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污水处理氨氮超标原因及解决办法简析

污水处理氨氮超标原因及解决办法简析
污水处理氨氮超标原因及解决办法简析

污水处理氨氮超标原因及解决办法简析

有机物导致的氨氮超标

运营过CN比小于3的高氨氮污水,因脱氮工艺要求CN比在4~6,所以需要投加碳源来提高反硝化的完全性。当时投加的碳源是甲醇,因为某些原因甲醇储罐出口阀门脱落,大量甲醇进入A池,导致曝气池泡沫很多,出水COD,氨氮飙升,系统崩溃。

分析:大量碳源进入A池,反硝化利用不了,进入曝气池,因为底物充足,异养菌有氧代谢,大量消耗氧气和微量元素,因为硝化细菌是自养菌,代谢能力差,氧气被争夺,形成不了优势菌种,所以硝化反应受限制,氨氮升高。

解决办法:

(1)立即停止进水进行悶爆、内外回流连续开启

(2)停止压泥保证污泥浓度

(3)如果有机物已经引起非丝状菌膨胀可以投加PAC来增加污泥絮性、投加消泡剂来消除冲击泡沫

内回流导致的氨氮超标

目前遇到的内回流导致的氨氮超标有两方面原因:内回流泵有电气故障、机械故障(叶轮脱落)和人为原因(内回流泵未试正反转,现场为反转状态)。

分析:内回流导致的氨氮超标也可以归到有机物冲击中,因为没有硝化液的回流,导致A池中只有少量外回流携带的硝态氮,总体成厌氧环境,碳源只会水解酸化而不会完全代谢成二氧化碳逸出。所以大量有机物进入曝气池,导致了氨氮的升高。

解决办法:

内回流的问题很好发现,可以通过数据及趋势来判断是否是内回流导致的问题:初期O池出口硝态氮升高,A池硝态氮降低直至0,PH降低等,所以解决办法分三种情况:

(1)及时发现问题,检修内回流泵就可以了

(2)内回流已经导致氨氮升高,检修内回流泵,停止或者减少进水进行悶爆

(3)硝化系统已经崩溃,停止进水悶爆,如果有条件、情况比较紧迫可以投加相似脱氮系统的生化污泥,加快系统恢复。

PH过低导致的氨氮超标

目前遇到的PH过低导致的氨氮超标有三种情况:

(1)内回流太大或者内回流处曝气开太大,导致携带大量的氧进入A池,破坏缺氧环境,反硝化细菌有氧代谢,部分有机物被有氧代谢掉,严重影响了反硝化的完整性,因为反硝化可以补偿硝化反应代谢掉碱度的一半,所以因为缺氧环境的破坏导致碱度产生减少,PH降低,低于硝化细菌适宜的PH之后硝化反应受抑制,氨氮升高。这种情况可能有些同行会遇到,但是从来没从这方面找原因。

(2)进水CN比不足,原因也是反硝化不完整,产生的碱度少,导致的PH下降。

(3)进水碱度降低导致的PH连续下降。

分析:PH降低导致的氨氮超标,实际中发生的概率比较低,因为PH的连续下降是一个过程,一般运营人员在没找到问题的时候就开始加碱去调节PH了

解决办法:

(1)PH过低这种问题其实很简单,就是发现PH连续下降就要开始投加碱来维持PH,然后再通过分析去查找原因。

(2)如果PH过低已经导致了系统的崩溃,目前笔者接触过PH在5.8~6的时候,硝化系统还没有崩溃的情况,但是及时将PH补充上来,首先要把系统的PH补充上来,然后悶爆或者投加同类型的污泥。

DO过低导致的氨氮超标

污水是高硬度的废水,特别容易结垢,开始曝气使用微孔爆气器,运行一段时间曝气头就会堵塞,导致DO一直提不上来导致氨氮升高。

分析:原因很简单,曝气的作用是充氧和搅拌,曝气头的堵塞造成两种都受到影响,而硝化反应是有氧代谢,需要保证曝气池溶氧适宜的环境下才能正常进行,而DO过低则会导致硝化受阻,氨氮超标。

解决办法:

(1)更换曝气头,如果硬度低操作问题导致的堵塞可以考虑这种方法

(2)改造成大孔曝气器(氧利用率过低,风机余量大和不差钱的企业可以考虑)或者射流曝气器(只能用监测池出水来进行充当动力流体,尤其是硬度高的污水,切记!)

泥龄导致的氨氮超标

目前遇到过两种情况:

(1)压泥过多,导致氨氮升高。

(2)污泥回流不均衡,两侧系统污泥回流相差过大,导致污泥回流少的一侧氨氮升高。

分析:压泥过多和污泥回流过少都会导致污泥的泥龄降低,因为细菌都有世代期,SRT低于世代期,会导致该细菌无法在系统中聚集,形成不了优势菌种,所以对应的代谢物无法去除。一般泥龄是细菌世代期的3-4倍。

解决办法:

(1)减少进水或者悶爆

(2)投加同类型污泥(一般情况下1,2一块用效果更好)

(3)如果是污泥回流不均衡导致的问题,把问题系列的减少进水或者悶爆、保证正常系列运行的情况下将部分污泥回流到问题系列

氨氮冲击导致的氨氮超标

这种情况一般是工业污水或者有工业污水进入生活污水管网的系统才能遇到,笔者之前遇到的情况是上游汽提塔控制温度降低,导致来水氨氮突然升高,脱氮系统崩溃,出水氨氮超标,污水处理现场氨味特别浓(曝气会有部分游离氨逸出)。

