目前污染水體中的無機氮污染物主要包括硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮,由于硝態(tài)氮比較穩(wěn)定,含量一般遠大于其它無機氮污染物,因而硝態(tài)氮污染物成為污染水體總氮超標的重要原因,硝態(tài)氮處理工藝也是當下治理總氮處理的主要研究熱點。
硝態(tài)氮主要是指硝酸根離子,對于以硝態(tài)氮超標的污染物水體,硝態(tài)氮處理工藝大致有三種:離子交換法、膜分離法、生物反硝化法,其中離子交換和膜分離成本較高,原理上只是完成硝酸根離子的濃縮與轉移,無法真正去除總氮,濃縮以后的硝酸根廢液需要進一步處理,且存在二次污染的可能。生物反硝化脫除硝態(tài)氮的原理是通過異養(yǎng)型生物或自養(yǎng)型生物反硝化作用將其轉化成無害的氮氣排出。
自養(yǎng)型生物反硝化硝態(tài)氮處理工藝,一般采用投入硫元素或電解產(chǎn)生氫元素做為電子受體,在微生物的作用下,脫除硝態(tài)氮,此工藝投入成本高,設備維護較復雜。
異養(yǎng)型生物反硝化硝態(tài)氮處理工藝采用直接在原水中投加甲醇、乙醇、甲酸、乙酸作為碳源,培養(yǎng)異養(yǎng)反硝化菌脫氮,由于甲醇等碳源連續(xù)投加會使原水中被稀釋,濃度變小,同時硝態(tài)氮的降解速度低于碳源的降解速度,所以當投加量等于脫氮理論所需的碳氮比時,因原水在反硝化區(qū)反應時間過長,碳源消耗快,從而導致反硝化作用不*,脫氮效果差,而當碳源投加量大于理論碳氮比時,會造成處理成本增高,同時出水易攜帶過量碳源而增大了二次污染的機會。
新型HDN工藝反硝化脫氮工藝,無需外加碳源,是在缺氧條件下,專業(yè)馴化的反硝化菌以硝酸鹽作為電子受體,通過附著在HDN-FT脫氮設備內(nèi)的多孔填料上進行無氧呼吸,分解有機物,同時將硝酸鹽還原為氮氣,完成反硝化反應。該設備內(nèi)部優(yōu)化設計,建立了順暢的排氣微孔道,使氮氣能夠快速排出,提高了脫氮效率,但其對水量有一定要求。
因此,相比而言,新型HDN工藝無論在成本上還是效率上都較優(yōu),*解決了硝態(tài)氮過高導致的水體氮污染問題,使得整個反硝化過程有效進行,達到硝態(tài)氮*去除的目的。