折點氯化法和化學(xué)反應(yīng)法對監(jiān)測、控制設(shè)備要求很高，目前國內(nèi)很少采用，對氨氮的物化處理國內(nèi)通常采用吹脫法，因此，物化結(jié)合生化的氨氮綜合強化處理工藝在國內(nèi)可簡單地理解為“吹脫＋生化”法。
項目采用“吹脫＋生化”法通常具有如下缺點：
◇溢出氨氣，造成氨的二次污染。
◇反復(fù)調(diào)整PH值，酸堿消耗量大。
◇冬季廢水溫降大，影響后續(xù)生化效果。達到60%去除率需要交換風(fēng)量500~2000m3·氣/m3·水，低值對應(yīng)PH值12，高值對應(yīng)PH值10。
◇規(guī)模適用范圍窄。吹脫法處理氨氮規(guī)模不大于50m3/h，否則不經(jīng)濟，也影響處理效果。按一般工程規(guī)模舉例，空氣流速按液泛速度的60%（常規(guī)取值）計算，*小通風(fēng)量條件下（PH值需調(diào)至12以上）也需要8.8m直徑的吹脫塔，布氣和布水均無法均勻，肯定造成短流，使吹脫效果大大下降。以多臺并聯(lián)形式彌補時需要34臺3m直徑的吹脫塔，規(guī)模過大，結(jié)合后續(xù)工藝將出現(xiàn)頭重腳輕的味道。大通風(fēng)量更甚，需要17.6m直徑或并聯(lián)的136臺3m直徑的吹脫塔。
二、生化法去除氨氮
純生化工藝處理氨氮廢水工藝成熟，技術(shù)穩(wěn)定，但是——不是所有的生化工藝均適用于廢水的脫氮處理，在進行廢水氨氮去除過程中應(yīng)有選擇的使用。
生物脫氮是利用自然界的氮循環(huán)原理，采用人工控制的方法予以實現(xiàn)的。具體過程為：污（廢）水中的有機氮在好氧條件下離解成氨氮，而后在硝化菌的作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮（這個階段稱為好氧硝化）；隨后在缺氧條件下，反硝化菌作用并由碳源提供能量，使硝酸鹽氮部分變成氮氣逸出（這階段稱為缺氧反硝化）。整個生物脫氮過程就是氮的分解還原反應(yīng)，反應(yīng)能量從有機物中獲取。在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素主要是溫度、溶解氧、PH值、堿度以及反硝化所需碳源等。生物脫氮系統(tǒng)中硝化菌增長速度緩慢，所以要有足夠長的污泥泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進行，并且要有充裕的碳源提供能量才可促使反硝化過程順利進行。
所有生物脫氮工藝均基于A/O（缺氧/好氧，或是反硝化/硝化）原理，目前常用生物脫氮工藝主要有：A/O、IMC等。
◆A/O脫氮工藝
通常所說的A/O工藝為連續(xù)進水、連續(xù)排水的缺氧反應(yīng)池與好氧反應(yīng)池分別獨立的活性污泥系統(tǒng)或接觸氧化系統(tǒng)。其特征是缺氧池與好氧池分別設(shè)置（空間分隔），相互隔離互不干涉，通常缺氧池設(shè)置在好氧池前，稱為“前置反硝化工藝”。為達到反硝化的目的，A/O脫氮工藝需要大量好氧池出水回流至缺氧池前端。其簡要工藝過程如圖
從上述流程可以看出：要提高A級池反硝化脫氮效率，回流液提供的硝態(tài)氮越多越好。提高硝態(tài)氮的量有兩鐘方法，一是增加回流比（回流比計算見下文），二是提高硝態(tài)氮濃度。提高回流比有可能造成A級池的富氧化，破壞反硝化環(huán)境，降低反硝化率，同時也增加了動力消耗。O級池排至沉淀池和回流至A級池的水質(zhì)相同，提高硝態(tài)氮濃度則意味著出水含氮（主要為硝態(tài)氮）升高，直接導(dǎo)致出水超標(biāo)。因此，A/O工藝脫氮是有限度的，其脫氮效率通常不超過85%。
回流比的計算：
原廢水NH3-N平均為260mg/L，出水標(biāo)準(zhǔn)NH3-N≤15mg/L，BOD≤20mg/L�；亓鞅萊可由下式計算：
(NH3-N)0——進水氨氮濃度（260mg/L）；
(NH3-N)e——出水氨氮濃度（15mg/L）；
(NO3-N)e——出水硝態(tài)氮濃度（20÷1.14=17.54mg/L）。
注：1mg/L的NO3-N引起B(yǎng)OD值為1.14mg/L，出水BOD≤20mg/L。
按進水氨氮濃度260mg/L計算，則可計算出R=13（理論值），實際回流比將大于15，當(dāng)此生產(chǎn)廢水采用A/O工藝所需的回流量相當(dāng)大，處理流量為10m3/h時，回流量將至少達到150m3/h，動力消耗巨大。另外，由于大量好氧水的回流，可能干擾缺氧池的缺氧環(huán)境而影響反硝化效果，所以必須增大缺氧池容積。按缺氧環(huán)境下反硝化反應(yīng)時間3h計，將回流量計算在內(nèi)，估算缺氧池容積至少為461m3，相當(dāng)與正常流量停留時間46h。