分析:氨氮冲击目前还没有明确的解释,笔者分析氨氮冲击是因为水中游离氨(FA)过高导致的,虽然FA(游离氨)对AOB(氨氧化细菌/亚硝酸细菌)影响比较弱,但是当FA(游离氨)浓度在10~150mg/L时就开始对AOB(氨氧化细菌/亚硝酸细菌)产生抑制作用,而游离氨(FA)对NOB(亚硝酸盐氧化细菌/硝酸菌)影响更敏感,游离氨(FA)在0.1~60mg/L时对NOB(亚硝酸盐氧化细菌/硝酸菌)就起到的抑制作用,众所周知,硝化反应是亚硝酸菌和硝酸菌共同完成的,对亚硝酸菌的抑制直接就可以导致硝化系统的崩溃。

解决办法:

保证PH的情况下,下面三种方法同时进行效果更好更快

(1)降低系统内氨氮浓度

(2)投加同类型污泥

(3)悶爆

温度过低导致的氨氮超标

这种情况多发生在北方无保温或加热的污水处理厂,因为水温低于硝化细菌的适宜温度,而且MLSS没有为了冬季代谢缓慢而提高,导致的氨氮去除率下降。

分析:细菌对温度的要求比人类低,但是也是有底线的,尤其是自养型的硝化细菌,工业污水这种情况比较少,因为工业生产产生的废水温度不会因为环境温度的变化波动很大,但是生活污水水温基本上是受环境温度来控制的,冬季

进水温度很低,尤其是昼夜温差大,往往低于细菌代谢需要的温度,使得细菌休眠,硝化系统异常。

解决办法:

(1)设计阶段把池体做成地埋式的(小型的污水处理比较适合)

(2)提前提高污泥浓度

(3)进水加热,如果有匀质调节池,可以在池内加热,这样波动比较小,如果是直接进水可以用电加热或者蒸汽换热或混合来提高水温,这个需要比较精确的温控来控制进水温度的波动。

(4)曝气加热,比较小众,目前还没遇到过,其实空气压缩鼓风时温度已经升高了,如果曝气管可以承受,可以考虑加热压缩空气来提高生化池温度。

工艺选型问题

目前遇到过很多朋友来咨询氨氮问题,但是根源往往是工艺选型问题,脱氮选用的工艺是单纯的曝气池、接触氧化、SBR等等这些工艺,其实,在保证HRT(水力停留时间)和SRT(泥龄)足够长的情况下,这些工艺是可以脱氨氮的,但是,实际中不经济,也达不到!

解决办法:

(1)延长HRT和SRT,例如改造成MBR提高泥龄等等

(2)前面增加反硝化池

高氨氮废水处理方法

高氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的,一般上ph在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用,ph在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种,一种是氨水形成的氨氮,一种是无机氨形成的氨氮,主要是硫酸铵,氯化铵等等。 高氨氮废水如何处理,我们着重介绍一下其处理方法: 1 物化法 1.1 吹脱法 在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法,一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。1.2 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时,产生的氨气必须进行处理。 1.3 膜分离技术 利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。例如:气水分离膜脱除氨氮 氨氮在水中存在着离解平衡,随着PH升高,氨在水中NH3形态比

例升高,在一定温度和压力下,NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水,另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的压力差,那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面,在膜表面分压差的作用下,穿越膜孔,进入吸收液,迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。 1.4MAP沉淀法 主要是利用以下化学反应:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4 理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐,当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁(MAP),除去废水中的氨氮。 1.5 化学氧化法 利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨,这种方法还可以起到杀菌作用,但是产生的余氯会对鱼类有影响,故必须附设除余氯设施。

氨氮废水常用处理方法

氨氮废水常用处理方法 来源:作者:发布时间:2007-11-14 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮(500 mg/L以上,甚至达到几千mg/L),以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 1 物化法 1.1 吹脱法 在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究,控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右,渗滤液pH控制在10.5左右,对于氨氮浓度高达2000~4000 mg/L的垃圾渗滤液,去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。

王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水(例如882 mg/L)进行了处理试验。最佳工艺条件为pH=11,超声吹脱时间为40 min,气水比为l000:1试验结果表明,废水采用超声波辐射以后,氨氮的吹脱效果明显增加,与传统吹脱技术相比,氨氮的去除率增加了17%~164%,在90%以上,吹脱后氨氮在100 mg/L以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性,需要向废水中投加一定量的氢氧化钙,但容易生水垢。同时,为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染,需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。 Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液(2240 mg/L)时发现在pH=11.5,反应时间为24 h,仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌,氨氮去除率便可达95%。而在pH=12时通过曝气脱氨氮,在第17小时pH开始下降,氨氮去除率仅为85%。据此认为,吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 1.2 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而,蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明,每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力,当沸石粒径为30~16目时,氨氮去除率达到了78.5%,且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下,进水氨氮浓度越大,吸附速率越大,沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。

