低温氨氮废水处理技术及研究现状

低温氨氮废水处理是一个具有挑战性的领域，特别是在高纬度地区或冬季，由于温度降低，微生物的活性受到抑制，传统的生物处理方法的效率会大幅下降。以下是对低温氨氮废水处理技术及研究现状的详细归纳：

一、低温氨氮废水处理技术

生物脱氮改进技术

低温生物强化技术：通过向生物系统中投加具有特殊功能的微生物（如耐低温的硝化菌株），以改善低温环境下对氨氮的去除效果。例如，从自然环境中筛选分离出脱氮的低温硝化菌株，并通过逐步降温驯化的方式提高其对低温环境的适应性。此外，还可以利用生物固定化技术（如聚乙烯醇-海藻酸钠包埋）来提高低温下氨氮的去除性能。

共代谢作用强化氨氮去除：通过投加碳源、特定金属元素以及某类氧化还原介体等共代谢基质和营养物质，提高低温下生物脱氮的效率。例如，利用Fe³⁺等金属离子增强生物处理系统的脱氮效果。

脱氮工艺的参数优化及工序创新：调节工艺参数（如池体升温保温、增加水力停留时间、调整碳氮比、延长曝气时间和降低污泥负荷等）以保证低温下脱氮工艺的稳步运行。同时，通过调整工艺顺序、增加工艺流程和改良运行模式的手段增强低温环境下的氨氮去除效果。

物化脱氮技术

化学沉淀法：通过向氨氮废水中加入镁离子和磷酸根离子等化学药剂，生成不溶于水的沉淀物质（如磷酸铵镁），从而实现氨氮的去除。这种方法适用于氨氮和磷同时存在的场合，且沉淀物质可作为复合肥料实现氨氮的二次利用。

折点氯化法：通过向氨氮废水中通入氯气或加入次氯酸钠等氧化剂，将废水中的氨氮转化为氮气。这种方法可以根据处理液的实际情况（如pH、温度、氨氮浓度）通过控制加氯量实现完全脱氮，并同时达到目的。但需注意防止二次污染的产生。

膜分离法：利用膜对溶液中某种成分的选择性分离作用，将氨氮从废水中分离出来。膜分离法不受温度和pH波动的影响，对水质和水量变化具有较强的抗变性。但需注意膜的阻塞及再生问题，以及投资和运行费用较高的问题。

高级氧化脱氮技术：利用强氧化剂（如臭氧、过氧化氢等）在特定条件下产生的自由基等活性物质，将氨氮氧化为氮气或其他无害物质。这种方法具有反应速度快、处理效率高、无二次污染等优点，但投资和运行费用相对较高。

二、研究现状

目前，针对低温氨氮废水处理的研究主要集中在以下几个方面：

现有脱氮工艺的改进和新脱氮工艺的开发：通过优化工艺参数、调整工艺顺序和创新工艺流程等手段，提高低温下氨氮的去除效率。

低温耐受性菌株的筛选与驯化：从自然环境中筛选分离出脱氮的低温菌株，并通过逐步降温驯化的方式提高其对低温环境的适应性。

新型脱氮功能材料的研制：开发具有脱氮性能的新型功能材料，如改性吸附剂、催化剂等，以提高低温氨氮废水的处理效率。

不同脱氮工艺的联用与互补：将生物法、物化法和高级氧化法等不同脱氮工艺进行联用，实现优势技术互补，提高低温氨氮废水的处理效果。

低温氨氮废水处理技术的研究和发展是一个不断前进的过程。随着科学技术的进步和环保要求的提高，将会有更多经济、环保的低温氨氮废水处理技术被开发和应用。