所谓废水脱氮,主要是将污水中过量的营养物质转化为N2和N2O等排放到大气中。从市政和工业污水中脱氮最普遍,有效的方法是生物法,包括传统自养硝化-缺氧反硝化,异养硝化-好氧反硝化,短程硝化和厌氧氨氧化相结合等。但实际脱氮中,因为冬季低温、水质复杂等原因,还存在很多问题。生物强化技术是指向污染处理系统中投加具有特定功能的微生物,提高有效微生物的浓度,增强对污染物的降解能力,加快降解速率,并改善处理系统对目标污染物的去除效率。它具有启动快、降解效率高、耐冲击负荷能力强等优点。因此,研究人员对不同的脱氮方式中起主要作用的微生物进行选育与富集,通过生物强化技术来强化废水脱氮效果。本文在这些研究的基础上,从不同的脱氮方式出发,从菌种选育、脱氮方式生物强化技术研究与应用等三个方面进行了综述,以期为生物脱氮强化技术的研发提供参考。
1 脱氮菌种选育:从自然环境中筛选的脱氮菌主要来自污水和污泥中,它有定向选择功能性菌种的优点。以不同的脱氮方式来选育不同的脱氮菌是最有效的菌种选育方式之一。例如:传统硝化-反硝化,菌种来源:活性污泥(硝化菌)、养殖废水(硝化菌)。又如:异养硝化-好氧反硝化,菌种来源:松花江(异养菌)、活性污泥(好氧反硝化菌)。又如:厌氧氨氧化,菌种来源:高浓度氨氮渗滤液(氨氧化菌,富集)。生物强化脱氮技术实际应用:1 生活污水强化脱氮:用生物强化技术来处理生活污水是一种高效便捷的方法。生物强化技术被推荐在市政污水处理中改善营养物质的去除。对比传统的硝化反硝化工艺,生物强化很可能会减少池子容量和占地需要。
2 工业废水强化脱氮:工业废水的成分复杂,含有大量的难降解的有机化合物,使得脱氮效果很不理想。运用生物强化技术能达到较好的处理效果。目前为止生物强化技术已经用到各种各样的工业废水脱氮中来。表1介绍了生物强化应用于不同的工业废水脱氮。
3 低温条件下废水强化脱氮:我国现阶段大部分污水处理厂都用活性污泥法处理污水,活性污泥里有大量的硝化反硝化菌能使得硝化反硝化作用顺利进行。研究表明,硝化反硝化的速率会随着温度降低而降低,当温度低于10℃时硝化反硝化作用会受到严重抑制,脱氮变得异常艰难。而我国地势广阔,冬季低温现象普遍,尤其东北部地区冬季温度极低,经常在10℃以下。向低温废水中投加具有耐冷功能的特性菌种无疑为一种很好的处理低温废水的方法。