隨著工業領域的不斷擴充，氮進入水體的途徑各不相同。據報道，我國每年會向水中排放250萬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)。水體中過量的氮會使水體富營養化，繼而影響水質及水生態，會給人類的生活和生產帶來嚴重的影響。如何高效處理含氮廢水，是當今世界面臨的主要問題之一。
生物法脫氮具有性價比高、操作靈活且不會產生二次污染等優點。本文介紹了硝化、反硝化及厭氧氨氧化原理、發展及應用，分析了現有技術優缺點并提出含氮廢水處理中亟待解決的問題以及未來可能的發展方向。
1、傳統生化脫氮技術
傳統的生化脫氮技術即完全硝化-反硝化系統，其中硝化作用分為兩個生物氧化過程，分別由氨氧化細菌(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、有機碳存在的條件下將NO;轉化為氮氣。在整個硝化反硝化過程中，實現了廢水凈化C、N、O循環。
傳統生化脫氮具有硝化菌生長緩慢、污泥產量高、處理效率較低、占地面積大，需要兩個反應器等缺點。因此多位學者以傳統生物脫氮的不足為出發點，對其展開研究，形成了一系列新的改良工藝，如垂直折流式生物反應器、好氧豐盛-缺氧饑餓馴化微生物、包埋法等，表1描述了它們較傳統工藝的改進點及去除效果。
2、新型生化脫氮技術
由于傳統脫氮技術存在許多不足，近年來，為了縮短反應過程、降低能耗、節約成本和降低污泥產量，一些新型脫氮技術被開發出來。
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反應器中進行。該工藝被認為是一種成熟的脫氮技術，具有不需額外的缺氧池、能耗少、可以保持相對穩定的pH值等多種優點，目前被廣泛運用在水處理行業。SND反應有兩個理論支撐：
(1)溶解氧不均勻分布理論：在SND反應器中，由于溶解氧的不均勻分布會產生AOB、NOB可以生存的好氧區以及厭氧反硝化菌可以生存的厭氧區，它們在各自適宜的區域生長并在一個反應器中完成硝化和反硝化;
(2)缺氧微環境理論：活性污泥絮體中的溶解氧(DO)濃度從表面到內部逐漸降低，所以存在一定厚度的生物膜
聲明：
“含氮廢水生物處理方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：西安石油大學陜西省油氣田環境污染控制與儲層保護重點實驗室，中國石油安全環保技術研究院石油石化污染物控制與處理國家重點實驗室，西安長慶科技工程有限責任公司
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2025年06月13日 ~ 15日 
