1、硝化液回流進行前置反硝化工藝

硝化液回流至前端缺氧區，同時投加碳源，通過反硝化菌將硝基氮進行反硝化轉化為氮氣，無需新增處理設施，無需新增占地，僅需在現有的好氧段的末端安裝內回流泵，將硝化液回流至前置反硝化區。此方案從理論上可行，但存在如下問題：

1) 如需將總氮達到一級A標，需將硝基氮降至10mg/L以下，通過計算，硝化液回流比將在150-200%，即2倍于進水水量的富含溶解氧的硝化液（DO約4mg/L）回流至缺氧段將直接改變缺氧段的溶解氧環境（0.2mg/L≤DO≤0.5mg/L），影響反硝化效率的一個重要指標即嚴格的缺氧環境，如此大的回流比導致的溶氧升高和缺氧停留時間減少將會嚴重影響反硝化效率和反應時間，進而出水總氮無法達到很低的水平，但減少回流比則無法完成總氮的反硝化數量，亦會影響出水總氮達標。

2) 如進行反硝化反應，反硝化菌必定會利用一定的碳源，從進水C/N比和出水的C/N比分析，該廠如進行反硝化需補加碳源，如在前端補充甲醇作為碳源，則存在反硝化菌和其他菌種的競爭關系，從微生物學的角度分析，反硝化在此條件下并非優勢菌種，因此前端投加的大量碳源會被浪費，導致運行費用升高，如過量補充則又會導致后端處理負荷的增加。

2、后置反硝化工藝

在現有生化系統的后端接反硝化系統，例如在后端接入反硝化濾池等，優化后置反硝化的條件，同時投加碳源，通過反硝化菌將硝基氮進行反硝化轉化為氮，從而實現出水的總氮小于10mg/L，此方案從理論上絕對可行，但存在如下問題：

1) 新增用地過大，新增后端的反硝化濾池，根據業主所提供的圖紙和我方技術人員現場踏勘，如完成反硝化反應，反硝化濾池主體占地面積在500平米左右。

2) 投加碳源會導致出水COD濃度升高，碳源利用效率較低，且同樣存在著如在冬季水溫降低時，反硝化效率下降，從而直接影響出水總氮的達標。

3）不耐沖擊負荷。進水來水水質突然變化對出水總氮影響較大。

3、膜工藝

膜工藝主要為MBR工藝，通過在現有的池內新增MBR，以維持系統內較高的污泥濃度和回流污泥濃度（回流污泥濃度可以補充一定碳源），來提高反硝化的效率，該方案針對總氮特別是硝基氮確實有一定的去除效果，但仍存在如下問題：

1) MBR的安裝需要現有的處理設施停水進行安裝，同時由于MBR系統運行所需的曝氣量較一般生化工藝大，故現有的曝氣系統也需重新設計安裝。

2) MBR的運行管理要求較高，除日常的在線清洗外，還需定期離線化學清洗，且膜絲易斷，因此膜的維護和更換費用較高，加之MBR運行動力費較高，因此MBR總運行成本較高。

3) MBR運行維持了較高的污泥濃度，具有一定的抗沖擊負荷能力，但針對低BOD/TKN在2~3范圍內特性，反硝化碳源不足，能否保持較高的除磷和脫氮效率還是和來水水質有較大影響。

4) MBR本身無法截留硝基氮，其仍是生物脫氮工藝的一種，因此水溫、水質、碳源、溶解氧等因素均對MBR的運行產生影響。

4、靶向大孔樹脂脫氮系統

靶向大孔樹脂脫氮系統利用離子交換原理采用樹脂吸附水中硝酸根離子。該系統運行不受溫度變化和進水濃度變化影響。與常規反硝化生物脫氮相比，該系統擁有良好的抗沖擊負荷性能和適應性。根據長期監測數據可知污水廠出水總氮中90%的氮為硝酸鹽氮，采用該系統對總氮去除效率可達80%以上。因此，“靶向大孔樹脂脫氮系統”在該項目中對總氮的去除更有針對性和技術優勢。

同時，實踐發現該系統處理出水磷酸根離子濃度也能大幅度降低，對出水COD、懸浮物還能進一步去除部分。對廢水中黃色腐殖酸類有機物也有5%~30%吸附效率。

綜上所述：單純的生化脫氮工藝，無論是傳統的前置反硝化、后置反硝化，以及膜工藝，均不同程度的受到占地、碳源、溶解氧、進水沖擊負荷等因素的影響，尤其是冬季水溫較低時，以上因素的影響將更加顯著。而深度脫氮工藝，則有效的解決了單一生化脫氮工藝的各種不足，在充分發揮生物脫氮的基礎上，采用深度脫氮工藝進行深度處理，有效的確保了在各種不利條件下的總氮指標的穩定達標；而濃縮后的高濃度硝酸鹽廢水，進行反硝化時對碳源的利用率更高，節約運行成本。因此選用“深度脫氮工藝”來去除水中硝酸鹽。

深度脫氮工藝能有效去除廢水中的總氮，但產生的濃水較難處理，就該問題提出以下解決方法：

建立反硝化反應器

以主要處理硝酸鹽氮為目的，單獨建立一個反硝化系統，用于節省占地，提高反硝化效率減少碳源投加。主要工藝流程：

1) 將濃水pH值調節至中性左右；

2) 調節后的高硝酸鹽氮廢水進入反硝化反應器，補充碳源，監控反硝化塔內pH值、氧化還原電位（ORP）、溶解氧（DO），并及時加酸調整pH值7~8及增減曝氣量控制溶解氧0.2mg/L左右。通過投加碳源進行反硝化反應總氮能降低至20mg/L左右。

3) 由于脫氮材料吸附了少量COD有機物，再生時洗脫下來增加了COD并帶有淡黃色，反硝化池投加少量粉末活性炭吸附脫色以及增強反硝化池污泥的沉降性，再將出水與高密度沉淀池進水混合，污泥與高密度沉淀池污泥濃縮池中物化污泥混合后一起脫水。