“好不容易買到藥了，快遞物流卻停了......”近日，有關(guān)快遞物流“大面積停運”的消息在朋友圈內(nèi)不脛而走。經(jīng)小編了解發(fā)現(xiàn)，確有多家快遞物流受“兩道杠”影響而暫且處于歇業(yè)狀態(tài)，僅有順豐、京東等公司還在營業(yè)中。
同樣面臨“藥難購”的還有污水處理廠。比如，最近就有不少水友在向小編抱怨“碳源告急”！對此，一家環(huán)保藥劑生產(chǎn)企業(yè)表示“無奈”，我們的壓力也很大：一方面，參與物流貨運的人員大面積感染，再加上部分地區(qū)的物流業(yè)務(wù)暫?；蛘叻啪彛线\不進來，碳源送不出去；另一方面，符合上班條件的生產(chǎn)線員工不足40%，即使原料到廠了，快遞物流通了，工廠也沒辦法正常生產(chǎn)成品。就目前及未來一段時間的形勢來看，一如既往地依賴外加碳源，顯然是有風(fēng)險的。因此，我們需要把目光轉(zhuǎn)向另外兩個方向上：一是充分利用內(nèi)碳源；二是通過新工藝、新理論，減少反硝化脫氮對碳源的需求。
內(nèi)碳源，是指在污水處理系統(tǒng)中所有可以被利用的碳源，包括廢水中的可生物降解或難降解有機碳源、活性污泥微生物死亡或破裂后釋放出來的可被利用的碳源。隨著生物脫氮技術(shù)的深入研究，未來的研究方向?qū)⒗^續(xù)向低成本、低能耗和資源化利用的方向發(fā)展。因此，在當(dāng)前節(jié)能減排的政策引導(dǎo)下，內(nèi)碳源的開發(fā)利用尤為重要。缺氧好氧分段進水工藝是廣泛研究的生物脫氮工藝，如下圖所示。圖源/網(wǎng)絡(luò)：缺氧好氧分段進水工藝
該工藝進水分批進入各缺氧池，系統(tǒng)在好氧池產(chǎn)生的硝化液進入缺氧池后，直接利用原水中的碳源進行反硝化作用，從而實現(xiàn)原水中碳源的充分利用，無需硝化液回流，減少了工藝的運行費用，達到高效脫氮的目的。
比如，有水友就曾介紹說，用分段進水的方式處理C/N為1.12左右的生活污水時，系統(tǒng)可通過好氧段同步硝化內(nèi)源反硝化實現(xiàn)75.3%的TN去除率。客觀地來說，缺氧好氧分段進水工藝具有以上優(yōu)點的同時，也存在著不足。由于工藝結(jié)構(gòu)的特點，分段進水工藝好氧區(qū)與缺氧區(qū)交替出現(xiàn)，從而使得好氧區(qū)污泥進入下一段缺氧區(qū)時，攜帶的溶解氧會破壞下一段缺氧區(qū)的缺氧環(huán)境，進而造成異養(yǎng)菌和反硝化菌競爭可快速降解的碳源，使原水中的碳源不能夠被有效利用，脫氮效率下降。脈沖式SBR工藝是在傳統(tǒng)SBR工藝的基礎(chǔ)上改進而得到的一種新型工藝，通過改變運作方式使其充分利用進水中的碳源。該工藝通過時間上的分段進水，充分利用進水中的有機物作為反硝化碳源，節(jié)省了曝氣量和外加碳源的投加量。針對不同的低C/N廢水，分別調(diào)節(jié)各段進水流量，使得進水中的碳源被前次進水產(chǎn)生的硝酸鹽充分利用，從而減少剩余碳源對好氧自養(yǎng)硝化菌的抑制作用，達到高效脫氮的目的。在處理城市垃圾滲濾液時，有人采用脈沖式SBR工藝，氨氮和TN的去除率分別達到了95.8%和90.0%以上，最終出水氨氮和TN分別低于5.0和15.0 mg/L。需要特別說明的是，由于污水處理廠水中進水有機物和含氮量處于一個動態(tài)變化的過程，目前該技術(shù)還達不到精確控制碳源的添加量，使得進水流量控制較為復(fù)雜。Bardenpho工藝是在A/O工藝基礎(chǔ)上的一種演變，即在A/O工藝流程中增加一個后置缺氧反應(yīng)區(qū)和后置快速好氧反應(yīng)區(qū)，如下圖所示。
