近年來國內(nèi)外出現(xiàn)了一些全新的脫氮工藝，為高濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑。主要有短程硝化 反硝化、好氧反硝化和 厭氧氨氧化等。

4. 短程硝化反硝化

生物硝化反硝化是應(yīng)用最廣泛的脫氮方式，是去除水中氨氮的一種較為經(jīng)濟(jì)的方法，其原理就是模擬自然生態(tài)環(huán)境中氮的循環(huán)，利用硝化菌和反硝化菌的聯(lián)合作用，將水中氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖赃_(dá)到脫氮目的。由于氨氮氧化過程中需要大量的氧氣， 曝氣費(fèi)用成為這種脫氮方式的主要開支。短程硝化 反硝化是將氨氮氧化控制在亞硝化階段，然后進(jìn)行反硝化，省去了傳統(tǒng)生物脫氮中由 亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，再還原成亞硝酸鹽兩個(gè)環(huán)節(jié)(即將氨氮氧化至 亞硝酸鹽氮即進(jìn)行反硝化)。該技術(shù)具有很大的優(yōu)勢：①節(jié)省25%氧供應(yīng)量，降低能耗;②減少40%的碳源，在C/N較低的情況下實(shí)現(xiàn) 反硝化脫氮;③縮短反應(yīng)歷程，節(jié)省50%的反硝化池容積;④降低 污泥產(chǎn)量，硝化過程可少產(chǎn)污泥33%~35%左右，反硝化階段少產(chǎn)污泥55%左右。實(shí)現(xiàn)短程硝化 反硝化生物脫氮技術(shù)的關(guān)鍵就是將硝化控制在 亞硝酸階段，阻止亞硝酸鹽的進(jìn)一步氧化。

5. 厭氧氨氧化(ANAMMOX)和全程自養(yǎng)脫氮(CANON)

厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為 電子受體直接被氧化成氮?dú)獾倪^程。

厭氧氨氧化(Anaerobicammoniaoxidation，簡稱ANAMMOX)是指在厭氧條件下，以Planctomycetalessp為代表的微生物直接以NH4+為 電子供體，以NO2-或NO3-為電子受體，將NH4+、NO2-或NO3-轉(zhuǎn)變成N2的生物氧化過程。該過程利用獨(dú)特的生物機(jī)體以 硝酸鹽作為電子供體把氨氮轉(zhuǎn)化為N2，最大限度的實(shí)現(xiàn)了N的循環(huán)厭氧硝化，這種耦合的過程對于從厭氧硝化的廢水中脫氮具有很好的前景，對于高氨氮低COD的污水由于硝酸鹽的部分氧化，大大節(jié)省了能源。目前推測 厭氧氨氧化有多種途徑。其中一種是羥氨和亞硝酸鹽生成N2O的反應(yīng)，而N2O可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為 氮?dú)猓北谎趸癁榱u氨。另一種是氨和羥氨反應(yīng)生成 聯(lián)氨，聯(lián)氨被轉(zhuǎn)化成 氮?dú)獠⑸?個(gè) 還原性[H]，還原性[H]被傳遞到 亞硝酸還原系統(tǒng)形成羥氨。第三種是：一方面 亞硝酸被還原為NO，NO被還原為N2O，N2O再被還原成N2;另一方面，NH4+被氧化為NH2OH，NH2OH經(jīng)N2H4，N2H2被轉(zhuǎn)化為N2。 厭氧氨氧化工藝的優(yōu)點(diǎn)：可以大幅度地降低 硝化反應(yīng)的充氧能耗;免去 反硝化反應(yīng)的外源電子供體;可節(jié)省傳統(tǒng)硝化反硝化反應(yīng)過程中所需的中和試劑;產(chǎn)生的 污泥量極少。 厭氧氨氧化的不足之處是：到目前為止，厭氧氨氧化的反應(yīng)機(jī)理、參與菌種和各項(xiàng)操作參數(shù)不明確。

全程自養(yǎng)脫氮的全過程實(shí)在一個(gè)反應(yīng)器中完成，其機(jī)理尚不清楚。Hippen等人發(fā)現(xiàn)在限制溶解氧(DO濃度為0.8·1.0mg/l)和不加有機(jī)碳源的情況下，有超過60%的氨氮轉(zhuǎn)化成N2而得以去除。同時(shí)Helmer等通過實(shí)驗(yàn)證明在低DO濃度下，細(xì)菌以 亞硝酸根離子為電子受體，以 銨根離子為 電子供體，最終產(chǎn)物為氮?dú)?。有?shí)驗(yàn)用 熒光原位雜交技術(shù)監(jiān)測全程自養(yǎng)脫氮 反應(yīng)器中的微生物，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)器處于穩(wěn)定階段時(shí)即使在限制曝氣的情況下，反應(yīng)器中任然存在有活性的厭氧氨氧化菌，不存在硝化菌。有85%的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻ｈb于以上理論，全程自養(yǎng)脫氮可能包括兩步第一是將部分氨氮氧化為煙硝酸鹽，第二是 厭氧氨氧化。

