廢水處理硝酸鹽異化還原與厭氧氨氧化-反硝化耦合工藝構(gòu)建

摘要：廢水處理硝酸鹽是環(huán)境保護(hù)和水資源管理的重要工作，傳統(tǒng)的硝酸鹽處理工藝存在能耗高、處理效果差等問(wèn)題。本文提出了一種硝酸鹽處理的異化還原與厭氧氨氧化/反硝化耦合工藝，可有效降低能耗并提高處理效果。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝在硝酸鹽處理中具有巨大的潛力，可為廢水處理提供一種技術(shù)創(chuàng)新。

1.引言

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速和城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，廢水處理問(wèn)題日益凸顯。硝酸鹽是廢水中的一種常見(jiàn)污染物，其對(duì)環(huán)境和水體造成嚴(yán)重的污染和危害。傳統(tǒng)的硝酸鹽處理工藝主要采用化學(xué)還原和生物處理等方法，但存在能耗高、處理效果差等問(wèn)題。因此，研究一種高效低能耗的硝酸鹽處理技術(shù)具有重要的理論和實(shí)際意義。

2.硝酸鹽異化還原工藝

硝酸鹽異化還原是一種通過(guò)反應(yīng)器內(nèi)的還原劑將硝酸鹽還原成氮?dú)獾姆椒āＴ谠摴に囍?，硝酸鹽首先與異硫酸鹽反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硝基中間體，然后通過(guò)還原中間體生成氮?dú)?。該工藝能夠有效減少硝酸鹽的濃度，并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害氮?dú)?，但存在工藝?fù)雜和能耗高的問(wèn)題。

3.厭氧氨氧化/反硝化工藝

厭氧氨氧化/反硝化工藝是一種將氨氮通過(guò)厭氧氨氧化生成亞硝酸鹽，再通過(guò)反硝化將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾姆椒?。在該工藝中，廢水中的氨氮首先在厭氧條件下被氨氧化細(xì)菌氧化為亞硝酸鹽，然后在反硝化反應(yīng)器中通過(guò)反硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。該工藝能夠高效去除廢水中的氨氮，并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害氮?dú)狻?/p>

4.異化還原與厭氧氨氧化/反硝化耦合工藝構(gòu)建

為了提高硝酸鹽處理效果并降低能耗，本文提出了一種異化還原與厭氧氨氧化/反硝化耦合工藝。在該工藝中，異硫酸鹽作為還原劑與硝酸鹽反應(yīng)生成亞硝酸鹽，并與厭氧氨氧化/反硝化工藝結(jié)合，最終將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。該工藝能夠提高硝酸鹽的處理效果，并且能耗較低，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

5.工藝優(yōu)化與擴(kuò)展

為了進(jìn)一步優(yōu)化異化還原與厭氧氨氧化/反硝化耦合工藝，可考慮以下幾個(gè)方面的擴(kuò)展：一是調(diào)節(jié)異化還原反應(yīng)器中的溫度、氣體流量和還原劑濃度等條件，以提高亞硝酸鹽生成效率；二是探索不同厭氧氨氧化反應(yīng)器和反硝化反應(yīng)器的組合方式和運(yùn)行參數(shù)，以提高氮?dú)廪D(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性；三是研究耦合工藝對(duì)其他廢水組分的影響和處理效果，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)廢水的綜合處理。

6.結(jié)論

本文提出了一種硝酸鹽處理的異化還原與厭氧氨氧化/反硝化耦合工藝，該工藝能夠有效降低能耗并提高處理效果。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝在硝酸鹽處理中具有巨大的潛力，可為廢水處理提供一種技術(shù)創(chuàng)新。需要進(jìn)一步研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以推動(dòng)該工藝的工程應(yīng)用和工藝優(yōu)化。

本研究提出了一種異化還原與厭氧氨氧化/反硝化耦合工藝，用于處理硝酸鹽廢水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝能夠?qū)⑾跛猁}轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氮?dú)猓瑫r(shí)能耗較低且處理效果優(yōu)良。進(jìn)一步優(yōu)化該工藝的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)異化還原反應(yīng)器中的條件，以提高亞硝酸鹽生成效率；同時(shí)探索不同反應(yīng)器組合方式和運(yùn)行參數(shù)，以提高氮?dú)廪D(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性。此外，還需要研究該工藝對(duì)其他廢水組分的處理效果，以實(shí)現(xiàn)廢水的綜合處理。綜上所述，該異化還原與厭氧氨氧化/反硝化耦