香港环保局和清华环境研究院联合推出了一项新的无碳总氮去除技术

诞生于1932年的Wurmann工艺和1980年形成的A2/O工艺逐渐确立了异养细菌废水处理中不可替代的地位。由于异养菌种类繁多，对各种污染物有一定的去除率，人们对异养菌的期望很高，它不仅能去除COD和BOD，而且还承担着脱氮除磷的重任。

异养细菌污水处理行业中占主导地位，就像牛顿力学物理学中一样。然而，随着总氮需求量降低到10mg/L甚至2mg/L，仅依靠异养细菌深度去除总氮是不够的。异养细菌不仅需要去除各种污染物，而且需要对每种污染物都有很高的去除率，这是不现实的。此外，各种细菌之间也存一定的竞争。污染物的处理效果必须平衡微生物的消长。对于反硝化过程，绝大多数污水厂进水存有机碳源不足的问题。因此，为了有效去除氮，必须补充额外的碳源。这种杂菌系统中，只有一小部分补充碳源用于反硝化。优质有机碳源不仅是反硝化细菌的食物，也是其他细菌的浪费。

总之，试图通过添加碳源来解决总氮的深度去除问题是一种浪费和低效的方法。深度脱氮已成为笼罩污水处理行业的“乌云”。

1977年，J.J.bisogni发现脱氮硫杆菌能够深度去除硝酸盐氮。然而，40多年的时间里，这种菌株没有发挥作用的地方。然而，当需要深度去除总氮时，发现该技术只是为深度脱氮而诞生的：多样的异养细菌可以初步去除总氮，而单一的自养细菌可以深度去除总氮。异养细菌消耗废水中现有的有机碳源，而自养细菌消耗无机物。这两种细菌所消耗的食物是不同的，因此不存相互竞争有机碳源的问题。这两种细菌可以不同的环境中充分生长，履行各自的职责，相互补充。

碳源本身就是一种污染物。投加量过多会导致cod超标，投加量过少会导致总氮去除达不到预期效果。此外，碳源利用率不高，导致添加碳源的成本较高，这是大多数污水处理厂难以接受的。深度脱氮的正确方向是将传统的异养细菌与新型硫自养细菌相结合。

苏州青空环保科技有限公司与清华环境研究院黄霞、梁鹏研究小组共同推出了一项新的无碳源总氮去除技术，旨为即将到来的大规模总氮升级提供技术支持。该技术利用硫作为电子受体，脱氮硫杆菌的作用下将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮。具体反应方程式如下：

　　 硫自养反硝化方程

　　 反硝化原理图

　　 脱氮硫杆菌

上表对传统反硝化和硫自养反硝化进行了简单比较。由此可见，硫自养反硝化（SAD）是一种与传统反硝化完全不同的技术。由于食品是整个反硝化环境中的硫源，传统异养细菌的生长将受到抑制，硫反硝化细菌的繁殖将成为优势菌株，硝酸盐氮的还原反应主要发生整个反应器中。反硝化效率高于异养菌，以保证出水总氮维持较低浓度。

硫自养工艺成功应用于总氮的深度脱氮，弥补了异养菌深度脱氮的不足。

　　 硫自养反硝化，进水30-50Mg/L，出水2-4mg/L

目前，很多生活污水处理厂都面临着升级改造的问题。升级的两个核心指标是深度脱氮除磷。许多现有的污水处理厂采用磁凝工艺来降低污水中的磷和SS。硫自养工艺连接到磁凝工艺的前段，可以成为脱氮除磷的标准工艺包，可以将出水的总氮、总磷和SS降低到一个新的水平。更重要的是，硫自养每吨水的投资远低于反硝化过滤器。硫自养与磁混凝组合投资比单一反硝化滤池低40%以上，出水水质好于过滤法。有望成为污水处理厂达标改造的最佳可行技术。