王 磊
(秦皇島市撫寧區(qū)中冶水務有限公司 河北秦皇島 066300)
當前,隨著我國經濟的快速發(fā)展,也加快了城市化的發(fā)展進程,在城市人口增加的同時也使得城市污水排放量呈現逐年增長的趨勢,水污染越來越嚴重,這使得我國很多城市開始重視做好水污染處理得工作。關于城市污水處理文件中曾經明確強調城市污水處理的排放標準應當達到一級B以上。然而,由于當前我國很多城市污水處理廠的污水處理技術仍然在很多地方亟待完善,使得在污水處理方面仍然有著總氮超標現象的存在,這也導致城市污水處理廠在污水處理方面必須注重總氮的去除問題。因此,從這個角度來說,對城鎮(zhèn)污水處理廠總氮的去除展開相應的研究具有十分重要的意義。
總氮具體指的是污水中所含有有害物質顆粒中具體含氮的數量,如在污水中是否含有帶有無機氮以及有機氮的成分。具體來說,污水總氮的去除需要經歷一個過程,這個過程以一定的化學反應產生,化學反應包括三個主要的階段,分別為氨化反應、硝化反應和反硝化反應,這三個階段是依次產生的。通過在污水中產生一定的氨化菌,有機氮會產生一定的化學反應,在氨化菌反映下形成氨態(tài)氮,經歷了這些步驟,氨化反應就完成了,這一化學反應相對于其他的化學反應來說是比較容易的,一般的污水處理廠都具備產生此類化學反應的設備,所以要做好總氮去除,重點在于做好另外的兩個化學反應即硝化反應和反硝化反應。
硝化反應較氨化反應來說復雜的多,硝化反應也被稱為氨氮氧轉化為硝酸鹽的過程,這種化學反應需要經歷兩個重要的過程,第一步需要在亞硝酸菌的作用下轉化氨氮為亞硝酸鹽,緊接著,第二步就是利用硝酸菌的作用將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。硝化反應需要在亞硝酸菌和硝酸菌的共同作用下完成,這兩種類型的硝酸菌都屬于硝化菌的類別。
反硝化反應也需要經歷較為復雜的化學反應,具體來說,反硝化反應需要在硝化反應完成后進行,在硝化反應完成后會產生兩類物質,分別為硝酸鹽和亞硝酸鹽,這兩類物質又會經過反應轉化為氮氣,而反硝化反應需要在反硝化菌的作用下完成,反硝化細菌在污水中大量存在,它包括多種類型,如變形桿菌、假單胞菌、芽孢桿菌等等。
具體來說,城市污水處理廠總氮去除過程中所應用的主要工藝有A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝。
該工藝需要經歷三個主要的過程,分別為厭氧過程、缺氧過程、好氧生物脫氮除磷過程。A2/O工藝主要興起于上個世紀七十年代的美國,主要建立在A/O工藝的基礎之上。在好氧過程中,需要充分應用硝化細菌的重要作用,將污水中所含有的氨氮和有機氮氨氣經過一定的化學作用最終形成硝酸鹽;在缺氧過程中,需要應用反硝化反應中產生的細菌將反應中所產生的硝酸鹽轉化為氮氣,并將其轉化為氮氣排放到大氣中,最終促進脫氮目標的完成。經過某城市污水處理廠多年的污水處理經驗,可以明顯發(fā)現,應用A2/O工藝可以保證城市污水處理達到相應的標準,所以該工藝的應用為城市污水處理提供了很好的工藝支持。
氧化溝工藝根據其工藝特征也可以將其成為氧化渠或者循環(huán)曝氣池,產生于上個世紀中期的荷蘭,在類別上屬于活性污泥法。在具體作用過程中,它需要借助一定的設備連續(xù)式反應池,這是該工藝應用產生作用的主要設備,化學反應時使得混合液處于連續(xù)循環(huán)流動的狀態(tài),氧化溝工藝使用的另外的裝置為曝氣和攪動裝置,這兩個裝置主要起到方向控制的作用,可以讓反應器中的混合液朝著一定的方向以一定的速度發(fā)生相應的化學反應,最終使得混合液保持循環(huán)運動。
SBR工藝不同于氧化溝工藝,它不是連續(xù)性的,它主要依賴的是序列間歇式的反映。不同于之前廣泛應用的活性污泥法,該工藝的應用需要在特定的設備如SBR反應器下進行,并要求以間歇式的方式進行。在具體作用過程中,SBR工藝不同于其他工藝的典型特征在于它主要應用間歇操作和有序的運作方式。如果在應用該工藝的過程中只有一臺SBR反應器,那么運行的周期需要包括五個依次進行的過程,分別為進水過程、反水過程、沉淀過程、排水排泥過程、閑置過程。經過某城市污水處理廠的多次污水處理效果,可以較為明顯地發(fā)現,應用SBR工藝具有較好的總氮去除效果,可以有效保證城市污水達標。
綜上所述,隨著城市污水排放量的增多,對于城市污水的處理管理也開始加強,越來越多的污水管理中心要求城市污水處理應當達到一定的標準才能夠被要求排放,并且這個標準的要求也在不斷提升中。因此,在城市污水總氮處理的過程中,必須注重考慮應用新的工藝促進總氮的去除,其中A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝是主要應用的工藝。