水體中氮素污染會引起生態以及健康方面的有害影響，氨在水中已離子（NH4+）和分子（NH3）形態存在，引起毒害作用的主要是NH3。對大部分魚類而言，水體中的NH3的致死劑量為1mg/L。

1、實驗部分

1.1 材料與儀器

某養豬場廢水沼氣池出水小試實驗，設計流量5L/d，總停留時間1~2d；水質CODcr:670~1100mg/L、NH4+-N：209~371mg/L、NOX--N4~20mg/L，TN243~395mg/L、pH：6~9。

小試填料：BF納米載體填料，規格為20mm×20mm×15mm，有效比表面積為30000~50000m2/m3、比重0.95~1.05g/cm3、空隙率70%~90%、氧利用率為25%~35%。

泵與風機：進水泵和回流泵型號：LongerpumpTMBT100-2J、流量分別為10～30L/d、30～90L/d；電磁式空氣壓縮機型號：海利ACO-500，排氣量為100L/min。

1.2 菌種

本實驗優勢微生物采用碧沃豐針對養殖行業廢水的優勢菌種。缺氧池優勢細菌：芽孢桿菌、酵母菌屬、反硝化細菌。好氧優勢細菌：酵母菌屬、芽孢桿菌屬、亞硝化單胞菌、硝化桿菌。

1.3 實驗裝置

實驗裝置圖見圖1。反應器材料為有機玻璃，調節池規格為100mm×100mm×200mm、缺氧池和好氧池規格為φ150mm×500mm。

1.4 試驗方法

啟動實驗：用某養豬場沼氣池出水充滿實驗裝置。調節pH控制在7.5~8.5，缺氧池加入芽孢桿菌、酵母菌屬、反硝化細菌各0.1g，開啟攪拌裝置，溶解氧控制在0.5mg/L以下。好氧池加入酵母菌屬、芽孢桿菌屬、亞硝化單胞菌、硝化桿菌各0.1g，控制溶解氧在2~4mg/L。缺氧池的COD/TP控制100~300:1；好氧池的COD/TP控制100:1可使用磷酸鹽進行調節。硝化液回流比可控制在100%~300%。

負荷提升階段：待好氧池氨氮降浮減少，缺氧池可開始進水。每次提升負荷依次為0.5L/d、0.5L/d，1L/d，1.5L/d，2.5L/d，5L/d，時間間隔依據好氧池出水氨氮情況而定。

2、試驗結果與分析

2.1 好氧池氨氮和pH隨時間變化關系

圖2結果顯示好氧池的氨氮下降，會導致pH值下降。這一結果揭示了微生物進行硝化作用，將氨氮轉化為硝酸鹽氮，會消耗系統中的堿，從而導致好氧池的pH下降。

2. 2好氧池氨氮去除效果分析

由圖3可知，好氧池進水氨氮濃度在200～400mg/L波動，在30d的連續運行中，從8月8日到8月17日為硝化系統建立階段；8月18日到9月5日，為系統負荷提升階段。整個過程，停留時間在1~2d，氨氮平均去除率可達96.8%，最高可達98.8%，出水氨氮在4.9~6.6mg/L之間。

2.3 好氧池出水氮素分析

在系統進水量維持在2.5L/d，總氮維持在系統停留時間為2d，研究不同硝化液回流，對該類廢水總氮去除效果。具體結果如表1所示。

由表可知，在回流量為250%，出水總氮為13.95mg/L（進水總氮為283.82mg/L），總氮的去除率為95.08%。當硝化液回流量大于250%時，系統出水的總氮反而升高。在實際運行過程中，硝化液的回流比盡量控制在250%左右。

3、結論

（1）系統停留時間在1~2d，氨氮平均去除率可達96.8%，最高可達98.80%，出水氨氮穩定在4.9~6.6mg/L之間，達到了污水綜合排放標準的一級標準。

（2）在停留時間為2d，硝化液回流量為250%，系統總氮去除率高達95.08%。