图 1。1 污水处理工艺概览

污水处理工艺流程如图 1。1 所示。污水处理时，未经处理的废水首先流入格 栅间，通过格栅截流使大块物质被过滤，再经泵房抽升将污水送至预处理池，池 中设有充气沉砂和去脂室，通过沉砂处理来除去污水中的砂、石与大颗粒物，从

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而减少在后续处理工艺中发生沉降、设施淤砂、处理效率变低的可能。污水流入 初级沉淀池，悬浮物被清除后进行二级处理。二级处理池包括曝气池和二次沉淀 池，曝气池中微生物将污水中的氨氮、有机质等污染物转换成细胞物质和 CO2 等，达到净化水质的目的。反应后的污水和微生物流入二级沉淀池，微生物沉降 回收，与新的废水流进曝气池继续进行反应，处理后的水则流出污水处理厂。对 于出水水质要求较高的污水，流入自然水体前还要进行深度处理。论文网

我国的污水处理厂对 COD 的平均去除率为 88%，与发达国家水平一致，经 处理后的污水排放水质可达一级 A 标准（GB18918-2002）；对氨氮的平均去除 率约为 80%，其中西北、东北、华北地区的处理效果低于国家平均水平。此外， 我国约有 90%的污水处理厂在脱氮除磷、尤其是去除水体中的总氮（TN）方面 存在问题，将近 50%的污水处理厂未达到国家氮排放标准[9]，并且常规的处理工 艺存在建设成本大、处理流程长[10]等问题。

1。3  曝气生物滤池简介

曝气生物滤池（Biological aerated filter，BAF）相比其他污水处理技术而言 是一种灵活的水处理工艺，本质上是生物膜反应池[11]。反应池中填充颗粒介质， 为微生物附着繁殖并发展成为生物膜提供大量的表面，同时，颗粒介质的存在也 使 BAF 具有深度过滤功能，增加了对悬浮物的去除率[12]，具有硝化去氨、反硝 化脱氮、除磷、去除有害物质等作用。

曝气生物滤池技术与普通活性污泥法相比具有有机负荷高、处理效果好、占 地面积小以及运行管理方便等优点[13]。作为一种新型的利用微生物处理污水的 工艺，曝气生物滤池广泛应用于城市生活污水处理、中水回用及微污染源水的预 处理过程中。

1。4  造纸白泥陶瓷滤料在污水处理中的潜在应用

自然界中，氮元素主要以有机氮和无机氮的形式存在于污水中，前者如氨基、 硝基化合物等，后者如铵氮、氨、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等。通常把以游离态和 铵盐形式存在于水体中的氮称为氨氮（NH4+-N），氨氮浓度是评价水污染程度的 重要指标[14]。

利用生物法去除污水中的氮主要涉及氨化、硝化和反硝化三个过程[15]，如 图 1。2 所示。

生物脱氮流程图

酶和微生物把机氮转化为氨氮（NH4+-N）的过程为氨化；硝化是指在有氧 条件下氨氮被氧化为硝态氮（NO3--N），先由亚硝酸菌（Nitrosomonas）将氨氧 化为亚硝态氮（NO2--N），然后是由硝酸菌（Nitrobacter）将亚硝态氮进一步氧化 成硝态氮，分别如式（1。1）、式（1。2）所示：

2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ （1。1）

NO2-+0。5O2→NO3- （1。2）

反硝化是在厌氧或缺氧条件下，硝态氮及其他氮氧化物作为电子受体被还原 为氮气或氮的其他气态氧化物，如（3）、（4）所示：

NO2-+3H（电子供体有机物）→0。5N2+H2O （1。3）

NO3-+5H（电子供体有机物）→0。5N2+H2O （1。4） 使用生物进行污水处理时，微生物发生硝化反应消耗污水中的氨氮，从而达