污水处理(lǐ)工艺中脱氮技术的应用(yòng)发展历史可(kě)追溯至20世纪，并在工程实践中得以广泛应用(yòng)。此外，污水处理(lǐ)进程中，水质中氮的含量為(wèi)衡量水质的一線(xiàn)重要指标，因此脱氮工艺成為(wèi)污水处理(lǐ)的重要环节。一旦排入江河湖(hú)海等水體(tǐ)中的水质含氮量较高，将会导致水體(tǐ)产生富营养化，严重危害生态环境及人體(tǐ)健康，因此，在污水处理(lǐ)过程中须注重生物(wù)脱氮效率的提升。 

传统生物(wù)脱氮理(lǐ)论中，生物(wù)脱氮过程通常分(fēn)為(wèi)反硝化阶段、硝化阶段、氨化阶段三个阶段，其中氨化阶段即指借助异养型微生物(wù)、好氧型生物(wù)的应用(yòng)，分(fēn)解并氧化污水中的含氮有(yǒu)机物(wù)，生成氨氮;硝化阶段即指借助硝化菌的应用(yòng)同氨氮产生硝化反应，生成NO3-及NO2-。反硝化阶段即指借助反硝化菌同NO3-及NO2-产生反硝化反应，生成N2。生物(wù)脱氮工艺流程主要可(kě)分(fēn)為(wèi)氧化沟工艺、两级活性污泥法脱氮工艺、传统脱氮工艺等。其中所涉及化學(xué)反应主要如下： 

主要由硝化、亚硝化两步骤展开，反应活动分(fēn)别选用(yòng)自养型硝酸盐细菌、自养型亚硝酸盐细菌两种不同硝化菌完成反应。所选用(yòng)硝化菌对环境较為(wèi)敏感，因此，在反应过程中反应环境须满足以下条件：①好氧条件，即DO≥1mg/l，同时还应维持一定碱度，并保持适宜的pH值，pH数值以8.0-8.4间為(wèi)宜;②反应环境温度应适当，以20-30℃為(wèi)宜，若环境温度不足15℃，硝化反应速度将会受影响而降低，硝化反应在温度不足5℃的环境下将会停止反应;③水中所浸入有(yǒu)机物(wù)浓度应适中;④硝化菌于反应器中所搁置时间即污泥龄不可(kě)低于最小(xiǎo)世代时间，通常為(wèi)3d-10d。 

NO3--N及NO2--N中的N存在两种反应方式：

一為(wèi)可(kě)与同化反硝化反应生成有(yǒu)机氮化物(wù)，為(wèi)菌體(tǐ)最终构成部分(fēn)，二為(wèi)可(kě)与异化反硝化反应生成有(yǒu)机氮气。

為(wèi)达成上述反应均需满足以下几点要求：

①碳源。外加碳源、污水中有(yǒu)机物(wù)為(wèi)污水中碳源的主要来源，若污水中C/N值超出3-5，则表明碳源充足，不需再加碳源，若碳源不足，需借助外加甲醇，补充碳源。

②pH值。為(wèi)保证反应生成，需保证适宜pH值，pH值以6.5-7.5為(wèi)宜，若pH值<6或>8，均会对反硝酸反应效率造成影响。

③溶解氧。缺氧环境下，反硝化菌将会生成反硝化反应，故需将溶解氧控制于0.5mg/l范围内。

④温度。此反应对环境温度提出较高要求，温度应以20-40℃為(wèi)宜，若温度不足15℃将会大幅降低反应效率。 

遵循污水处理(lǐ)厂水质要求下对我國(guó)较為(wèi)成熟的几种脱氮工艺如MBR、A2/O、曝气生物(wù)滤池等加以比对，望借此為(wèi)污水处理(lǐ)厂提升脱氮效率提供一定参考。 

以工艺原理(lǐ)层面分(fēn)析，A2/O工艺為(wèi)在不同微生物(wù)硝化、反硝化及好氧氧化等作用(yòng)下去除污水中的氨氮、有(yǒu)机物(wù)、总氮，并以二沉池完成水、泥的分(fēn)离;曝气生物(wù)滤池工艺即指借助不同微生物(wù)在滤池表层生物(wù)膜中所产生的硝化、反硝化、好氧氧化等反应，完成污水中总氮、有(yǒu)机物(wù)、氨氮的去除，再借助过滤反应，对出水质量加以保障。MBR工艺即為(wèi)利用(yòng)好氧、厌氧、缺氧段微生物(wù)的反硝化、氧化及硝化反应将污水中的氨氮、总氮、有(yǒu)机物(wù)予以去除，利用(yòng)膜完成泥水分(fēn)离。 