氨氮废水处理方法

高氨氮废水处理技术 介绍各类氨氮废水处理技术及其原理,包括各种方法的优缺点、适用范围、高浓度氨氮废水处理技术的研究进展。通过对比分析,明确不同类型高氨氮废水处理的选择方法,为治理高氨氮废水提供一条便捷的选择方法。 近年来,随着环境保护工作的日益加强,水体中有机物的代表指标-COD基本上得到有效控制,但是,含高氨氮废水达标排放没有得到有效控制,未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害,如易导致湖泊富营养化,海洋赤潮等。本文总结了国内外高氨氮废水处理技术及其优缺点、适用范围等。 1、废水中氨氮处理的主要技术应用与新进展 1.1吹脱法 吹脱法是将废水中的离子态铵(NH4+),通过调节pH值转化为分子态氨,随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有:pH值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间。 NH4++OH-→NH3+H2O 炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水,常含有很高浓度的氨,因此常用蒸汽吹脱法处理,回收利用的氨部分抵消了产生蒸汽的高费用。石灰一般用来提高pH值。用蒸汽比用空气更易控制结垢现象,若用烧碱则可大大减轻结垢的程度。吹脱法一般采用填料吹脱塔,主要特征是在塔内装置一定高度的填料层,利用大表面积的填充塔来达到气水充分接触,以利于气水间的传质过程。常用的填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。胡允良等人研究了某制药厂生产乙胺碘呋酮时产生的一部分高浓度氨氮废水的静态吹脱效果。结果表明:当pH=10~13,温度为30~50℃时,氨氮吹脱率为70.3%~99.3%。 氨吹脱法通常用于高浓度氨氮废水的预处理,该处理技术优点在于除氨效果稳定,操作简单,容易控制。但如何提高吹脱效率、避免二次污染及如何控制生产过程水垢的生成都是氨吹脱法需要考虑的问题。 1.2化学沉淀法(MAP法)

吹脱法处理高浓度氨氮废水

吹脱法处理高浓度氨氮废水 作者:周明罗陈建中刘志勇 简介:对垃圾渗滤液处理难点进行了分析,阐述了垃圾渗滤液国内外处理现状、处理工艺对比、以及存在弊端,概述OFR新型专利技术处理垃圾渗滤液的原理、使用范围、技术优势及其推广方向,提出OFR 技术在高浓度有机废水处理有特殊的效果,已成功使用于国内外多家企业,尤其在垃圾渗滤液前预处理和经膜技术处理后的浓液处理方面有广阔的使用前景。 关键字:垃圾渗滤液浓缩液氨氮 高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭,而且将增加给水处理的难度和成本,甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视,近20 年来,国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺,如生物方法有硝化及藻类养殖;物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉;化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。新的技术不断出现,在处理氨氮废水的使用方面展现出诱人的前景。本文侧重介绍吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术特点及研究使用。 1 吹脱技术 吹脱法用于脱除水中氨氮,即将气体通入水中,使气液相互充分接触,使水中溶解的游离氨穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体(若用水蒸气作载体则称汽提)。 水中的氨氮,大多以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下: NH4++OH-NH3+H2O (1) 氨和氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算: Ka=Kw /K b=(C NH3·C H+)/C NH4+(2) 式中:Ka———氨离子的电离常数;

高浓度氨氮废水处理方法与工艺

高浓度氨氮废水处理 废水处理, 高浓度废水处理, 高浓度 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮(500 mg/L以上,甚至达到几千mg/L),以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 1 物化法 1.1 吹脱法 在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究,控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右,渗滤液pH控制在10.5左右,对于氨氮浓度高达2000~4000 mg/L的垃圾渗滤液,去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。

王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水(例如882 mg/L)进行了处理试验。最佳工艺条件为pH=11,超声吹脱时间为40 min,气水比为l000:1试验结果表明,废水采用超声波辐射以后,氨氮的吹脱效果明显增加,与传统吹脱技术相比,氨氮的去除率增加了17%~164%,在90%以上,吹脱后氨氮在100 mg/L 以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性,需要向废水中投加一定量的氢氧化钙,但容易生水垢。同时,为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染,需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。 Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液(2240 mg/L)时发现在pH=11.5,反应时间为24 h,仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌,氨氮去除率便可达95%。而在pH=12时通过曝气脱氨氮,在第17小时pH开始下降,氨氮去除率仅为85%。据此认为,吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 1.2 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而,蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明,每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力,当沸石粒径为30~16目时,氨氮去除率达到了78.5%,且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下,进水氨氮浓度越大,吸附速率越大,沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。

