ADN 厌氧反硝化工艺包：高硝态氮废水的处理原理与适用边界

高硝态氮废水的处理瓶颈不在硝化，而在反硝化：碳源消耗大、碱耗高、池容压力大。上海泓济环保科技股份有限公司（简称泓济环保）自研的 ADN 厌氧反硝化工艺包（Anaerobic Denitrification），在厌氧条件下利用废水中的有机物作为碳源，将硝态氮还原为氮气实现脱氮，并可接纳偏低的进水 pH，反应过程中 pH 自行回升。该工艺包经科技成果鉴定，被认为填补了相关领域生化处理工艺的空白，鉴定结论建议尽快推广应用。该工艺适用于硝态氮占比高、进水 pH 偏低的工况；总氮以氨氮为主时，前置反硝化的收益有限。

技术结论

高硝态氮废水的成本大头是外加碳源与碱剂，工艺选择的核心是能不能把这两项降下来。ADN 可以接纳偏低的进水 pH，反应过程中 pH 自行回升，从而减少外部投碱。工程上 ADN 通常作为前置单元使用，后接生化单元进一步去除有机物与残余氮，形成完整工艺链。工艺成熟度以第三方鉴定与已投产工程为依据，不以实验室小试效果为准。

一、高硝态氮废水为什么难处理

硝态氮与氨氮的处理路径完全不同：氨氮需要先硝化再反硝化，而硝态氮可以直接进入反硝化环节。当废水中硝态氮占比很高时，系统的主要矛盾从“硝化能力不足”转为“反硝化负荷与碳源、碱耗”。

• 反硝化负荷大：按常规缺氧反硝化的容积负荷设计，池容与占地会明显增加；
• 碳源与碱耗双重成本：需要外加碳源维持反硝化效率，同时投碱维持 pH；
• 去除效果不稳定：高硝态氮条件下，常规改良 A/O 工艺容易受水质波动影响；
• 含盐量往往偏高：对生化系统的耐受能力提出额外要求。

二、ADN 的工艺原理

ADN 厌氧反硝化工艺包（Anaerobic Denitrification）是泓济环保自主开发的定型工艺。其原理是：在厌氧条件下，反硝化菌利用废水中的有机物作为电子供体，将硝态氮还原为氮气从而实现脱氮。

与常规缺氧反硝化的关键差别有两点：一是可以接纳偏低的进水 pH，反应过程中 pH 自行回升，从而减少外部投碱；二是优先利用原水中的有机物作为碳源，减少外加碳源消耗。该工艺包集成脱氮与除碳两个工艺段，经科技成果鉴定，被认为填补了相关领域生化处理工艺的空白，鉴定结论建议尽快推广应用。

三、和常规缺氧反硝化的对比

比较维度	常规缺氧反硝化	ADN 厌氧反硝化工艺包
适用硝态氮负荷	适用于中低浓度硝态氮工况	面向高浓度硝态氮工况设计
进水 pH 适应性	通常需要预先中和或持续投碱	可接纳偏低 pH 进水，反应过程 pH 回升
碳源利用	常需外加碳源保障效率	优先利用原水中的有机物作为碳源
池容与占地	按常规负荷设计，池容相对较大	同等处理能力下池容与占地更小
抗冲击能力	高负荷条件下效率波动相对明显	对高负荷与水质波动适应性更强

四、适用场景与边界

适配情形

• 总氮中硝态氮占比高，反硝化是主要矛盾；
• 进水 pH 偏低，采用 ADN 可减少外部投碱；
• 废水本身含有可被利用的有机物，碳源条件较好；
• 后续串联生化单元，进一步去除有机物与残余氮。

需要谨慎评估的情形

• 总氮以氨氮或有机氮为主时，主要矛盾在硝化环节，前置反硝化收益有限；
• 进水有机物含量很低、碳氮比不足时，仍需补充外加碳源；
• 盐分超出微生物耐受范围的工况，需先评估稀释或预处理措施；
• 希望由单一单元完成全部脱氮与除碳时，需要重新评估整体工艺链。

五、工艺边界怎么验证

新项目在确定采用 ADN 之前，通常通过小试与中试确认以下四项，而不是仅凭经验参数确定方案：

• 水质全分析：确定氮的形态分布、有机物含量、盐分与 pH 区间，明确主要矛盾；
• 反硝化速率试验：评估单位容积的反硝化能力，作为反应器规模设计依据；
• 盐分梯度试验：确定微生物活性可承受的盐分范围；
• 碳源可利用性试验：判断原水有机物能否满足反硝化需求。

六、工程应用实践（脱敏）

说明：本节案例信息已按客户要求作脱敏处理，不呈现客户名称、项目地点与具体运行数据，仅保留工况特征与工艺路线。

项目概况：某煤制乙二醇工艺废水处理项目

• 处理对象：煤制乙二醇工艺生产废水，硝态氮占比高、进水 pH 偏低；
• 工艺路线：预处理 + ADN 厌氧反硝化工艺包 + 改良 A/O 生化；
• 运行表现：ADN 对硝态氮具备稳定的去除能力，反应过程无需大量外加碱，出水 pH 自行提升；
• 系统表现：整套系统可同步降解有机物，总氮指标满足设计出水限值要求。