6. 好氧反硝化

傳統(tǒng)脫氮理論認(rèn)為，反硝化菌為兼性厭氧菌，其呼吸鏈在有氧條件下以氧氣為終末電子受體在缺氧條件下以硝酸根為終末電子受體。所以若進(jìn)行 反硝化反應(yīng)，必須在缺氧環(huán)境下。近年來，好氧 反硝化現(xiàn)象不斷被發(fā)現(xiàn)和報(bào)道，逐漸受到人們的關(guān)注。一些好氧 反硝化菌已經(jīng)被分離出來，有些可以同時(shí)進(jìn)行好氧反硝化和異養(yǎng)硝化(如Robertson等分離、篩選出的Tpantotropha.LMD82.5)。這樣就可以在同一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)真正意義上的同步硝化 反硝化，簡化了工藝流程，節(jié)省了 能量。

7.超聲吹脫處理氨氮

超聲吹脫法去除氨氮是一種新型、高效的高濃度氨氮廢水處理技術(shù)，它是在傳統(tǒng)的吹脫方法的基礎(chǔ)上，引入超聲波輻射廢水處理技術(shù)，將超聲波和吹脫技術(shù)聯(lián)用而衍生出來的一種處理氨氮的方法。將這兩種方法聯(lián)用不僅改進(jìn)了超聲波處理廢水成本較高的問題，也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)吹脫技術(shù)去除氨氮不佳的缺陷，超生吹脫法在保證處理氨氮的效果的同時(shí)還能對廢水中有機(jī)物的降解起到一定的提高作用。技術(shù)特點(diǎn)(1)高濃度氨氮廢水采用90年代高新技術(shù)——超聲波 脫氮技術(shù)，其總脫氮效率在70~90%，不需要投加化學(xué)藥劑，不需要加溫，處理費(fèi)用低，處理效果穩(wěn)定。(2)生化處理采用周期性活性污泥法(CASS)工藝，建設(shè)費(fèi)用低，具有獨(dú)特的 生物脫氮功能，處理費(fèi)用低，處理效果穩(wěn)定，耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，不產(chǎn)生 污泥膨脹現(xiàn)象，脫氮效率大于90%，確保氨氮達(dá)標(biāo)。

8. Bardenpho工藝

該工藝是在A/O工藝基礎(chǔ)上，增設(shè)了一個(gè)缺氧段和好氧段，各段反應(yīng)池均獨(dú)立運(yùn)行，混合液自第一好氧池回流至第一缺氧池而第二好氧池?zé)o混合液回流(因而須注意，第二缺氧池和第二好氧池并非組成一級A/O工藝)所增設(shè)的缺氧段和好氧段起強(qiáng)化脫氨和提高處理出水水質(zhì)的作用。運(yùn)行過程中，第一好氧池的內(nèi)部回流混合液、原水中的有機(jī)基質(zhì)及回流污泥進(jìn)入第一 厭氧池，進(jìn)行 反硝化 脫氮。由于第一厭氧池進(jìn)水中含有較多內(nèi)碳源可利用因而具有較高的 反硝化速率，但與其進(jìn)水中的食料比有關(guān)。好氧一池的容積一般可按F./M為0.25考慮;在 厭氧二池中，由于好氧二池出水中有機(jī)物濃度較低，同時(shí)也沒有外加 碳源因而 反硝化菌主要通過內(nèi)源 呼吸作用，以細(xì)胞內(nèi)碳源進(jìn)行 反硝化，因此反硝化效率較低，并與系統(tǒng)的 污泥齡有關(guān)。但這種 反硝化作用可有效地提高整個(gè)處理系統(tǒng)的反硝化程度，從而利于提高脫氮效率。必要時(shí)，可將少部分進(jìn)水引入?yún)捬醵匾赃m當(dāng)補(bǔ)充碳源，提高其 反硝化速率。該工藝中好氧二池的主要作用是進(jìn)一步降低廢水中的有機(jī)物濃度，同時(shí)改善出水的表觀性狀由于增設(shè)了厭氧二池和好氧二池強(qiáng)化處理作用，該工藝的脫氮效率可以高達(dá)90%~95%(城市污水)。

編輯：王媛媛