除COD外，水質(zhì)控制的另一個(gè)重要指標(biāo)是氮含量，傳統(tǒng)的污水處理一般是硝化反硝化反硝化過(guò)程，需要額外的碳源和堿，不僅運(yùn)行費(fèi)用較高，而且還可能造成二次污染，影響脫氮處理效果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們逐漸開(kāi)始關(guān)注新的生物脫氮技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)由于其具有獨(dú)特的高效率、低消耗特點(diǎn)，厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸發(fā)展和應(yīng)用。

　　1、厭氧氨氧化反應(yīng)機(jī)理

　　據(jù)相關(guān)學(xué)者調(diào)查研究表明，厭氧氨氧化技術(shù)主要是指在厭氧環(huán)境下，將亞硝酸氮(NO2-N)作為電子受體，將氨氮(NH4+N)作為電子供體，然后在將HCO3-和CO2作為碳源，利用厭氧氨氧化菌將氨氮氧化成氮?dú)?N2)的一個(gè)過(guò)程。在此過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)生成一定量的羥氨(NH2OH)和聯(lián)氨(N2H4)，所以還應(yīng)該對(duì)該過(guò)程進(jìn)行不斷地提升和完善，具體的反應(yīng)公式如下：

　　根據(jù)以上的反應(yīng)方程公式，我們可以得出厭氧氨氧化技術(shù)的原理：在厭氧氨氧化反應(yīng)中會(huì)消耗一定量的HCO3-和CO2，而沒(méi)有增加額外的碳源，這樣不僅能有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本，而且還可以有效防止反應(yīng)中產(chǎn)生的兩種污染;反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生幾乎沒(méi)有N2O，可以有效地避免傳統(tǒng)的溫室氣體排放造成的脫氮;生產(chǎn)堿的反應(yīng)過(guò)程為零，無(wú)需添加中和試劑，更環(huán)保。此外，該技術(shù)還具有泥生產(chǎn)少、節(jié)省耗氧量等優(yōu)點(diǎn)，具有可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的意義。

　　2、厭氧氨氧化污水處理工藝

　　2.1 亞硝化厭氧氨氧化工藝

　　厭氧氨氧化是污水處理中最常用的氧氨氧化工藝之一。在廢水處理過(guò)程中，主要分為兩個(gè)階段，兩個(gè)階段分別在不同的容器中進(jìn)行。第一個(gè)是硝化階段，將對(duì)氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氨污水50%，厭氧氨氧化二階段，對(duì)污水中殘余元素氨和氮元素厭氧氨氧化反應(yīng)的亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)，從而達(dá)到去除氨氮的目的。亞硝化-厭氧氨氧化工藝具有四大優(yōu)勢(shì)，首先是通過(guò)硝化和厭氧氨氧化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硝氨，這種物質(zhì)是一種堿性物質(zhì)，與厭氧水產(chǎn)生一定的碳酸氫鹽，從而實(shí)現(xiàn)酸堿中和，它可以幫助實(shí)現(xiàn)水的酸堿平衡，然后硝化厭氧氨氧化廢水處理，由于在不同的容器中的反應(yīng)過(guò)程，和在不同環(huán)境下的反應(yīng)容器，功能菌提供了自身成長(zhǎng)更合適的環(huán)境，這是水可以減少物質(zhì)對(duì)厭氧氨氧化菌的抑制作用。另一種是利用污水處理硝化厭氧氨氧化工藝，雖然屬于一種組合工藝，但運(yùn)行過(guò)程非常簡(jiǎn)單，需要更廣泛的ph值，最后，在污水處理中通過(guò)硝化厭氧氨氧化工藝降低了這些溫室氣體排放的N2O和NO，由于這些優(yōu)勢(shì)的存在，亞硝化厭氧氨氧化工藝已成為廢水處理中不可缺少的技術(shù)。

　　2.2 全自氧脫氨工藝

　　全自氧氨法的英文CANON的簡(jiǎn)稱(chēng)，在使用氧氨氮對(duì)廢水處理的全過(guò)程當(dāng)中，主要是通過(guò)溶解氧的控制實(shí)現(xiàn)硝化和厭氧氨氧化，而且在污水處理過(guò)程中，自養(yǎng)菌可以把水中的氨元素和氮元素都分別轉(zhuǎn)化成氮?dú)狻Ｔ谖鬯幚磉^(guò)程中，由于整個(gè)過(guò)程都是在微氧環(huán)境下進(jìn)行的，通過(guò)亞硝化細(xì)菌的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和氨氮的剩余厭氧氧化反應(yīng)生成氮，在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，由于亞硝酸鹽氧化菌和厭氧氨氧化菌屬于自養(yǎng)菌的范疇，沒(méi)有必要在全自養(yǎng)脫氮廢水處理過(guò)程中繼續(xù)添加外源有機(jī)物，只是需要全程都在無(wú)機(jī)自養(yǎng)環(huán)境中。但由于整個(gè)自氧氨工藝在污水處理中，更容易受到硝酸鹽細(xì)菌的干擾，因此污水處理必須充分的自氧氨工藝操作條件得到嚴(yán)格控制，從而達(dá)到氧和亞硝酸鹽的平衡。

　　3、厭氧氨氧化污水處理的應(yīng)用

　　隨著相關(guān)科學(xué)研究者對(duì)厭氧氨氧化技術(shù)的不斷深入研究，目前已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了多種實(shí)際廢水處理中的應(yīng)用，如生活污水、焦化廢水、市政污泥液、廁所水、垃圾滲濾液以及味精廢水的有效處理，逐步處理領(lǐng)域推廣使用其他廢水。但目前，對(duì)于一些制藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等高氨工業(yè)領(lǐng)域，厭氧氨氧化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用還比較少，這也是今后努力的方向。下面選取幾種典型的厭氧氨氧化廢水處理實(shí)際應(yīng)用效果，供參考。