氨氮废水处理

氨氮废水处理 2氨氮废水的危害 水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的有害影响。 (1)由于NH4+-N的氧化,会造成水体中溶解氧浓度降低,导致水体发黑发臭,水质下降,对水生动植物的生存造成影响。在有利的环境条件下,废水中所含的有机氮将会转化成NH4+-N,NH4+-N是还原力最强的无机氮形态,会进一步转化成NO2--N和NO3--N。根据生化反应计量关系,1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧气3.43g,氧化成NO3--N耗氧4.57g。 (2)水中氮素含量太多会导致水体富营养化,进而造成一系列的严重后果。由于氮的存在,致使光合微生物(大多数为藻类)的数量增加,即水体发生富营养化现象,结果造成:堵塞滤池,造成滤池运转周期缩短,从而增加了水处理的费用;妨碍水上运动;藻类代谢的最终产物可产生引起有色度和味道的化合物;由于蓝-绿藻类产生的毒素,家畜损伤,鱼类死亡;由于藻类的腐烂,使水体中出现氧亏现象。 (3)水中的NO2--N和NO3--N对人和水生生物有较大的危害作用。长期饮用NO3--N含量超过10mg/L的水,会发生高铁血红蛋白症,当血液中高铁血红蛋白含量达到70mg/L,即发生窒息。水中的NO2--N和胺作用会生成亚硝胺,而亚硝胺是“三致”物质。NH4+-N和氯反应会生成氯胺,氯胺的消毒作用比自由氯小,因此当有NH4+-N存在时,水处理厂将需要更大的加氯量,从而增加处理成本。近年来,含氨氮废水随意排放造成的人畜饮水困难甚至中毒事件时有发生,我国长江、淮河、钱塘江、四川沱江等流域都有过相关报道,相应地区曾出现过诸如蓝藻污染导致数百万居民生活饮水困难,以及相关水域受到了“牵连”等重大事件,因此去除废水中的氨氮已成为环境工作者研究的热点之一。 1氨氮废水的来源 含氮物质进入水环境的途径主要包括自然过程和人类活动两个方面。含氮物质进入水环境的自然来源和过程主要包括降水降尘、非市区径流和生物固氮等。人类的活动也是水环境中氮的重要来源,主要包括未处理或处理过的城市生活和工业废水、各种浸滤液和地表径流等。人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源,大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带入地下水和地表水中。随着石油、化工、食品和制药等工

去除氨氮的有效方法

根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除,去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。 1.折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮污水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg 氯气。pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。 折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。折点氯化法除氨机理如下: Cl2+H2O→HOCl+H++Cl- NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl- NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl- 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。 2.选择性离子交换化去除氨氮 离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用,它是一类硅质的阳离子交换剂,成本低,对NH4+有很强的选择性。 O.Lahav等用沸石作为离子交换材料,将沸石作为一种把氨氮从废水中分离出来的分离器以及硝化细菌的载体。该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行。在吸附阶段,沸石柱作为典型的离子交换柱;而在生物再生阶段,附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。研究结果表明,该工艺具有较高的氨氮去除率和稳定性,能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。 沸石离子交换与pH的选择有很大关系,pH在4~8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH<4时,H+与NH4+发生竞争;当pH>8时,NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10~20mg/L的城市污水,出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点,适用于中低浓度的氨氮废水(<500mg/L),对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水,仍需进一

工业废水去除氨氮的方法

工业废水去除氨氮的方法 根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除,去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。 1.折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N 氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气。pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。

折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg 的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。折点氯化法除氨机理如下: Cl2+H2O→HClO+H++Cl- NH4++HClO→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl- NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl- 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进 行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。 2.选择性离子交换化去除氨氮 离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子

高氨氮废水处理——Bardenpho工艺

三种高氨氮废水处理工艺 【格林大讲堂】 一、Bardenpho工艺 该工艺是在A/O工艺基础上,增设了一个缺氧段和好氧段,各段反应池均独立运行,混合液自第一好氧池回流至第一缺氧池而第二好氧池无混合液回流(因而须注意,第二缺氧池和第二好氧池并非组成一级A/O工艺)所增设的缺氧段和好氧段起强化脱氨和提高处理出水水质的作用。 武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队,秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案,是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。 运行过程中,第一好氧池的内部回流混合液、原水中的有机基质及回流污泥进入第一厌氧池,进行反硝化脱氮。由于第一厌氧池进水中含有较多内碳源可利用因而具有较高的反硝化速率,但与其进水中的食料比有关。好氧一池的容积一般可按F./M为0.25考虑;在厌氧二池中,由于好氧二池出水中有机物浓度较低,同时也没有外加碳源因而反硝化菌主要通过内源呼吸作用,以细胞内碳源进行反硝化,因此反硝化效率较低,并与系统的污泥龄有关。但这种反硝化作用可有效地提高整个处理系统的反硝化程度,从而利于提高脱氮效率。 必要时,可将少部分进水引入厌氧二池以适当补充碳源,提高其反硝化速率。该工艺中好氧二池的主要作用是进一步降低废水中的有机物浓度,同时改善出水的表观性状

由于增设了厌氧二池和好氧二池强化处理作用,该工艺的脱氮效率可以高达90%~95%(城市污水)。 二、BABE工艺 在通常的废水生物处理工艺中,其污泥经浓缩的上层液或氧化处理后脱水滤液均需返回至主体工艺进行处理。由于污泥浓缩上层液或脱水滤液中富含氮,因而其向主体工艺的返回将增加主体工艺的处理负荷,从而影响处理出水中氮的指标。 BABE在运行过程中将以A/O方式运行的处理工艺主流程中回流污泥的一部分分流入BABE间歇曝气池,BABE所处理的对象为含有高浓度的TN的污泥浓缩上层液或污泥脱水滤液。通过BABE池的间歇曝气运行,不仅有效地延长了处理工艺的污泥龄,并可对其进液中的氮实现充分的硝化作用,同时由于BABE池的良好消化条件,即较低的有机负荷及良好的温度控制(一般将温度控制在30℃),有效地提高了污泥中硝化菌的数量。 BABE池经间歇曝气后富含硝化菌的混合液、内回流与进水一起进入A/O工艺主流程,可实现充分的反硝化脱氮,强化了系统对氮的去处作用。 三、超声吹脱处理氨氮 超声吹脱法去除氨氮是一种新型、高效的高浓度氨氮废水处理技术,它是在传统的

