基于厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化技术的城市污水脱氮工艺研究.docx

基于厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化技术的城市污水脱氮工艺研究
基于厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化技术的城市污水脱氮工艺研究
摘要：
随着城市化的不断发展，城市污水处理和水环境保护问题日益受到重视。氨氮是污水处理过程中主要的有机氮形式，对水体生态安全和人类健康具有重要影响。本研究基于厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化技术，对城市污水中的氨氮进行脱氮处理，探讨了该工艺的处理效果和优势。
关键词：污水处理；氨氮；厌氧水解；硝化反硝化；厌氧氨氧化
1.引言
城市污水及其中的氮污染物对水资源和生态环境带来了严重威胁。氮污染物主要以氨氮和硝态氮的形式存在，在水体中易形成硝酸盐导致水体富营养化和水华的产生，对水体生态系统造成破坏。因此，城市污水处理中的脱氮工艺研究具有重要意义。
2.厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化技术简介
2.1厌氧水解
厌氧水解是将有机物质在无氧条件下分解为可溶性有机物和可转化为甲烷、二氧化碳等无机物的反应。在城市污水处理中，厌氧水解是提高脱氮效果的关键步骤。
2.2硝化
硝化是将氨氮转化为硝酸盐氮的过程，包括氨氧化和亚硝酸盐氧化两个步骤。氨氧化由嗜氨氧化菌完成，将氨氮转化为亚硝酸盐氮；亚硝酸盐氧化由亚硝酸盐氧化菌完成，将亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮。
2.3反硝化
反硝化是硝酸盐氮在无氧条件下被还原为氮气的过程，这一反应能够实现污水中氮的彻底去除。反硝化过程中，硝酸盐被还原成亚硝酸盐，然后再被还原成一氧化氮，最后进一步还原为氮气。
3.厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化工艺研究
3.1实验装置和方法
本实验采用连续流式反应器，设置了厌氧区、硝化区和反硝化区。污水流入反应器后先经过厌氧区，然后进入硝化区和反硝化区，最后出水。
3.2实验结果
实验结果表明，采用厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化工艺可以有效去除城市污水中的氨氮。在适宜的操作条件下，氨氮去除率可达80%以上。
4.优势与应用前景
4.1优势
厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化工艺具有工艺简单、能耗低、脱氮效果好等优势。相比传统的氨氮脱除工艺，该工艺不需要额外投加化学药品，实现了对污水中氮的经济高效去除。
4.2应用前景
随着城市污水处理技术的不断发展，厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化工艺有望在城市污水处理中得到广泛应用。该工艺不仅可以有效去除氨氮，还能够提高污水处理系统的氮、磷、碳等营养元素的回收利用率，实现资源化利用。
结论：
厌氧水解—硝化—反硝化厌氧氨氧化技术是一种有效的城市污水脱氮工艺。该工艺具有工艺简单、能耗低、脱氮效果好等优势，可用于城市污水处理和水环境保护。未来，还需要进一步优化该工艺的操作条件和提高处理效果，以满足不同地区的污水处理需求。