【新技术】自养反硝化脱氮技术介绍

前  言

　　当前，污水处理厂为实现氮达标，往往投加大量外部碳源，一方面是由于部分污水处理厂进水碳源不足，客观上需要补充碳源；另一方面是用于消耗大量通过内回流带入缺氧区的溶解氧，以提高反硝化速率，弥补反硝化时间和反硝化菌群数量的不足。对外部碳源投加的强烈依赖，不仅极大地提升了污水处理厂运营成本，还导致污泥产量明显增加，进一步加重了后续污泥处理处置的困难。今后的污水深度脱氮处理工艺将不再依赖碳源投加…

　　技  术

　　Auto-DNTM自养反硝化生物滤池是一种采用硫基复合滤料的新型的固定床降流式生物膜反应器，利用微生物的自养反硝化脱氮作用，主要用于TN指标的极限去除，同时也降低总磷及悬浮物，适用于多种工业废水和市政污水。自养反硝化指自养反硝化菌（某些化能自养型微生物）利用无机碳（CO2、HCO3-、CO32-）作为碳源，主要以无机物（S、S2-、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等）作为硝酸盐氮还原的电子供体完成微生物新陈代谢，将硝酸盐氮污染的水中的NO3--N还原为N2释放到大气中，最终实现TN的去除。

　　自养反硝化

　　自养反硝化细菌

　　自养反硝化类型

　　氢型自养反硝化

　　由于氢气在水中溶解度小，如何强化氢气供应是氢型自养反硝化技术的瓶颈。

　　由于自养微生物生长缓慢，为避免生物量流失，氢型自养反硝化反应器需要添加载体，以供微生物附着生长。

　　氢型自养反硝化的反应物和生成物均无毒性，但其运行成本高（氢气制备和氢气供应），效能低。

　　硫型自养反硝化

　　硫型自养反硝化反应器多采用单质硫作为电子供体，这是因为投加的硫粒还可作为生物膜载体。但工程应用中大规模使用硫磺会增加成本，应考虑更经济的含硫物质作为电子供体。硫铁矿是地壳中含量丰富且主要以矿物加工厂废弃物形式存在的硫化矿物，价格低廉。

　　硫型自养反硝化效能高，但反应物具有生物毒性，且反应产物硫酸盐仍旧是水体污染物之一。

　　硫型自养反硝化系统中脱氮，具有脱氮速率快、效果好的优点。同时：

　　1、通过产生的氢离子溶解石灰石去除一定量的总磷

　　2、通过自身的同化作用消耗一定量的氨氮

　　铁型自养反硝化

　　铁盐脱氮菌广泛分布于细菌域和古菌域，涉及8个科，10个属。

　　在细菌域中，铁盐脱氮菌主要分布于变形菌门。

　　在古菌域中，铁盐脱氮菌仅见报道于广古菌门古丸菌纲古丸菌科铁丸菌属。

　　能源需求

　　铁盐脱氮菌属化能营养型。包括自养铁盐脱氮和兼养铁盐脱氮菌。

　　碳源需求

　　铁盐脱氮菌属兼性营养型。自养铁盐脱氮菌以碳酸氢盐或二氧化碳为碳源。

　　氮源需求

　　铁盐脱氮菌可利用硝酸盐、亚硝酸盐等无机态氮源，部分还可利用有机态氮源。

　　厌氧氨氧化自养反硝化

　　厌氧氨氧化菌为自养型细菌，可在缺氧条件下以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，产生N2。厌氧氨氧化细菌对全球氮循环具有重要意义，也是污水处理中重要的细菌。

　　目前厌氧氨氧化工艺已成功运用于中国、日本、美国以及荷兰等国家的高基质(氨氮)中温(30-40°C)废水处理中，今后努力的方向则是将其较好地用于处理低基质低温的市政污水。