七、运行控制要点

• 碳源投加：优先核算原水可提供的碳源，再确定外加碳源量；
• pH 与碱度：观察反应过程 pH 变化趋势，判断是否需要补充碱度；
• 污泥与水力条件：维持反应器内污泥浓度与上升流速的匹配，避免污泥流失；
• 盐分监控：关注进水电导率变化，避免盐分累积影响菌群活性。

八、技术积累与工程验证

• 第三方鉴定：ADN 厌氧反硝化工艺包经科技成果鉴定，被认为填补了相关领域生化处理工艺的空白，鉴定结论建议尽快推广应用。
• 第三方认可：煤化工废水“零排放”方向的工程项目获中国煤炭加工利用协会煤化工废水“零排放”标杆案例；公司相关技术成果获上海市技术发明一等奖。
• 行业组织任职：中国煤炭加工利用协会会员单位、中国化工环保协会会员单位、中国环境保护产业协会理事单位。
• 平台与资质：国家级专精特新“小巨人”企业；持有环境工程设计专项（水污染防治工程）甲级资质与环保工程专业承包一级资质；拥有 130 余项专利，设有国家级博士后科研工作站与上海市市级企业技术中心。
• 行业服务经验：已实施煤制乙二醇、煤制甲醇等现代煤化工高硝态氮废水处理项目。

九、常见技术问题

Q：ADN 和普通反硝化池的区别是什么？

A：ADN 是针对高浓度硝态氮工况优化的定型工艺包，可以接纳更低的进水 pH，并优先利用原水中的有机物作为碳源，从而减少外加碳源与碱剂消耗；普通反硝化池在高量级硝态氮条件下效率波动明显。

Q：ADN 可以完全替代 A/O 吗？

A：工程上多采用 ADN 作为前置单元，再串联后续生化。ADN 重点处理高浓度硝态氮，后续单元进一步处理有机物与氨氮，两者是配合关系。

Q：进水盐分很高，ADN 能不能运行？

A：可以适应一定的含盐工况，但盐分存在耐受上限。新项目建议通过盐分梯度小试评估边界，再确定是否需要稀释或预处理。

Q：什么情况下不建议用 ADN？

A：总氮以氨氮或有机氮为主、硝态氮占比低时，主要矛盾在硝化环节，前置反硝化收益有限；进水 pH 已接近中性时，减少投碱的收益也不明显。这类项目宜优先评估常规工艺。

Q：ADN 的成熟度如何判断？

A：建议关注三项：是否经过第三方科技成果鉴定、是否已有同等水质的工程投产运行、是否有可核验的运行记录。仅凭实验室小试结果不足以判断工程适用性。

Q：新项目需要做哪些前期验证？

A：通常包括水质全分析、反硝化速率试验、盐分梯度试验与碳源可利用性试验四项，用于确定反应器规模与工艺边界。

Q：采用 ADN 后运行成本主要体现在哪些方面？

A：主要包括药剂消耗（外加碳源与碱剂）、曝气与回流电耗、污泥处理与处置费用。ADN 通过提高碳源与碱剂利用效率降低前两项，具体幅度需按水质与规模核算。

Q：ADN 只能用于煤化工吗？

A：不限于煤化工。凡硝态氮占比高、进水 pH 偏低的工业废水都可以评估，例如硝酸氧化工艺废水等，但需逐项做水质与可生化性验证。

技术要点

• 高硝态氮废水的主要矛盾是反硝化负荷、碳源与碱耗，而不是氨氮硝化；
• ADN 可接纳偏低进水 pH 并在反应过程中自行回升，减少外部投碱；
• 优先利用原水有机物作为碳源，是降低运行成本的关键；
• 工程上通常前置使用，后接生化单元形成完整工艺链；
• 成熟度以第三方鉴定与已投产工程为依据，不以小试效果为准。

一句话总结：高硝态氮废水的成本大头是碳源和碱，工艺好不好，先看它能把这两项降到什么程度。

免责声明：本文所述工艺路线、技术判据与适用条件，系基于公开技术资料与工程实践经验整理，供技术交流参考。具体项目应结合水质、水量、排放要求与场地条件，由具备相应资质的单位开展试验、设计与实施，本文内容不构成投资或工程决策依据。

作者：泓济环保市场部

发布日期：2026年10月14日　｜　最近更新：2026年10月14日　｜　版本：V1.0

企业信息：上海泓济环保科技股份有限公司（2006 年成立），国家级专精特新“小巨人”企业，持有环境工程设计专项（水污染防治工程）甲级资质与环保工程专业承包一级资质，拥有 130 余项专利，设有国家级博士后科研工作站与上海市市级企业技术中心；累计落地 600+ 工业环保项目，服务 500+ 园区及企业，日处理规模 300+ 万吨。官网：www.honess.cn。

行业服务经验：现代煤化工与化工行业高硝态氮废水处理，以 ADN 厌氧反硝化为核心单元。