圖源/網(wǎng)絡(luò)：Bardenpho工藝脫氮過程中，前置好氧區(qū)的硝酸鹽進入后置缺氧反應(yīng)區(qū)后，由于進水碳源不足，反硝化菌利用內(nèi)碳源將硝酸鹽還原成氮氣，提高了整個處理系統(tǒng)脫氮效率。在實際污水處理廠中，如何控制混合液回流比成為制約該工藝大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素。近年來，在污水處理過程中最大限度地減少污泥產(chǎn)量，即通過技術(shù)手段開發(fā)剩余污泥內(nèi)碳源，實現(xiàn)剩余污泥在源頭上減量成為研究熱點，主要技術(shù)原理包括融胞-隱秘生長、解偶聯(lián)代謝、維持代謝和微動物捕食。利用剩余污泥內(nèi)碳源，使其在污水處理廠內(nèi)部進行循環(huán)利用。一方面能強化脫氮過程，使其資源化；另一方面內(nèi)碳源被消耗，實現(xiàn)了污泥減量，降低其處置成本。研究表明，污泥水解產(chǎn)物中含有大量易被反硝化菌利用的有機物，可替代生物脫氮系統(tǒng)外加的有機碳源。比如，有人將污泥發(fā)酵液作為碳源補充進入A2/O系統(tǒng)后，TN的去除率從69.1%上升至80.1%，其脫氮效果優(yōu)于乙酸、丙酸和甲醇；還有人將含水率為98%的剩余污泥通過80℃熱處理90min后，取上清液作為碳源用于兩段式A/O工藝脫氮反應(yīng)后，出水能達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
由于進水C/N偏低，其自身供給的碳源難以滿足反硝化脫氮的需求，這使得利用現(xiàn)有碳源在處理廢水時遇到較大的困難。因此，針對低碳氮比廢水處理的新工藝逐漸成為研究熱點，主要包括同時硝化反硝化（SND）、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化（ANAMMOX）等。SND指的是在同樣的運行條件和裝置中實現(xiàn)反硝化和硝化反應(yīng)。與以往采取的工藝相比，SND有利于減少反硝化反應(yīng)所需的碳源量、減小缺氧池容積等。但是其影響因素較多，控制難度大，難以大范圍內(nèi)推廣。短程硝化反硝化技術(shù)是將硝化反應(yīng)控制在NO2-—N階段，不進行NO2-—N至NO3-—N的轉(zhuǎn)化，直接進行反硝化脫氮反應(yīng)，如下圖所示。圖源/網(wǎng)絡(luò)：短程硝化反硝化技術(shù)
對比于以往的硝化反硝化技術(shù)，短程硝化反硝化具有減少曝氣量，降低脫氮碳源需求量，減少產(chǎn)泥量等優(yōu)點。其在經(jīng)濟上和技術(shù)上均具有較高的可行性，特別是應(yīng)用于處理高氨氮濃度和低C/N廢水。ANAMMOX則是在厭氧條件下，厭氧氨氧化菌將NO2-—N作為電子受體把氨氮氧化為N2的過程。ANAMMOX反應(yīng)在完全厭氧的條件下進行，無需供給氧氣，而且反應(yīng)是以NO2-—N作為電子受體氧化氨氮。與傳統(tǒng)的脫氮工藝相比，ANAMMOX被認為是處理低C/N廢水高效和節(jié)能的方法，已被廣泛用于處理各類含氮廢水，包括污泥消化液、垃圾滲濾液、味精廢水、制藥廢水、豬場廢水和光電工廠廢水。值得一提的是，雖然ANAMMOX反應(yīng)在生物脫氮方面具有較多的優(yōu)點，由于厭氧氨氧化菌的生長底物NO2-—N是ANAMMOX的限制性因子，且ANAMMOX工藝的最終出水仍含有一部分NO3-—N。此外，厭氧氨氧化菌抗負荷能力弱，對溫度控制方面要求較高。
