高有機(jī)氮廢水AO 工藝脫氮研究進(jìn)展

馬睿莉，徐樂中，，3，陳茂林

（1. 蘇州科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇蘇州215009； 2. 蘇州淡林環(huán)境科技有限公司，江蘇蘇州215011； 3. 江蘇省水處理技術(shù)與材料協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇蘇州215009）

高有機(jī)氮廢水具有水質(zhì)水量波動大、 難降解有機(jī)物濃度高、總氮含量高、毒性大等特性，對該類廢水的處理已受到國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。 難降解有機(jī)物最為突出的特點(diǎn)是其可生化性較差〔1〕，B/C<0.2〔2〕。 在傳統(tǒng)脫氮工藝中，其不僅不能直接作為碳源被利用，還難以降解去除。含難降解有機(jī)物的高有機(jī)氮廢水經(jīng)預(yù)處理后，碳氮比<0.8，氨氮質(zhì)量濃度可達(dá)240~400 mg/L〔3〕，再經(jīng)一般污水廠主流AO 工藝處理， 出水往往會產(chǎn)生硝態(tài)氮等污染物濃度超標(biāo)的問題。 J. Ibrahimpaˇs ic／等〔4〕認(rèn)為，傳統(tǒng)的 “硝化反硝化” 工藝不適合處理含高有機(jī)氮的難降解、低碳氮比廢水。但目前大部分污水處理廠均以 “反硝化-硝化”AO 工藝作為主要的生物脫氮處理單元。 根據(jù)反硝化過程化學(xué)方程式（1）可以發(fā)現(xiàn)，將1 g 硝酸氮還原為氮?dú)猓辽傩柘奶荚从袡C(jī)物約2.86 g。

采用傳統(tǒng)的AO 工藝脫氮需要充足的碳源，因此對于低碳氮比污水難以取得令人滿意的脫氮效果〔5〕。 碳源不足會直接導(dǎo)致反硝化階段脫氮效果不佳，使出水中含有硝態(tài)氮，出水TN 大大提高，這是導(dǎo)致高有機(jī)氮廢水脫氮效果不佳的主要原因。此外，《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級A 標(biāo)準(zhǔn)要求，污水廠出水TN 要低于15 mg/L，高有機(jī)氮廢水的達(dá)標(biāo)排放面臨巨大挑戰(zhàn)。

對此， 研究人員對傳統(tǒng)的AO 工藝不斷進(jìn)行改進(jìn)〔6〕，旨在提高AO 工藝的脫氮水平。 筆者分別從優(yōu)化原水碳源、 合理分配碳源以及強(qiáng)化反硝化脫氮3個方面， 綜述了近年來改良AO 工藝在處理高有機(jī)氮廢水方面的研究進(jìn)展， 并對未來AO 工藝的研究方向進(jìn)行了展望， 以期為AO 工藝高效節(jié)能地應(yīng)用于高有機(jī)氮廢水的處理提供參考。

1 優(yōu)化原水碳源脫氮

原水中的有機(jī)物分為2 種，一種為快速生物降解有機(jī)物，即rbCOD（rapidly-biodegradable COD），另一種為緩慢生物降解有機(jī)物，即sbCOD（slowly-biodegradable COD）〔7〕。 其中，rbCOD 在反硝化反應(yīng)初始階段就可以被反硝化菌直接利用去除；而sbCOD 因具有相對分子質(zhì)量大或化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特性， 需要進(jìn)一步的水解酸化、厭氧氨化，將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物， 再將小分子有機(jī)物氨化為有機(jī)碳源和氨氮，才能被反硝化菌直接利用，從而達(dá)到脫氮除碳的目的。……