隨著工業(yè)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)充，氮進(jìn)入水體的途徑各不相同。據(jù)報(bào)道，我國(guó)每年會(huì)向水中排放250萬(wàn)t的氨氮，城市污水處理廠允許排放的氨氮和總氮限值分別為5mg/L和15mg/L(GB18918—2002)。水體中過(guò)量的氮會(huì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，繼而影響水質(zhì)及水生態(tài)，會(huì)給人類的生活和生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。如何高效處理含氮廢水，是當(dāng)今世界面臨的主要問(wèn)題之一。 生物法脫氮具有性價(jià)比高、操作靈活且不會(huì)產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了硝化、反硝化及厭氧氨氧化原理、發(fā)展及應(yīng)用，分析了現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)并提出含氮廢水處理中亟待解決的問(wèn)題以及未來(lái)可能的發(fā)展方向。 1、傳統(tǒng)生化脫氮技術(shù) 傳統(tǒng)的生化脫氮技術(shù)即完全硝化-反硝化系統(tǒng)，其中硝化作用分為兩個(gè)生物氧化過(guò)程，分別由氨氧化細(xì)菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)完成。首先在好氧條件下NH4+被氧化為NO2-，繼而迅速被氧化為NO3-;反硝化作用是反硝化菌在厭氧、有機(jī)碳存在的條件下將NO;轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。在整個(gè)硝化反硝化過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了廢水凈化C、N、O循環(huán)。 傳統(tǒng)生化脫氮具有硝化菌生長(zhǎng)緩慢、污泥產(chǎn)量高、處理效率較低、占地面積大，需要兩個(gè)反應(yīng)器等缺點(diǎn)。因此多位學(xué)者以傳統(tǒng)生物脫氮的不足為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)其展開(kāi)研究，形成了一系列新的改良工藝，如垂直折流式生物反應(yīng)器、好氧豐盛-缺氧饑餓馴化微生物、包埋法等，表1描述了它們較傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)點(diǎn)及去除效果。 2、新型生化脫氮技術(shù) 由于傳統(tǒng)脫氮技術(shù)存在許多不足，近年來(lái)，為了縮短反應(yīng)過(guò)程、降低能耗、節(jié)約成本和降低污泥產(chǎn)量，一些新型脫氮技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。 2.1 同步硝化反硝化 同步硝化反硝化(SND)是指硝化和反硝化可以在一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。該工藝被認(rèn)為是一種成熟的脫氮技術(shù)，具有不需額外的缺氧池、能耗少、可以保持相對(duì)穩(wěn)定的pH值等多種優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛運(yùn)用在水處理行業(yè)。SND反應(yīng)有兩個(gè)理論支撐： (1)溶解氧不均勻分布理論：在SND反應(yīng)器中，由于溶解氧的不均勻分布會(huì)產(chǎn)生AOB、NOB可以生存的好氧區(qū)以及厭氧反硝化菌可以生存的厭氧區(qū)，它們?cè)诟髯赃m宜的區(qū)域生長(zhǎng)并在一個(gè)反應(yīng)器中完成硝化和反硝化; (2)缺氧微環(huán)境理論：活性污泥絮體中的溶解氧(DO)濃度從表面到內(nèi)部逐漸降低，所以存在一定厚度的生物膜