EZ1301 硝氮和亚硝氮分析仪在厌氧氨氧化工艺中的应用

背景介绍

当前许多污水处理厂都有污泥消化单元。污泥消化罐会对初沉和二沉污泥进行厌氧处理，并为用户提供源源不断的沼气。但当把消化罐中的污泥排出处理时，就会产生污泥消化液。由于污泥消化液被高度浓缩，富含氨氮，通常这一路废水会回流至污水处理厂的进口处再进行循环处理。

在实际操作中，有时也会将一些其他材料（如：工业污泥）加入到消化罐中，此时，污泥浓缩液中的氨氮浓度可以达到4000mg/L。在传统硝化作用下，1g氨氮需要消耗高达7g碱度，并需要支持反硝化脱氮过程的大量碳源。这么高浓度的氨氮通过传统生物法进行处理十分困难，通常无法保证污水厂稳定的处理效果。

市场上有几家可以提供成熟的污泥浓缩液处理工艺的供应商，其中某公司的污泥浓缩液处理工艺叫做ANITA? Mox。ANITA? Mox通过一级反硝化MBBR或Hybas工艺可以去除90%以上的氨氮和75%-85%的总氮。此工艺的核心之一在于厌氧氨氧化菌，通过好氧短程亚硝化和厌氧氨氧化阶段完成高效的脱氮过程。以上两个步骤都在生物膜工艺的不同层完成，好氧亚硝化在生物膜外层完成，厌氧氨氧化在内层完成。

图1：生物膜的好氧/厌氧区

（1）如需准确测量，亚硝氮浓度最好高于硝氮浓度，但在测流厌氧氨氧化过程中并非如此。

（2）浓缩液中氨氮的10%将转化为硝氮，硝氮的浓度和能够检测到的峰值很高。目前，市场上没有供应商能够通过紫外吸收技术覆盖如此高硝氮峰值负荷。

应用情况

在ANITA? Mox项目中，进入反应器的浓缩液中氨氮浓度高达3500mg/L。这将有10%或高达350mg/L的硝氮产生。

我们能够提供给客户的解决方案是EZ1300硝氮和亚硝氮分析仪与外置稀释预处理的组合方案。在项目最开始只是一个测试，因为工艺参数的量程实在极高，目前没有在线监测技术能够直接测量。

图2：某公司厌氧氨氧化工艺：ANITATMMOX

为了应对高浓度的工况，项目组最终选择了100倍的仪器内部稀释与35倍的外部稀释相结合的解决方案。最终提供给客户的方案为：水样经预处理和稀释后供EZ1301使用，EZ130测量硝氮和亚硝氮。稀释水位去离子水。

图3：EZ分析仪与稀释装置

总结

EZ1301已经在瑞典进行了调试和测试，并被安装到集装箱中。它由某公司运送给最终客户，现在正在那里使用。

对于本应用案例来说，将100倍内部稀释和35倍外部稀释相结合的方案实属例外。通常我们不会推荐这样做，因为这会放大测量误差。且目前市场上没有更好的技术和解决方案。