MABR相对于传统生化去除总氮的优势

一、什么是总氮？

在水处理中有关氮素经常提到的几个术语包括：总氮（TN）、凯氏氮（TKN）、有机氮、无机氮、氨氮，他们之间的关系如下：

总氮（TN）=有机氮+无机氮=凯氏氮（TKN）+ NOx-N；

无机氮=氨氮（NH₃-N，NH₄-N）+硝态氮（NO₃-N）+亚硝态氮（NO₂-N）；

凯氏氮（TKN）=有机氮+氨氮（NH₃-N，NH₄-N）。

二、生化脱氮的技术原理

在污水脱氮技术中广泛使用生物法进行处理，生物脱氮是依靠水体中微生物的生理代谢作用将不同形态的氮转化为氮气的过程，流程为：污水中难降解的有机氮通过水解氨化作用，分解为氨氮，氨氮在亚硝化作用及硝化作用下，转化为硝态氮，继而在反硝化作用下转化为氮气。

三、MABR脱氮优势分析

目前，处理总氮的方法中生化法备受青睐，原因包括起源较早、技术成熟、成本较低等，在我国几十年的污水处理中，生化法一直占据着主体地位，但工艺上的不足也随着排放标准的提高逐渐显现而出，尤其对氮磷的去除效果仅依靠供给微生物的自然生理需求以得到一定程度的减少，在污水中氮磷浓度较高时，依靠传统污泥法往往达不到预想的结果。

当然，在活性污泥法的实践应用中也出现了很多新型处理工艺，包括生物滤池技术、生物转盘、膜分离法及膜曝气生物反应器（MABR）等。

尤其是最新水处理工艺——MABR的出现，解决了传统生化法的脱氮效率较低、占地面积较大等弊端，实现了总氮去除效率高、节能减排、出水达标稳定、投资回报时间短、可持续发展等多个工艺、运营维度的提升。

1. 实现同步硝化反硝化：MABR具备同步硝化反硝化功能，对污水中原有有机物利用效率高，减少碳源投加量，同时可减低内回流比。

2. 反应器结构：在传统生化中，反硝化环节完成后产生的氮气不溶于水，而堆积的污泥制约着氮气的排出，氮气的滞留又会占据微生物富集的空间，影响微生物的富集，如此恶性循环，使反应死区越来越多，污泥的可利用量越来越低。MABR技术是通过载体——透氧膜向生物膜传质氧气，氧气浓度由内向外依次递减，形成好氧层-兼氧层-厌氧层，氧气是在生物膜内部进行传质，氧气可以充分、高效地利用，而高利用率也使得该技术电耗低，极大节约工程能耗。

3. 微生物富集模式：传统活性污泥法中菌体吸附在污泥之上，随污泥悬浮在水体之中，当污水进入池体时，悬浮污泥易被打散随水流排出池体，一方面影响出水水质，另一方面减少了污泥有效利用率。MABR技术结合了透氧膜与生物膜，通过透氧膜为附着生长在其表面的生物膜直接供氧，污水在透氧膜周围流动时，水体中的污染物在浓差驱动和微生物吸附等作用下进入生物膜内，经过生物代谢和增殖被微生物利用，使水体中的污染物同化为微生物菌体固定在生物膜上或分解成无机代谢产物，从而实现对水体的净化。

4. 节能低碳，综合投资低：相对于前期一次性投资来说，MABR比常规生物膜法投资高一点，但根据污水处理行业的投资周期，综合运营成本之后，MABR的投资回报率明显优于常规生物膜法，能够帮助运营单位真正实现高效、节能、低碳、低成本。

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