氨氮废水常用处理方法

氨氮废水常用处理方法 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮(500 mg/L以上,甚至达到几千mg/L),以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 1 物化法 1.1 吹脱法 在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究,控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右,渗滤液pH控制在10.5左右,对于氨氮浓度高达2000~4000 mg/L的垃圾渗滤液,去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。 采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水(例如882 mg/L)进行了处理试验。最佳工艺条件为pH=11,超声吹脱时间为40 min,气水比为l000:1试验结果表明,废水采用超声波辐射以后,氨氮的吹脱效果明显增加,与传统吹脱技术相比,氨氮的去除率增加了17%~164%,在90%以上,吹脱后氨氮在100 mg/L以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性,需要向废水中投加一定量的氢氧化钙,但容易生水垢。同时,为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染,需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液(2240 mg/L)时发现在pH=11.5,反应时间为24 h,仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌,氨氮去除率便可达95%。而在pH=12时通过曝气脱氨氮,在第17小时pH开始下降,氨氮去除率仅为85%。据此认为,吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 1.2 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而,蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明,每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力,当沸石粒径为30~16目时,氨氮去除率达到了78.5%,且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下,进水氨氮浓度越大,吸附速率越大,沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。 用沸石离子交换法处理经厌氧消化过的猪肥废水时发现Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo 中Na-Zeo沸石效果最好,其次是Ca-Zeo。增加离子交换床的高度可以提高氨氮去除率,综合考虑经济原因和水力条件,床高18 cm(H/D=4),相对流量小于7.8BV/h是比较适合的尺寸。离子交换法受悬浮物浓度的影响较大。 应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时,产生的氨气必须进行处理。 1.3 膜分离技术 利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。蒋展鹏等[6]采用电渗析法和聚丙烯(PP)中空纤维膜法处理高浓度氨氮无机废水可

氨氮废水的处理方法及案例介绍

氨氮废水的处理方法 氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品等行业废水,由于存在一定的隐患问题,因此人们对于这一废水的处理很重视,传统的处理方法有物理法、化学法、物理化学以及生化法等。 (1)生物法 传统的生化法主要用于低浓度氨氮废水处理,它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮转变为氮气。低浓度氨氮废水通常具有比低的特点,有些生产废水甚至不含COD,因此采用生物脱氮的方式处理,需要加入碳源,运行成本很高。常见工艺有A/O或A2/O)和SBR工艺。其缺点是处理过程对温度和工业废水中某些组分的干扰非常敏感,需要的反应器体积比较大,而且反硝化过程中会产生N2O,易转化为其它影响臭氧层的氮氧化物,反硝化把NH4+这种有价值的物质转化成N2逸入空气,造成浪费。在A/O工艺中,为了促使反硝化反应顺利进行,一般要求C/N大于3。 (2)蒸汽汽提法 蒸汽汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,其处理机理与吹脱法基本相同,也是一个气液传质过程,即在高pH值时,使废水与蒸汽密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气相中氨的分压与废水中氨的浓度对应的平衡分压之间的差值。蒸汽汽提法由于采用的工作介质是蒸汽,氨自废水进入蒸汽中,然后在塔顶精馏成为浓氨水回收,因此无需增加后处理工序。蒸汽汽提所需蒸汽体积要比空气吹脱法中所需空气体积小得多,因此设备体积较小,占地面积较少。汽提法比较适用于处理1000mg/L以上的高浓度氨氮废水,对氨氮的去除率可达99%以上,效率高,技术成熟度好。但是,常规的汽提废水脱氨技术蒸汽消耗量大,处理废水单耗比较高。蒸汽汽提废水脱氨技术的普及推广应用需要在节能降耗方面加大研究开发的力度。

