城鎮(zhèn)污水廠尾水深度脫氮是廢水處理領(lǐng)域的研究熱點, 尾水中存在大量的氮污染物, 易造成水體富營養(yǎng)化, Yu等的研究發(fā)現(xiàn), 我國各省除西藏區(qū)域外均有流域污染問題, 京杭大運河在1980年、巢湖在1985年和滇池在1981年均已開始出現(xiàn)氮污染, 氮累積近40年.目前常見的深度脫氮有生物法和物化法, 如離子交換法、膜分離法、反硝化生物濾池(DNBF)、移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)和人工濕地法等.但深度脫氮技術(shù)均存在碳源不足的現(xiàn)象, 通常補(bǔ)充外加碳源, 例、葡萄糖、乙醇和鈉等, 然而外加碳源存在成本增加、資源浪費等問題.有研究者于1975年在Bardenpho工藝基礎(chǔ)上提出發(fā)展帶有前置厭氧段的Phoredox系列同步脫氮除磷工藝, 認(rèn)為隨著人們對污水處理生物原理認(rèn)識的加深, 完全可以設(shè)計出可靠的系統(tǒng)實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)出水, 即TN < 3 mg·L-1.此外, 北京、昆明、巢湖和太湖等重點區(qū)域及流域?qū)N排放標(biāo)準(zhǔn)從20 mg·L-1(一級B)和15 mg·L-1(一級A), 提升為10 mg·L-1, 甚至5 mg·L-1(昆明A標(biāo)), 逐漸向極限脫氮邁進(jìn).

含鐵錳氨地下水在我國東北地區(qū)廣泛分布, 含鐵錳氨地下水生物凈化工藝能夠?qū)崿F(xiàn)鐵錳氨的凈化去除, 在此工藝中鐵的氧化耗氧量為0.143 mg·L-1, 錳的氧化耗氧量為0.29 mg·L-1, 而氨氮的氧化耗氧量高達(dá)4.57 mg·L-1, 并且隨著近年來地下水中氨氮濃度的不斷升高, 勢必會大幅增加水中DO(溶解氧)的消耗, 導(dǎo)致原水中原本緊張的DO更加不足, 使供需矛盾加劇.有研究發(fā)現(xiàn)氨氮經(jīng)過全程自養(yǎng)脫氮(completely autotrophic ammonium removal over nitrite, CANON)過程氧化耗氧量僅為1.94 mg·L-1, 由此可知, 當(dāng)進(jìn)水中的氨氮通過CANON過程去除時, 會降低水中溶解氧的消耗, 從而提升出水中的溶解氧, 提高生物濾柱的抗沖擊負(fù)荷.因此CANON工藝引起了研究者的廣泛關(guān)注.梁雨雯等實現(xiàn)了常溫條件下鐵錳氨復(fù)合污染地下水耦合自養(yǎng)脫氮過程, 李冬等成功啟動并運行了低溫生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝.

采用中試裝置在凈化車間開展低溫生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝實驗研究.裝置采用已停止運行1個月的成熟生物濾柱.如圖 1所示, 由有機(jī)玻璃制成, 高為3 000 mm, 內(nèi)徑為200 mm.濾柱采用裝填總高度為1 600 mm的雙層濾料, 上層400 mm為級配為1.0~1.2 mm的無煙煤成熟濾料, 下層1 200 mm為級配為0.6~1.2 mm的錳砂濾料, 承托層采用級配為1.2~20.0 mm的鵝卵石, 厚度為400 mm.以水廠兩級生物凈化工藝中的一級濾池濾后水與(FeSO4)、硫酸錳(MnSO4)及硫酸銨[(NH4)2SO4]配置成的混合液作為實驗進(jìn)水.主要水質(zhì)指標(biāo)如下：水溫6~8℃, Fe(Ⅱ) 2.91~6.35 mg·L-1, Mn(Ⅱ) 0.47~0.98 mg·L-1, NH4 -N 1.15~2.26 mg·L-1, NO2--N痕量, NO3--N 0.07~0.34 mg·L-1, 高錳酸鹽指數(shù)痕量, pH為6~7, DO為8.3~10.0 mg·L-1.

中水回用采用組合膜工藝，就是把精濾、超濾、納濾、反滲透和電滲析等膜處理技術(shù)進(jìn)行合理組合，把經(jīng)過預(yù)處理的出水通過組合膜處理，達(dá)到中水回用的指標(biāo)要求。組合膜工藝的優(yōu)勢就是實現(xiàn)零排放，其次是可以降低預(yù)處理的出水指標(biāo)要求，降低預(yù)處理的投資和運行成本。組合膜工藝的不足之處就是投資較大，且有運行成本。

　　對于那些經(jīng)過預(yù)處理后不能達(dá)標(biāo)排放的廢水，增加中水回用工藝，把未達(dá)標(biāo)廢水通過膜技術(shù)分離為純水和濃水，純水回到生產(chǎn)線或循環(huán)水系統(tǒng)，濃水回到預(yù)處理過程重新處理，這是的方法。