目前在市政污水廠除了對(duì)含碳有機(jī)物進(jìn)行削減以外也必須對(duì)含氮物質(zhì)加以去除。對(duì)含氮物質(zhì)的去除通常采用硝化和反硝化工藝。

進(jìn)行硝化時(shí)必須消耗大量的氧氣和能量。反硝化則相對(duì)來(lái)說(shuō)能量消耗較少，但是需要大量的碳源。如何提供碳源最近幾年在很多污水處理廠已成了很大的問(wèn)題。卓有成效的節(jié)水措施一方面導(dǎo)致含氮物質(zhì)尤其是氨氮的濃度逐漸升高，另一方面有機(jī)物的濃度（以COD和BOD5表征）則有下降的趨勢(shì)。德國(guó)污水技術(shù)協(xié)會(huì)（ATV）要求BOD5 : N的比值不能低于5反硝化才能順利進(jìn)行，但在德國(guó)很多地區(qū)已無(wú)法滿足這一要求。如果BOD5 : N的比值低于3理論上反硝化就無(wú)法進(jìn)行。如何對(duì)已有的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化解決上述的問(wèn)題對(duì)科學(xué)家和工程師是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

幾年以前荷蘭一所大學(xué)研發(fā)了一種新的工藝- Anammox工藝，該工藝能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硝化-反硝化工藝。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)Anammox工藝就是厭氧氨氧化。使用該技術(shù)無(wú)須額外的碳源和氧氣氨氮就能轉(zhuǎn)化為氮?dú)�。在該技術(shù)中起核心作用的是一些特殊的微生物菌群。目前已發(fā)現(xiàn)了5種起作用的菌群，例如厭氧氨氧化布羅卡德氏菌。已被證實(shí)所有發(fā)現(xiàn)的菌群的倍增速度較慢，約為30天。此外這些菌群大多位于生物膜的內(nèi)層，這兩點(diǎn)制約了近年來(lái)該技術(shù)的發(fā)展。

但是該技術(shù)還是取得了重大突破，2006年世界上第一座使用該工藝的污水處理廠在荷蘭鹿特丹投入了運(yùn)營(yíng)。投入運(yùn)行后不僅氨氮和總氮的去除問(wèn)題得到徹底解決，而且很大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在運(yùn)行費(fèi)用的大幅降低，光是能耗和傳統(tǒng)工藝相比就減少了90%。因?yàn)樵诼固氐ぴ摷夹g(shù)應(yīng)用于新建的污水廠，如果該工藝能在現(xiàn)有污水廠的改擴(kuò)建中得到應(yīng)用，加上運(yùn)用于新建污水廠，在德國(guó)的投資額估計(jì)在20億到100億歐元之間。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

因此迫在眉睫的任務(wù)是找到一個(gè)費(fèi)用更低和啟動(dòng)更快的解決方案。該項(xiàng)目的目標(biāo)是研發(fā)一種能與已建設(shè)施相耦合的技術(shù)。該技術(shù)的核心是使用優(yōu)化的生物膜載體系統(tǒng)以及研發(fā)出新的反應(yīng)器系統(tǒng)。該系統(tǒng)能與已建的活性污泥反應(yīng)池混合使用。該系統(tǒng)也能獨(dú)立處理部分進(jìn)水，然后再導(dǎo)入已運(yùn)行的系統(tǒng)中。德國(guó)LEVAPOR生物膜技術(shù)公司提供了LEVAPOR生物膜載體，我們與ISTEV公司合作開(kāi)發(fā)了反應(yīng)器部件, 然后在BERGMANN公司的污水處理設(shè)施中進(jìn)行了測(cè)試。來(lái)源：谷騰環(huán)保網(wǎng)

具體內(nèi)容請(qǐng)下載附件：生物膜載體系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)