高效可持续型污水处理技术研究

周文征

（希杰（聊城）生物科技有限公司 山东聊城 252000）

1 传统污水处理问题分析

我国传统污水处理技术没有充分考虑到我国可持续性发展战略基本要求，存在着“以能耗能”的现象，主要通过消耗大量资源，将对污水中的有害物质进行消除的方式。传统污水处理技术虽然能够有效处理水中所含有的氮、磷等污染物质，但是处理过程中所消耗的能源较高。除此之外，污水中含有着COD绿色生物质能，若通过曝气的方式进行处理，除了会消耗能源外还会产生大量的CO2，这样虽然可以净化水质，但是反而会产生二次污染现象。传统污染处理技术最主要的脱氮技术为反硝化，其中污水在硝化的过程中会使用到重要的碳源物质。传统的污水处理过程中碳会逐渐被氧化消耗，当碳源逐渐减少时会使得反硝化过程受阻，进而会影响污水处理效果。所以为了解决此问题，会向污水中投入易于进行生物降解的碳源物质。除此之外，除磷技术方面主要采用的为化学方法及生物除磷法，在实际的处理过程中会投入大量的化学药剂，同时还会形成脱水性较差的化学沉淀物，实际操作过程中难以处理。生物除磷则主要是利用磷细菌吸收污水中含磷有害物质，之后通过细胞的形式将磷转移到污泥中，此方法所产生的沉淀物易于脱水，但是最终所剩余的物质如何有效处理一直是人们所头疼的事情。

2 高效可持续型污水脱氮技术

2.1 短程硝化与反硝化

传统的污水处理硝化主要有两个步骤，首先将污水中的氨氮氧化为亚硝酸铵，此过程为短程硝化，之后再继续将亚硝酸铵氧化为硝酸铵，即硝化过程。通过长期的实践，人们会认为必须使得污水中的NH4+经历硝化过程后才可以完全消失。但是最近的研究则表明，生物脱氮过程中的硝化不仅可以由自养菌进行完成，同时还可以由异养菌完成硝化过程，一些填个特殊的微生物也可以在特定的环境下完成反硝化作用。在此背景下诞生了亚硝酸型生物脱氮技术，这种技术具有着诸多优点，如在对活性淤泥处理时能够节省氧供应量，进而降低污水处理过程中的能源损耗；其次可以节省反硝化过程中所需要使用的40%碳源，减少约一半的淤泥生成量，有效缩短污水处理时间。除此之外，比利时的微生物实验室也研发出来了氧限制自养硝化与反硝化技术，此技术的关键步骤在于有效控制溶解氧的浓度，进而让硝化过程由NH4+氧化至NO2-阶段。这个过程因为缺乏电子，所以可以使得NH4+氧化所产生的NO2-直接与尚未发生反应的NH4+进行反应，进而产生N2，其中溶解氧的浓度可以有效控制各个阶段的氧化过程，进而实现硝化与反硝化过程。这种技术在低溶解氧的状态下，亚硝酸菌的增长速度较快，进而可以有效解决低氧所产生的生物代谢活动降低现象，最终可以使得整个硝化过程中的氨氮氧化不会受到影响，同时还可以对亚硝酸氧化进行一定的抑制。

2.2 中温亚硝化与厌氧氨氮氧化技术

中温亚硝化与厌氧氨氮氧化技术是由荷兰的Delft大学所研发出来的，其中中温亚硝化的原理是通过特定的温度使得有利于亚硝化的细菌快速进行增长，让硝化细菌失去优势，进而将整个氨氮氧化处理过程控制亚硝化时期，之后再进行反硝化处理。厌氧氨氮氧化技术则可以通过控制处理温度、pH等条件，让整个处理过程控制在亚硝化时期，但是因为反硝化过程需要消耗大量的碳源物质，因此可以将此技术作为硝化反应器，将中温亚硝化作为反硝化反应器，将两者结合起来便可以有效完成污水处理。

3 高效可持续型污水除磷技术

除磷技术主要是通过反硝化除磷细菌来完成的，这样便可以将摄磷与脱氮两个生物过程结合在一起，使用一个细菌在相同的环境下完成，这样不仅能够高效完成对污水的处理，同时还可以节省脱氮过程中对碳源物质的需求，最终处理过程中所产生的污泥也能够大幅度降低。最为典型的除磷技术为DEPHAONX，此过程首先将回流污泥在厌氧池中完成放磷与PHA储备后进行泥水分离，之后上清液则可以在特定区域进行硝化，沉淀后的污泥则需要在缺氧反应池内进行反硝化与摄磷，最后将脱氮和摄磷后的混合液进入到曝气池中，以便能够提高放磷能力。此技术不仅可以对氮、磷物质进行高效清除，同时还能够减少碳源物质的使用量以及产泥量，进而能够实现高效可持续污水处理。

结语

综上所述，今后高效可持续型污水处理技术仍然会朝着更好的方向发展，其中所蕴含的有机物也能够尽可能的实现能源化，同时氮磷转化的途径也将会变得更加高效，在处理过程中可以对磷进行回收，这样不仅能够充分利用污水资源，解决能源问题，同时还可以实现可持续发展。