　　3.1 污泥液廢水處理

　　在利用厭氧氨對(duì)污泥也廢水進(jìn)行處理的過(guò)程中，最為典型的主要包括了污泥壓濾液和污泥消化液，通常情況下溫度應(yīng)該控制在30到37攝氏度，而酸堿值應(yīng)該控制7.0到8.5之間，因?yàn)橹挥性诖薖H值和溫度條件下才最有利于厭氧氧化菌的生長(zhǎng)。一些國(guó)外研究學(xué)者對(duì)該項(xiàng)處理技術(shù)進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)研究，在2002年的時(shí)候終于形成了世界上的亞硝化-厭氧氨氧化組合反應(yīng)器，并進(jìn)一步將該反應(yīng)器應(yīng)用到了Dokhaven污水處理廠(chǎng)當(dāng)中。從此以后，歐洲各個(gè)國(guó)家對(duì)利用厭氧氨氧化技術(shù)對(duì)污泥也廢水的處理展開(kāi)了大量的研究和試驗(yàn)，由于該項(xiàng)技術(shù)具有水溫高、水量小且低碳氮和高氨氮等各項(xiàng)特征，其實(shí)這也是厭氧氨氧化技術(shù)利用的最初處理對(duì)象。所以，世界上大多數(shù)厭氧氨氧化工程都是由污泥液處理而成，有著相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)。但由于技術(shù)條件的限制，厭氧氨氧化過(guò)程中硫化物的影響及減少排放的措施在今后的研究和實(shí)際開(kāi)發(fā)中還需要解決一些技術(shù)問(wèn)題。

　　3.2 垃圾滲濾液處理

　　垃圾滲濾液的特點(diǎn)是氨含量高、有機(jī)物濃度高、水質(zhì)變化、易含有重金屬等有毒物質(zhì)，是一種復(fù)雜的污水成分。氨氮濃度一般2000mg/L，與垃圾收集時(shí)間的增加會(huì)越來(lái)越高。對(duì)一些學(xué)者對(duì)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了厭氧氨浸滲不足的現(xiàn)象，這使得厭氧氨氧化技術(shù)在處理中成為可能。從垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的研究由厭氧氨氧化技術(shù)在治療角度，大多采用短程硝化-厭氧氨氧化過(guò)程中，一些新的技術(shù)已被嘗試過(guò)，但因?yàn)樗写罅康挠卸疚镔|(zhì)，很容易使厭氧氨氧化活性的抑制作用。對(duì)于有效穩(wěn)定的運(yùn)行性能，還需要有效調(diào)節(jié)和抑制微生物菌群中的滲濾液等，還需要研究和優(yōu)化相關(guān)技術(shù)。

　　3.3 城市生活污水處理

　　隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快，城市工業(yè)污水和生活污水的產(chǎn)生也越來(lái)越多，想要對(duì)這些污水進(jìn)行有效的處理，更好地實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，就必須選用一種處理效果非常好的污水處理技術(shù)，并將處理后的水進(jìn)行再次回收利用，這一問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)目前一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。由于城市污水當(dāng)中含有大量的磷酸鹽、有機(jī)碳以及氨氮等各種物質(zhì)，而這樣的水環(huán)境剛好是脫氮微生物生長(zhǎng)繁殖的最佳環(huán)境，所以在對(duì)污水的處理過(guò)程中應(yīng)該充分利用其進(jìn)行污水的有效凈化和回收利用，從而實(shí)現(xiàn)污水廠(chǎng)能源的自給。但是子啊具體使用的時(shí)候，如果水溫過(guò)低，特別是在冬季環(huán)境下，利用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行處理就存在一定的困難。雖然國(guó)外這方面的研究學(xué)者Lotti等多位專(zhuān)家對(duì)這一問(wèn)題有了很大的突破，還對(duì)中試(4m3，19℃±1℃)的階段性的相關(guān)研究也取得了很大的進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)污水處理廠(chǎng)的能源自給是存在一定的希望，但是在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，可以會(huì)受到各種外界因素的影響，比如如何實(shí)現(xiàn)全體擴(kuò)增或者是在溫度比較低的環(huán)境下怎樣才能有效提升菌群的活性等等一系列問(wèn)題都是在未來(lái)研究路上需要解決的問(wèn)題，只有很好地解決了這些問(wèn)題才能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)城市污水的有效處理和循環(huán)利用。

　　3.4 畜禽養(yǎng)殖污水處理

　　該污水具有成分復(fù)雜、COD濃度高、水質(zhì)波動(dòng)大以及有機(jī)氮含量高等多種特點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的脫氮技術(shù)處理畜禽廢水，不僅能耗高，而且需要添加碳源，脫氮效果不理想。現(xiàn)代厭氧氨氧化工藝具有傳統(tǒng)工藝的優(yōu)點(diǎn)，有望成為處理此類(lèi)廢水的替代技術(shù)。目前，在對(duì)畜禽飼養(yǎng)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水利用厭氧技術(shù)進(jìn)行處理的事后，在操作上仍存在問(wèn)題，需要進(jìn)一步優(yōu)化工藝，找出消除厭氧氨氧化菌的生長(zhǎng)障礙的對(duì)策，以便在畜禽廢水處理領(lǐng)域發(fā)揮其最佳效率。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　總而言之，在現(xiàn)如今工業(yè)化快速發(fā)展的今天，給水環(huán)境帶來(lái)了越來(lái)越大的壓力，只有對(duì)各種污水處理技術(shù)進(jìn)行不斷地提升與創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。