以工艺特征层面分(fēn)析，A2/O工艺以悬浮型活性污泥法為(wèi)主，具备工艺流程简洁及水头损失小(xiǎo)等特征，且运行管理(lǐ)经验较為(wèi)成熟，在出水方面具备较高可(kě)靠性，运行模式调整便捷，可(kě)对不同工况所提出要求加以满足。曝气生物(wù)滤池工艺则以附着型生物(wù)膜法為(wèi)主，具备基建投资少及占地面积较小(xiǎo)等特点，但此工艺不足之处在于对自控要求较高，所产生污泥量大及对进水水质要求较高等。MBR工艺所采用(yòng)方法為(wèi)膜技术、A2/O悬浮活性污泥法二者的结合，具备占地面积较小(xiǎo)、出水质量高及抗冲击负荷低等特点，但此工艺不足之处在于对水质要求较高且设备投资大。 

以外界条件适应性而言，A2/O工艺出水水质稳定，并可(kě)良好适应外部条件。MBR工艺出水水质较為(wèi)稳定，对外界条件也可(kě)良好适应，而曝气生物(wù)滤池工艺出水水质较為(wèi)稳定，具备强外界适应能(néng)力。 

从运行管理(lǐ)方面分(fēn)析，A2/O工艺流程简洁，在运行管理(lǐ)方面也具备较為(wèi)成熟的经验，在运行过程中无须配置大量设备便可(kě)完成。MBR工艺具备较高的自控要求且构筑物(wù)较少。曝气生物(wù)滤池工艺有(yǒu)着滤池环境差、流程繁琐、设备多(duō)及管理(lǐ)困难等不足。 

厌氧环境下，NH4+-N、NO2--N分(fēn)别作為(wèi)電(diàn)子供體(tǐ)、電(diàn)子受體(tǐ)，可(kě)生成氮气，此即為(wèi)厌氧氨氧化，主要涉及亚硝化反应、厌氧氨氧化两个过程，亚硝化细菌可(kě)在氧气充足条件下实现NH4+-N向NO2--N的转变，缺氧条件下，NO2--N则可(kě)成為(wèi)電(diàn)子受體(tǐ)，实现NH4+-N向氮气的转化。

此方式所具备优势如下：

一為(wèi)无须外加碳源，以NH4+-N為(wèi)電(diàn)子供體(tǐ)，可(kě)实现费用(yòng)的大幅节约;二為(wèi)降低能(néng)耗，若不考虑细胞合成因素，则可(kě)至少降低62.5%的能(néng)耗。厌氧氨氧化反应中每氧化1molNH4+-N仅需0.75mol即可(kě)，而在硝化反应中最低耗氧量為(wèi)2mol;

三為(wèi)中和试剂使用(yòng)量较少，通常情况下，生物(wù)产碱量在厌氧氨氧化反应中多(duō)為(wèi)0，同时产酸量也会随之降低。 　

传统生物(wù)脱氮理(lǐ)论指出，污水处理(lǐ)中借助亚硝化细菌、硝化细菌的应用(yòng)，可(kě)将水中含有(yǒu)的NH4+-N氧化生成NO3--N，而借助反硝化细菌作用(yòng)则可(kě)生成氮气。在污水处理(lǐ)过程中，為(wèi)推动脱氮效率的提升，可(kě)在NO2--N阶段便完成硝化反应，至NO2--N成為(wèi)最终電(diàn)子受體(tǐ)為(wèi)止，同时，有(yǒu)机物(wù)则可(kě)成為(wèi)電(diàn)子供體(tǐ)，完成反硝化。由此可(kě)见，严格控制反应环境条件即為(wèi)实现短程硝化反硝化重要步骤，通过此步骤还可(kě)累积大量NO2--N。此方式所具备优势如下：一為(wèi)耗能(néng)低，借助缩短硝化过程的方式，可(kě)将曝气供氧量至少降低25%;二為(wèi)低碳源消耗，反硝化过程中所应用(yòng)的有(yǒu)机碳源消耗量同传统方式相比至少降低40%;三為(wèi)反应时间较短，且借助反硝化过程还可(kě)减少反应器容积，至少可(kě)节约30%～40%;四為(wèi)反硝化效率高，同NO3--N氧化效率相比，可(kě)提升63%;五為(wèi)污泥产率低，以硝化过程為(wèi)例，硝化过程产泥量至少减少33%～35%，而在反硝化过程中可(kě)至少可(kě)降低55%的产泥量。 

综上所述，伴随水资源紧缺现象的日渐加剧，提高污水处理(lǐ)水平，保障出水水质以及提升水资源利用(yòng)率尤為必要。其中脱氮工艺為(wèi)保障污水处理(lǐ)质量的重要内容，因此，本文(wén)围绕工业污水处理(lǐ)厂生物(wù)脱氮效率提升策略展开研究，对厌氧氨氧化、短程硝化反硝化两种提高生物(wù)脱氮效率方式的优势加以阐述，望借此可(kě)切实推动工业污水处理(lǐ)厂生物(wù)脱氮效率增長(cháng)。