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基于能源回收的城市污水厌氧氨氧化生物脱氮新工艺
随着城市化的快速发展，城市污水处理逐渐成为世界各国的关注焦点。其中，氨氮是污水处理过程中最常见的污染物之一，因其对环境和生态系统的危害性较高，故需引入一些新的、更加创新的技术来降低其含量。本文将介绍一种基于能源回收的城市污水厌氧氨氧化生物脱氮新工艺。
一、背景介绍
污水处理是日益成为城市化进程中必不可少的环境保护措施。城市化进程产生的污水不仅数量巨大，而且污染物浓度很高，这些污染物的处理对环境生态系统的影响巨大。其中氨氮是污水处理中最常见的污染物，由于其有毒性、可致肥疯等危害，因此氨氮的去除成为了污水处理厂的关注点。
传统处理方法通常采用生物法（好氧法、缺氧法）和化学法（硝化-反硝化法）处理氨氮。但是传统处理方法存在着实现成本较高、能耗较大、易错等问题。基于此，研究者们开始着手研发一些能够高效降低氨氮浓度的新工艺。
二、新工艺介绍
该工艺是一种基于微生物分解有机废料的厌氧生物反应器和好氧生物反应器的组合反应系统。基本反应方程式为：有机碳+氨氮+氧气→无机碳+水+氮气。
1.厌氧反应器
厌氧反应器主要作用是降解污水中的有机废料，以产生大量氨氮，厌氧反应器中存在许多厌氧菌，这些菌通过自身的代谢产生了一些中间产物，在这个过程中，有机废料被分解成小分子有机物和部分氨氮。厌氧反应器通过这种方法降解有机物的同时产生大量氨氮。
2.好氧反应器
与厌氧反应器不同，好氧反应器主要作用是降解污水中的氨氮和有机氮，包括亚硝酸盐和硝酸盐，最终得到等量的氮气。在好氧反应器中，污水中的氨氮首先被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，然后再将其还原成氮气，从而完成氮的去除过程。
3.能源回收
该新工艺对于工艺液中有机物的降解产生反应产物，厌氧反应器内产生的二氧化碳和氯离子从废气和废液中吸收，甲烷和其他有机酸产生于好氧反应器，产生的甲烷能够被收集，与氧气混合用作厌氧反应器中的有机质来源。因此，该反应系统可以实现能源的回收，降低处理成本。
4.工艺优势
采用该新工艺，能够快速地降低氨氮浓度，形成循环利用的生态环境，该新工艺具有以下优势：
首先，该工艺系统所需能量低，底气含有甲烷和氧气，能够更好的生产有机废料，通过生物分解，将污水中的有机物降解。
其次，能源回收效率高，利用好氧反应器中产生的甲烷来提高厌氧反应器的有机质来源，降低了污水处理成本。
再次，该工艺实施简单，因其不需要复杂的物料输送与反应器，基础建设设施简单能够节约成本，有助于提高污水处理厂的处理能力和运行效率。
三、结论
在开发城市污水处理工艺的过程中，本文介绍了一种基于能源回收的城市污水厌氧氨氧化生物脱氮新工艺。该工艺可以在低成本下加快降解污水中的氨氮浓度，同时能够实现能源的回收，降低处理成本。由于新工艺实施简单，在大规模推广中具有较高的可操作性。期望在未来能广泛应用于各类城市污水处理中。