相信很多水友在从事污水处理工作中，一定遇到过氨氮超标问题。排除了停留时间和温度、DO、污泥浓度等因素影响，考虑了设备测标样后误差，一顿操作之后得到的结果还是超标。

因此，对污水厂出水氨氮工艺进行优化升级，提高脱氮效率已是迫在眉睫。

01生物脱氮原理

在污水生物处理中，氮元素的转化是靠4个作用来完成的。分别是同化、氨化、硝化和反硝化作用。

同化作用：是微生物将氮转化为自身细胞的组成部分，最后可以通过剩余污泥排出。

氨化作用：是将有机氮转化为氨氮，通过反应式可以看出这一过程有2个特点，一是需要氧气；二是由于氨化菌是异养菌，所以整个过程都会消耗有机物。

硝化作用：分两步，先是将氨氮氧化为亚硝酸氮，再将亚硝酸氮氧化为硝酸氮。这一过程的特点有2个，一个是消耗氧气，第二个是消耗碱度（因为产物中有H+，为了维持系统的pH需要添加碱度）。

反硝化作用：生物脱氮的最后一步，就是反硝化。在这个过程中，上一步产生的亚硝酸氮和硝酸氮被还原为氮气。这一过程的特点有3个，一是需要控制严格的缺氧条件，二是需要碳源作为电子供体参与反应，三是会产生碱度。

02氨氮超标的原因

有机碳源

硝化菌是自养型细菌，如果污水中的碳源-BOD浓度过高，就会使增殖速度较高的异养型细菌迅速繁殖，从而使自养型的硝化菌得不到溶解氧严重影响硝化反应的进行。

因此应保持污水厂的低有机负荷，也就是高浓度的进水一定要对应高浓度的污泥浓度，在生物反应池内保持一个低的有机负荷从而有利于硝化菌的生长繁殖，达到处理氨氮的效果。

污泥龄

系统的污泥龄应大于硝化菌的最小世代时间，实际运行中，一般应取系统的污泥龄为硝化菌最小世代时间的三倍以上，不小于 3~5d，一般污水厂大于 10d。

溶解氧

硝化反应过程中的第一步和第二步都是有氧参与的，所以污水厂的生物反应池内溶解氧的高低必将影响硝化的进程。有关研究表明，当DO＜2mg/L，氨氮有可能完全硝化，但需要过长的污泥龄，因此，反应池内的硝化反应的溶解氧浓度≥2mg/L。

温度

温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。硝化反应的适宜温度范围是20~30℃。在10~30℃的范围内，温度的每升高10℃硝化的反应速率加快一倍。但达到30℃时增加幅度减少。当温度低于5℃时，硝化细菌的生命活动几乎停止。

pH值

硝化菌对pH值的变化非常敏感，****pH值范围内为7.5~8.5，当 pH值低于7时，硝化速率明显降低，低于6和高于9.6时,硝化反应将停止进行。

有害物质

对硝化反应产生抑制作用的有害物质主要有重金属，高浓度的NH4+-N、NOX—N络合阳离子和某些有机物。一般情况下，有毒物质主要抑制亚硝酸菌的生长，个别物质主要抑制硝酸菌的生长。

03短流程脱氮除磷工艺

传统生物脱氮方法在面对废水氨氮超标时起到了一定的作用，但仍存在许多问题。如：氨氮完全硝化需消耗大量的氧，増加了动力消耗；对C/N比低的废水，需外加有机碳源；工艺流程长，占地面积大，基建投资高等。

基于污水改造的现实问题，无论是经济性还是可行性方面来看，想要完美解决这些难题都存在些许难度，但这些难题在浙江永续环境工程有限公司的HJDL技术面前都可以完美解决。

这是因为公司的HJDL技术该技术目前面向现有污水厂可不停产、不停水、不动土建实现原位提标、提量改造，且见效快，30天内可达 GB18918-2002一级A标准；60 天达GB3838-2002 地表四类水排放标准；投资效益突出，维持达标运行费用低，同时减少使用其他高端技术的压力，可提供设计、施工、运营全流程环境管家服务，从而解决污水改造的一系列问题。

浙江永续环境工程有限公司的HJDL工艺HJDL 工艺以强化生化反应为核心，通过投加复合微生物菌剂和生物增效载体，在高效厌氧，兼氧，好氧微生物孵化器的独特造粒功能作用下，全天候、无死角、全时段的在反应池产生具有外部好氧，中部兼氧，内部厌氧特殊结构的颗粒化污泥，给微生物构造了一个优良的生存环境、具有新陈代谢速度快及优势菌群富集度高的特点，可大幅提高微生物数量种群及活性，污泥浓度根据进水水质不同，生活污水 MLSS 可达6500 至15000mg/l，工业污水MLSS可达13000-18000mg/L，COD、氨氮、总氮、总磷的去除率大幅提升，溶解氧浓度有效提高，城镇污水处理厂出水水质可优于 GB18918 一级 A 排放标准或稳定达GB3838-2002 地表水IV 类标准,工业污水因行业不同，工业污水可达或优于GB4287-2012、GB3544-2008、GB21904-2008、GB16889-2008、GB30486-2013等行业排放标准。

04工艺技术原理及流程

HJDL工艺是一种复杂种群，高浓度微生物挂膜颗粒化的固定化技术。该技术以生物增效载体作为基（图1）核，通过投加抗逆性强的复合物生物菌剂，由异养菌，自养菌，硝化菌，反硝化菌，聚磷菌，光化菌，聚糖菌及真菌类多种菌群微生物构成，在高效厌氧，兼氧，好氧微生物孵化系统独特的挤压回流搅拌造粒功能，微生物EPS及微生物Sour等功能合理协同的作用下（图2），微生物大量富集，挂膜后形成一种相对规则，结构紧密并且具有多层结构（外部好氧，中部兼氧，内部厌氧）的微生物聚集体的颗粒化污泥（图3）。该过程包括物理，化学和生物等多种作用，形成的多元化颗粒状活性污泥抗水力、扩散力、重力，泵力，机械摩擦剪切，高活性，高有效微生物浓度，高疏水性，高耐毒性，耐来水高低冲击负荷特性。

图1

HJDL工艺技术具备以上特性，同时可完成有机物，无机物，混合物，蜕化微生物，多种类毒素分解实现消化，反硝化，脱氮除磷，脱硫等复杂之工艺过程，导致工艺技术流程缩短化（图4）。污水经一级处理过后，进入HJDL池（厌氧区，兼氧区，好氧区）和沉淀区，在微生物孵化系统和颗粒化污泥特性的特殊作用下，出水即可达Ⅳ类地表水要求，且省略很多深度处理工艺和建设用地。

图4HJDL工艺流程图HJDL工艺具有独特的内回流设计，将水、气、泥全时段的用泵抽取至孵化器，再由孵化器独特的混凝、反应、孵化、造粒反流至HJDL工艺池的连续循环。

污水进入HJDL池前端，与回流污泥混合液一起流入HJDL反应池内，结合微生物孵化系统（图5）吸入的压缩空气，在精确的控制下与高浓度微生物一同进入微生物孵化系统，在微生物孵化系统的作用下孵化为具有特殊结构的HJDL颗粒化污泥，并从孵化器底部加压喷出。结合搅拌装置，使整个HJDL池体内部的泥、水、菌处于持续运动状态。同时，HJDL池体底部的回流装置将池中现有的微生物载体、菌剂泵送至微生物孵化系统，不断完成颗粒化污泥造粒过程。实现了硝化和反硝化无死角，全覆盖，全天候的工作，并且使颗粒化污泥造粒进行的非常彻底。