1. 概述

        環(huán)境污染和水體富營養(yǎng)化問題的尖銳化迫使越來越多的國家和地區(qū)制定嚴格的氮磷排放標準， 這也使污水脫氮除磷技術成為污水處理領域的熱點和難點。 當前污水脫氮除磷工藝主要有化學脫氮除磷和生物脫氮除磷兩種技術路線， 其中生物脫氮除磷是目前公認的最經濟的方法。

        污水生物脫氮是有機氮在氨化菌的作用下分解轉化為氨態(tài)氮 （氨化作用） 、 在好氧條件下通過硝化菌的作用將氨氮氧化為硝酸鹽氮 （硝化作用） 、再通過缺氧條件下反硝化菌的作用將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)從水中去除（反硝化作用） ；污水生物除磷是利用聚磷菌一類的微生物，過量地從外部環(huán)境中攝取磷，并將磷以聚合的形態(tài)儲藏在細菌體內，形成高磷污泥，排除系統(tǒng)外，達到從污水中除磷的效果。

        為保證反硝化反應的順利進行以及聚磷菌的攝磷， 必須有充足的碳源提供，一般要求 BOD/TKN>4，BOD/TP>20。而在我國比較常見的卻是低碳源的污水，因此，碳源一直是傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝的控制因素。 現有研究表明多種物質都可以作為脫氮除磷過程所需的外加碳源，大體上可以分為兩大類：一是以葡萄糖、甲醇、乙醇、乙酸等液態(tài)有機物為主的傳統(tǒng)碳源；二是以一些低廉的固體有機物為主，包括含纖維素類物質的天然植物以及一些可生物降解聚合物等在內的新型碳源。但是外加碳源費用昂貴，因此，如何開發(fā)污水處理過程中的碳源（即內碳源） ，便顯得尤其迫切。目前盡管有不少學者在研究各種開發(fā)污泥碳源的方法，例如磨碎機法、高壓電場法、化學法、熱法、高壓撞擊法和超聲波技術等，但是達到工程應用成熟程度的只有超聲波技術。

        超聲波處理污泥的技術早在幾十年前就有人開始研究， 但是工程應用是本世紀才開始的。 這主要是因為在此之前能耗問題一直沒有解決好。隨著先進的檢測手段和集成電路制造技術的出現，這一點出現了突破。

        “超聲波強化生物脫氮除磷技術”是在傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝的基礎上， 用超聲波處理在污泥或者污泥處理的某一位置或生化段上的污泥，利用超聲波對污水處理廠的剩余污泥進行擊破，釋放出污泥中的溶解性 COD，然后將其回流至生物處理段的缺氧段中，有效補充生物處理過程中所需的碳源，從而達到強化生物脫氮除磷的目的。