從目前運行的工程實例來看，傳統(tǒng)A/O工藝通常被成功應(yīng)用于低濃度含氨氮廢水的處理，如生活污水、城市污水處理廠等，應(yīng)用于氨氮濃度超出100mg/L廢水時的成功先例不多，且投資較高，突出的問題是氨氮去除率難以達到90%，同時系統(tǒng)不太穩(wěn)定，在出現(xiàn)硝態(tài)氮累積時易造成污泥體系各菌群的比例失調(diào)。
◆IMC
IMC工藝為傳統(tǒng)SBR工藝的變形工藝，是近年發(fā)展起來的一種先進的預(yù)批式除磷脫氮處理法，該處理工藝集反應(yīng)池、沉淀池為一體，間歇進水，間歇反應(yīng)，停氣時污水沉淀撇除上清液，并排出剩余污泥，成為一個周期，周而復(fù)始。
進水階段：廢水進入IMC池的階段，通常為一個運行周期的開始。
反應(yīng)階段：反應(yīng)階段又分兩種階段：曝氣和攪拌，兩個階段依次反復(fù)數(shù)次。
曝氣階段：也稱硝化階段。由曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池供氧，此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3--N。
攪拌階段：也稱反硝化階段。此時停止曝氣而繼續(xù)攪拌，使泥水充分混合，微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解，反應(yīng)池逐漸好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開始進行反硝化反應(yīng)。
沉淀階段：停止攪拌，池中泥水靜止分離，活性污泥逐漸沉到池底，上層水逐漸變清。
潷水階段：沉淀結(jié)束后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時，反應(yīng)池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。
閑置階段：閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段，通常為一個運行周期的結(jié)束。
在IMC處理工藝中，硝化和反硝化在同一池內(nèi)進行，不需要好氧廢水的回流，因此理論上脫氮效率可無限接近于100%。IMC工藝運行方式十分靈活，通過控制供氧量使運行環(huán)境在兼氧和好氧之間不斷變換，這時可以將IMC工藝看成多個A/O工藝的串聯(lián)組合體，所以能夠保證很高的脫氮效果。實踐表明，IMC工藝的脫氮效率可以達到99%以上，只要設(shè)計和運行得當(dāng)，完全可以保證本項目廢水達標(biāo)排放。
IMC工藝的特點是：
◇由于IMC法中，集曝氣、沉淀同一池內(nèi)，節(jié)約了沉淀池和污泥、污水回流系統(tǒng)，所以占地省、運行費用低、設(shè)備簡單、維護方便；
◇IMC池運行比較靈活，各階段的轉(zhuǎn)化通過時間控制，可隨需要任意更改，以滿足不同水量、水質(zhì)、處理要求的需要；
◇由于每次潷水只排出池中少量達標(biāo)廢水，其它剩余泥水對進水有很強的緩沖功能，因此IMC法的抗沖擊負荷能力很強，對原污水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)能力較高；
◇由于運行方式模塊化、程序化，因此比較容易實現(xiàn)自動化控制。
另外IMC還有以下優(yōu)點：
◇根據(jù)反應(yīng)動力學(xué)理論，生物作用于有機基質(zhì)的反應(yīng)速率與基質(zhì)濃度呈一級動力學(xué)反應(yīng)，IMC是按時間推流的，即隨著污水在池內(nèi)反應(yīng)時間的延長，基質(zhì)濃度由高到低，是一種典型的推流型反應(yīng)器。從選擇器理論可知，其擴散系數(shù)*小，不存在濃度返混作用。在每個運行周期的充水階段，IMC反應(yīng)池內(nèi)的污水濃度高，生物反應(yīng)速率也大，因此反應(yīng)池的單位容積處理效率高于完全混和型反應(yīng)池以及不完全推流式反應(yīng)池 。