高氨氮废水处理技术及其发展趋势

高氨氮废水处理技术及其发展趋势 (能源与环境学院,环境工程072班,学号:200701144210) 摘要:经济有效地控制氨氮废水污染是当前面临的重大课题。本文简述了高浓度氨氮废水的危害, 介绍了对高浓度氨氮废水处理的处理方法, 并对这些方法工艺的优缺点做出了分析,对今后高氨氮废水的处理技术作出了展望。 关键词:脱氨氮废水处理技术发展 一、引言 随着人们生活水平的提高和对环境要求的加强、环境污染治理的加强和环保技术的发展,水体中有机物的代表指标——COD 基本上得到有效控制,但是,含高氨氮废水达标排放没有得到有效控制,未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害,如易导致湖泊富营养化,海洋赤潮等。 随着社会经济的发展,来源广泛的高氨氮废水处理越来越受到重视,像传统领域的化工、制革、屠宰等行业废水的预处理主要采用物化的吹脱工艺或投加氯系氧化剂的化学处理工艺,在市政污水处理方面,随着排放标准的提高,A /O或A /A /O的生化处理工艺得到了越来越广泛的应用。本文总结了高氨氮废水处理技术、现状及其发展趋势等。 二、技术简介 许多方法都能够有效的处理氨氮,如物理化学法有吹脱、气提、折点加氯、离子交换、混凝沉淀、反渗透、电渗析及各种高级氧化技术(AOTs)等多种方法;生物方法有硝化及水藻等水生植物养殖。但具有应用方便,处理效果稳定、适应废水水质及比较经济等优点,并且目前实用性较好、研究较多、具有良好发展用前景的有:氨吹脱、化学沉淀法、高效生物脱氮法和高级氧化技术。 1. 吹脱法 吹脱法是目前处理氨氮废水最普遍应用的方法之一。研究主要集中在:吹脱设备(吹脱池、吹脱塔)、吹脱形式(自然吹脱、鼓风吹脱)、填料形式(规整填料、拉西环、聚丙烯鲍尔环等)吹脱参数(pH 值、气水比、吹脱温度等)。 吹脱法是将废水中的离子态铵(NH4+),通过调节pH 值转化为分子态氨,随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有:pH 值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间。。研究结果表明:当pH=10~13,温度为30~50℃时,氨氮吹脱率为70.3%~99.3%。 炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水,常含有很高浓度的氨,因此常用蒸汽吹脱法处理。 吹脱法通常用于高浓度氨氮废水的预处理,该处理技术优点在于除氨效果稳定,操作简单,容易控制。但如何提高吹脱效率、避免二次污染及如何控制生产过程水垢的生成都是氨吹脱法需要考虑的问题。 2.化学沉淀法(MAP 法) 化学沉淀法是在含有NH4+离子的废水中,投加Mg2+和PO43-,使之与NH4+生成难溶复盐磷酸氨镁MgNH4PO4·6H2O(简称MAP)结晶,通过沉淀,使MAP 从废水中分离出来。 化学沉淀法尤其适用于处理高浓度氨氮废水,且有90%以上的脱氮效率。在废水中无有毒有害物质时,磷酸氨镁是一种农作物所需的良好的缓释复合肥料。处理时,若pH 值过高,易造成部分NH3 挥发。建议缩短沉淀时间,适当降低

氨氮废水处理

氨氮废水处理 随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大,由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一。过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。 一、氨氮检测的污水预处理方法 水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质,影响氨氮的测定。为此,在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水,可采用絮凝沉淀法;对污染严重的水或工业污水,则用蒸馏法消除干扰。 水样的采集与保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内,并应尽快分析,必要时可加硫酸将水样酸化至pH小于2,于2~5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而玷污。 一、絮凝沉淀法 实验原理:加适量的硫酸锌于水样中,并加氢氧化钠使呈碱性,生成氢氧化锌沉淀,再经过滤除去颜色和浑浊等。 实验设备: 100ml具塞比色管。 试剂 10%硫酸锌溶液;称取10g硫酸锌溶于水,稀释至100ml。 25%氢氧化钠溶液:称取25g氢氧化钠溶于水,稀释至100ml,贮于聚乙烯瓶中。 硫酸,密度1.84。 实验步骤:用量桶量取100ml水样,倒入200ml烧杯中,加入1ml%的硫酸锌溶液和0.1~0.2ml25%氢氧化钠溶液,调节pH至10.5左右,混匀,放置使沉淀,用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤,弃去初滤液20ml。 二、蒸馏法 实验原理:调节水样的pH使在6.0~7.0的范围,加入适量氧化镁使呈微碱性,蒸馏释放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法,以硼酸溶液微吸收液。 实验设备: 带氮球的定氮蒸馏装置:500ml凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管 试剂

高浓度氨氮废水处理方法之吹脱法

氨氮废水解决方式主要有蒸汽获取法、生化法、离子交换法、点氯化法和磷酸镁沉淀法。当前阶段在国内选用生化法和蒸气法,海外选用生化法和磷酸铵镁离子交换法。汽提法重要用作中、高浓度、高流量氨氮废水的解决。获取后的氨气能够回收再利用,但存有着降垢非常容易、超低温氨氮除去高效率低、获取时间长、二次环境污染和氨氮浓度值高等缺陷。说明了危害汽提法的首要条件,提高了氨氮去除率。这对操纵氨氮处理成本费用,操纵水资源污染,开展大城市可持续发展观观具备重要现实意义。 一、吹脱原理 剥离方式的基本概念是运用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实际上浓度值与均衡浓度值中间的差别,并在碱性前提条件下应用气体开展汽提,鉴于气体在这段时间持续排出来。剥离全过程,气体更改。气相中氨的浓度值促使实际上浓度值一直小于在该前提条件下的均衡浓度值,末尾融解在废水中的氨不断根据气-液页面,促使NH3-N在一般用气体除去废水。做为载体。 氨汽提是一类传质全过程。推动力来自空气中氨分压与废水中氨浓度值平衡分压之差。气体组分在液位的分压和液体中的浓度值合乎亨利定理,即占比关联。这类方式也称之为“氨分析法”。分析速率与气温和气液比相关。 吹脱法的基本概念是气液平衡论和传质速率理论.废水中的NH3-N一般以铵态(NH4)和游离氨(NH3)的形式存有. 当pH为中性时,NH3-N重要以铵离子(NH4+)的形式存有。当pH为碱性时,NH3-N 重要处在游离氨(NH3)的状态。剥离方式是在沸水中加入碱以调节pH。该值为碱性,废水中的NH4+首先转化为NH3,然后根据蒸汽或气体解吸,将废水中的NH3转化为气相,从而从水中除去NH3-N。常见的气体或水蒸气做为载气,前者称之为气体吹脱,后者称之

