)盤處理水量小，僅適用于處理水量小的污水處理廠。