◇由于IMC反應(yīng)池內(nèi)的活性污泥交替處于厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)，因此，具有脫氮除磷的功效。A/O法要使脫氮率達到75％以上，其污泥回流量須為數(shù)倍的進水量，動力消耗很大，而IMC法則不同，由于運行是在同一反應(yīng)池內(nèi)進行的，無污泥回流量但池內(nèi)污泥濃度*大，因此，IMC法的脫氮效率不但高而且穩(wěn)定。
◇IMC法的運行效果穩(wěn)定，既無完全混和型反應(yīng)池中的跨越流，也無接觸氧化法中的溝流。
◇IMC反應(yīng)池在運行初期，池內(nèi)BOD濃度高，而DO濃度較低，即存在著較大的氧傳遞推動力，因此，在相同的曝氣設(shè)備條件下，IMC可以獲得更高的氧傳遞效率。
◇IMC反應(yīng)池中BOD濃度梯度的存在有利于抑制絲狀菌的生長，能克服傳統(tǒng)活性污泥法常見的污泥膨脹問題。
◇按照水力學(xué)的觀點，活性污泥的沉降，以在完全靜止?fàn)顟B(tài)下沉降為佳，IMC幾乎是在靜止?fàn)顟B(tài)下沉降，它們似乎更趨近于這一觀點，因此，沉降的時間短，效率高。
◇IMC可根據(jù)來水的水溫、水量、水質(zhì)情況調(diào)節(jié)運行工況，以適應(yīng)不同情況的運行需要。
◇利用電動閥、電磁閥、液位計、溶解氧儀、自動記時器及可編程序控制器可使IMC污水處理系統(tǒng)的運行過程自動化。
因此，IMC工藝可以適應(yīng)處理低、中、高濃度氨氮廢水的需要，在處理合成氨廢水時成功的經(jīng)驗很多，目前多數(shù)成功處理合成氨廢水的范例多為IMC工藝。
從上述流程可以看出：要提高A級池反硝化脫氮效率，回流液提供的硝態(tài)氮越多越好。提高硝態(tài)氮的量有兩鐘方法，一是增加回流比（回流比計算見下文），二是提高硝態(tài)氮濃度。提高回流比有可能造成A級池的富氧化，破壞反硝化環(huán)境，降低反硝化率，同時也增加了動力消耗。O級池排至沉淀池和回流至A級池的水質(zhì)相同，提高硝態(tài)氮濃度則意味著出水含氮（主要為硝態(tài)氮）升高，直接導(dǎo)致出水超標(biāo)。因此，A/O工藝脫氮是有限度的，其脫氮效率通常不超過85%。回流比的計算：原廢水NH3-N平均為260mg/L，出水標(biāo)準(zhǔn)NH3-N≤15mg/L，BOD≤20mg/L�；亓鞅萊可由下式計算：(NH3-N)0——進水氨氮濃度（260mg/L）；(NH3-N)e——出水氨氮濃度（15mg/L）；(NO3-N)e——出水硝態(tài)氮濃度（20÷1.14=17.54mg/L）。注：1mg/L的NO3-N引起B(yǎng)OD值為1.14mg/L，出水BOD≤20mg/L。按進水氨氮濃度260mg/L計算，則可計算出R=13（理論值），實際回流比將大于15，當(dāng)此生產(chǎn)廢水采用A/O工藝所需的回流量相當(dāng)大，處理流量為10m3/h時，回流量將至少達到150m3/h，動力消耗巨大。另外，由于大量好氧水的回流，可能干擾缺氧池的缺氧環(huán)境而影響反硝化效果，所以必須增大缺氧池容積。按缺氧環(huán)境下反硝化反應(yīng)時間3h計，將回流量計算在內(nèi)，估算缺氧池容積至少為461m3，相當(dāng)與正常流量停留時間46h。從目前運行的工程實例來看，傳統(tǒng)A/O工藝通常被成功應(yīng)用于低濃度含氨氮廢水的處理，如生活污水、城市污水處理廠等，應(yīng)用于氨氮濃度超出100mg/L廢水時的成功先例不多，且投資較高，突出的問題是氨氮去除率難以達到90%，同時系統(tǒng)不太穩(wěn)定，在出現(xiàn)硝態(tài)氮累積時易造成污泥體系各菌群的比例失調(diào)。◆IMCIMC工藝為傳統(tǒng)SBR工藝的變形工藝，是近年發(fā)展起來的一種先進的預(yù)批式除磷脫氮處理法，該處理工藝集反應(yīng)池、沉淀池為一體，間歇進水，間歇反應(yīng)，停氣時污水沉淀撇除上清液，并排出剩余污泥，成為一個周期，周而復(fù)始。進水階段：廢水進入IMC池的階段，通常為一個運行周期的開始。反應(yīng)階段：反應(yīng)階段又分兩種階段：曝氣和攪拌，兩個階段依次反復(fù)數(shù)次。曝氣階段：也稱硝化階段。由曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池供氧，此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3--N。攪拌階段：也稱反硝化階段。