低浓度氨氮废水处理方法

一、生物法 传统生化法主要用于低浓度氨氮废水的处理低浓度氨氮废水通常具有比例低 的特点,有些废水甚至不含鳕鱼,因此生物脱氮需要添加碳源,运行成本高。常见的工艺包括厌氧/好氧或厌氧/好氧和SBR工艺。其缺陷是处理方式对温度和化工废水中一些成分的影响比较敏感,管式反应器容积大,反硝化全过程造成n2O,易转换为危害大气层的氮氧化合物。在厌氧/好氧过程中,为了促进反硝化过程的成功,碳氮比一般大于3。 二、空气吹脱法 空气剥离法是利用废水中氨的实际浓度与平衡浓度的差异,使废水中氨氮从液相到气相,达到脱氨的目的。在吹脱全过程中,污水ph值、温度、水力负载和空气水核对吹脱实际效果有非常大危害。一般来说,ph值应提高到10.8~11.5c,水温不应低于20c,水力负荷为2.5~5m3/(m2h),气水比为2500~5000m3/m3/m3/m3。当污水处理要求较高时,可达7000~8000m3/m3或需要多塔系列操作。空气剥离法需要大量的空气,而空气剥离塔由于塔设备空气速度的限制,一般体积很大,覆盖面积很大。此外,吹气过程中还要求引入第三介质,空气、氨从废水中排入大气,因为空气量很大,空气中氨浓度很低,必须用来清洗含氨的空气,酸洗塔也很大,在吸收不足的情况下,容易造成二次污染,即水污染进入大气污染。 空气吹脱法一级除氨效率一般为85%左右,要达到更高的处理要求,则需要 多级串连操作。另外,因为废水中氨的平衡浓度受温度影响非常大,因此水温低时采用空气吹脱效率很低,一般不太适合在寒冷的冬季使用。在空气吹脱工艺中,如果将废水及空气进行加热,提高操作温度,可以提高脱氨效率,但是由于系统热量无法实现综合回收利用,会导致其废水处理单耗显著增加,其经济性将受到很大的影响。通常认为空气吹脱法比较适用于1000mg/L以下的较低浓度氨氮废水的处理。 三、化学沉淀法