此時停止曝氣而繼續(xù)攪拌，使泥水充分混合，微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解，反應(yīng)池逐漸好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開始進行反硝化反應(yīng)。沉淀階段：停止攪拌，池中泥水靜止分離，活性污泥逐漸沉到池底，上層水逐漸變清。潷水階段：沉淀結(jié)束后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時，反應(yīng)池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。閑置階段：閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段，通常為一個運行周期的結(jié)束。在IMC處理工藝中，硝化和反硝化在同一池內(nèi)進行，不需要好氧廢水的回流，因此理論上脫氮效率可無限接近于100%。IMC工藝運行方式十分靈活，通過控制供氧量使運行環(huán)境在兼氧和好氧之間不斷變換，這時可以將IMC工藝看成多個A/O工藝的串聯(lián)組合體，所以能夠保證很高的脫氮效果。實踐表明，IMC工藝的脫氮效率可以達到99%以上，只要設(shè)計和運行得當(dāng)，完全可以保證本項目廢水達標(biāo)排放。IMC工藝的特點是：◇由于IMC法中，集曝氣、沉淀同一池內(nèi)，節(jié)約了沉淀池和污泥、污水回流系統(tǒng)，所以占地省、運行費用低、設(shè)備簡單、維護方便；◇IMC池運行比較靈活，各階段的轉(zhuǎn)化通過時間控制，可隨需要任意更改，以滿足不同水量、水質(zhì)、處理要求的需要；◇由于每次潷水只排出池中少量達標(biāo)廢水，其它剩余泥水對進水有很強的緩沖功能，因此IMC法的抗沖擊負荷能力很強，對原污水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)能力較高；◇由于運行方式模塊化、程序化，因此比較容易實現(xiàn)自動化控制。另外IMC還有以下優(yōu)點：◇根據(jù)反應(yīng)動力學(xué)理論，生物作用于有機基質(zhì)的反應(yīng)速率與基質(zhì)濃度呈一級動力學(xué)反應(yīng)，IMC是按時間推流的，即隨著污水在池內(nèi)反應(yīng)時間的延長，基質(zhì)濃度由高到低，是一種典型的推流型反應(yīng)器。從選擇器理論可知，其擴散系數(shù)*小，不存在濃度返混作用。在每個運行周期的充水階段，IMC反應(yīng)池內(nèi)的污水濃度高，生物反應(yīng)速率也大，因此反應(yīng)池的單位容積處理效率高于完全混和型反應(yīng)池以及不完全推流式反應(yīng)池 。◇由于IMC反應(yīng)池內(nèi)的活性污泥交替處于厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)，因此，具有脫氮除磷的功效。A/O法要使脫氮率達到75％以上，其污泥回流量須為數(shù)倍的進水量，動力消耗很大，而IMC法則不同，由于運行是在同一反應(yīng)池內(nèi)進行的，無污泥回流量但池內(nèi)污泥濃度*大，因此，IMC法的脫氮效率不但高而且穩(wěn)定。◇IMC法的運行效果穩(wěn)定，既無完全混和型反應(yīng)池中的跨越流，也無接觸氧化法中的溝流。◇IMC反應(yīng)池在運行初期，池內(nèi)BOD濃度高，而DO濃度較低，即存在著較大的氧傳遞推動力，因此，在相同的曝氣設(shè)備條件下，IMC可以獲得更高的氧傳遞效率。◇IMC反應(yīng)池中BOD濃度梯度的存在有利于抑制絲狀菌的生長，能克服傳統(tǒng)活性污泥法常見的污泥膨脹問題。◇按照水力學(xué)的觀點，活性污泥的沉降，以在完全靜止?fàn)顟B(tài)下沉降為佳，IMC幾乎是在靜止?fàn)顟B(tài)下沉降，它們似乎更趨近于這一觀點，因此，沉降的時間短，效率高。◇IMC可根據(jù)來水的水溫、水量、水質(zhì)情況調(diào)節(jié)運行工況，以適應(yīng)不同情況的運行需要。◇利用電動閥、電磁閥、液位計、溶解氧儀、自動記時器及可編程序控制器可使IMC污水處理系統(tǒng)的運行過程自動化。因此，IMC工藝可以適應(yīng)處理低、中、高濃度氨氮廢水的需要，在處理合成氨廢水時成功的經(jīng)驗很多，目前多數(shù)成功處理合成氨廢水的范例多為IMC工藝。