高氨氮废水处理技术方法选择

高氨氮废水处理技术方法选择 发表时间:2017-06-22T14:48:04.100Z 来源:《基层建设》2017年6期作者:刘策刘土发[导读] 摘要:探讨工业化生产中所产生的高氨氮废水的处理工艺,对于当前的主要处理技术进行简单讨论,并对其实用性进行相关分析。 中国空分工程有限公司 摘要:探讨工业化生产中所产生的高氨氮废水的处理工艺,对于当前的主要处理技术进行简单讨论,并对其实用性进行相关分析。在对高氨氮进行处理时,可以根据处理需要选择恰当的处理方式。 关键词:高浓度氨氮废水;物化法;生物法工业化时代,推动经济发展的同时,也带来了相应的化工废水处理的问题。尤其是近年来,污水的富营养化等现象日益严重,化工废水主要表现为高浓度、高氨氮、难降解等特点。尽管政府通过相应的法律规范提高人们的环保意识,规范企业的生产,化工废水污染问题在一定程度上有所缓解。但是由于化工废水所引起的环境问题依旧严峻,特别对于高氨氮废水的处理需要引起一定的重视。本文就其相关 问题进行探讨。 一、高氨氮废水处理技术现状和应用情况 高浓度的氨氮废水中所含有的氨氮浓度极高,并对环境造成了极大的危害。我国每年的在工业生产中会产生大量的高浓度氨氮废水,并且呈现逐年增加的趋势。高氨氮废水的处理方式比较多,就其各自的特点可以分为两大类,物化法和生物法[1]。下文中对两大类又做了详细的介绍。 二、物化法 (一)吹脱法 吹脱法的工作原理是通过调节废水中的pH值到碱性,使电离平衡向分子氨转变,再通过鼓入大量空气将氨气带出,从而实现对氨氮的处理。影响最终吹脱效果的相关因素包括pH值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间等。这种处理技术常常使用在有机化工行业,比如生产废水氨氮浓度极高的炼钢等相关行业。吹脱法一般采用填料吹脱塔,主要特征是在塔内装置一定高度的填料层,利用有大表面积的填充塔来实现气水充分接触,以利于气水间的传质过程。常用的填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。结果表明,当pH=10~13,温度为30~50℃时,氨氮吹脱率为70.3%~99.3%。相关调查研究表明,这种高氨氮的处理技术一般被用作高浓度氨氮废水的预处理。同时,这种处理技术操作比较简单,容易控制,通常处理效果也比较稳定。吹脱法的主要不足在于,会产生二次污染,并且在操作过程中极其容易产生水垢,后续处理也比较麻烦。段落修改(二)折点加氯法 折点加氯法是利用一定数量的氯气通过氧化原理,将高浓度的氨氮转化为氮气,从而实现高浓度氨氮的处理。在运行操作过程中所需的实际氯气量是由pH值、温度以及氨氮浓度所决定的[2]。通常前况下,这种处理技术所需要的设备投资比较少,并且反映也比较迅速,但这种处理技术中液氯的使用成本极高。在有的研究中发现,可以使用其他物质代替液氯,能够减少运行成本。但是目前国内这类技术并不是特别成熟,发生装置相对比较少,价格成本也比较高。所以目前国内使用折点加氯法处理高氨氮废水的实际工程运用比较少,通常将其用来作深度脱氮。 (三)离子交换法 在现有技术的基础上,离子交换通常采用沸石作为去除氨氮的离子交换体。这种处理技术比较著名的是利用安徽宣城天然的沸石为吸附材料的实验,这种天然沸石的吸附性比较强,以其为材料进行包括静态和动态的实验,研究高浓度氨氮废水中的氨氮浓度,pH值,水质情况,过滤条件,以及过滤速度和时间对于处理效果的影响。在这项研究中的数据如下:“静态试验结果表明,当氨氮初始浓度为10mg/L、pH值为7~9、沸石粒径为20~40目时,沸石的静态吸附容量为1.6mmolNH4+/g。动态试验结果表明,在滤速为2m/h、停留时间为30min的条件下,出水氨氮<2mg/L,沸石产水量为0.62L/g。”这项研究结果具有十分重要的意义,为天然沸石深度处理氨氮废水技术的应用提供了参考依据,也为以后的高氨氮的处理技术提供了新的思路。 (四)磷酸铵镁沉淀法 磷酸铵镁沉淀法主要是通过化学反应,利用镁化合物和磷酸的化学作用,生成磷酸铵镁沉淀,从而达到对高氨氮废水的处理的目的。这种操作技术比较精细,百分之九十的氨氮都能得到有效的处理。但是需要注意在使用这种处理技术操作的时候,尽量缩短沉淀时间,同时可以适当地降低pH值。因为当pH值达到一定数值的时候,会有氨气的挥发。 用化学沉淀法处理高浓度氨氮废水,其优点在于操作技术相对比较简单,同时效率相对比较高。不足之处在于药剂投加费用较高,废水中的氨氮残留浓度也比较高,难以达到目前国家相关排放标准要求,同时,反应所产生的沉淀物如何处理也是一个比较突出的问题,随意处置会对环境造成严重的二次污染。 三、生物法 (一)传统生物脱氮方法 传统意义的硝化是充分利用好氧硝化菌和废水中的氨氮的氧化反应,生成硝酸盐,最终实现工业废水中的氨氮处理。而这类处理技术中,要求大量的氧,通常要求所溶解的氧的浓度在每升1.2到2.0mg之间,同时不能低于0.5mg,否则会造成氧化作用的停止。在硝化反应中会有有大量硝酸的形成,也就是说,反应环境中的酸浓度提高,这时便要求一定数量的碱进行酸碱中和,平衡反应环境。相关研究表明,硝化作用最适宜的pH值在7.5到8.5左右。反硝化反应则与上述反应的逆向发生,利用无氧条件下,把硝酸盐氮重新还原为氮气[3]。在这其中,需要注意,反硝化菌属异养型兼性厌氧菌,在有氧的情况下,会进行好氧呼吸,而在无氧的条件下,则以有机碳为电子供体营养源进行反硝化反应。有相关的调查数据显示:“反硝化过程中,通常要求C/N应为2.86,当废水中的C/N大于2.86时才能充分满足反硝化对碳源的要求。废水中C/N愈小,反硝化去除率也愈低,实际操作运行中一般控制C/N在3.0以上。” 生物处理对氨氮的降解比较彻底、运行费用相对也比较低。因此在实际应用中也比较广泛。上世纪80年代开始,人们逐渐发现反硝化处理技术操作流程并不是特别复杂,对于碳源和碱度需求也比较低,凭借其独特优势,迅速被人们可定,并成为一种重要的脱氮处理技术。近年来,随着技术的不断的成熟和发展,又出现了许多新兴的处理技术。比如生物接触氧化脱氮工艺、氧化沟脱氮工艺、SBR 脱氮工艺及MBR脱氮工艺等新的生物处理技术。

对污水中氨氮的主要去除方法

对污水中氨氮的主要去除方法 近20 年来, 对氨氮污水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺,目前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为:生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。 一.生物法 1.生物法机理——生物硝化和反硝化机理 在污水的生物脱氮处理过程中,首先在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用,将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐;然后在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出。因而,污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。生物脱氮工艺流程见图1 。 进水预处理曝气池二沉池脱氮池 图1 生物脱氮工艺流程 硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程,包括两个基本反应步骤: 由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。 在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌) 的作用,将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源) 。 生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70%—95%,二次污染小且比较经济,因此在国内外运用最多。但缺点是占地面积大,低温时效率低[11]。 2.传统生物法 目前, 国内外对氨氮污水实际处理中应用较成熟的生物处理方法是传统的前置反硝化生物脱氮,如A/O、A2/O工艺等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮。传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于对环境条件的要求不同,这两个过程不能同时发生,而只能序列式进行,即硝化反应发生在好氧条件下,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行。1932 年,Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺(post-denitrification),Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺(pre-denitrification) ,1973年Barnard 结合前面两种工艺又提出了A/O工艺,以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH、AAA 工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺[12]。 3. A/O系统 A/O脱氮除磷系统,即缺氧、好氧脱氮除磷系统。它是70年代主要由美国、南非等国开发的具有去除废水中氮污染物的工艺,同时对脱磷亦有一定的效果[13]。其工艺流程是让废水依次经历缺氧、好氧两个阶段,故人们通称为缺氧、好氧脱氮除磷系统,简称A/O系统。A/O系统流程简单、运行管理方便,且很容易利用

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