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酯类沉淀法去水铵离子

发布时间:2024-07-22 20:07:15

㈠ 氨氮废水处理方法有哪些

一、氨氮废水现状

氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品等行业废水,氨氮废水的处理方法通常有物理法、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;

(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;

(3)离子交换

离子交换法适用于氨离子浓度在10~100mg/L的废水,其原理是选用阳离子交换树脂,将水中的铵离子与树脂上的钠离子交换,从而达到去除铵的目的;

(4)化学沉淀法

化学沉淀法是通过向水中投加化学药剂,使氨反应生成不溶于水的沉淀,从而达到废水脱氨的目的;

(5)膜分离法

采用膜分离技术处理氨氮废水是近几年来研究比较多的废水脱氨技术之一,膜分离技术处理氨氮废水的处理效果比较好,条件温和,由于氨氮废水中往往有较多的固体悬浮物及易于结垢的盐类,考虑到膜的阻塞及再生问题,膜分离技术对水质的要求较高;

(6)反渗透法和电渗析法

反渗透法和电渗析法的投资和运行费用都比较高,而且,电渗析的预处理要求高,反渗透膜的使用寿命短,目前在国内应用极少。


二、定制特种吸附处理工艺

海普公司研究的特种吸附材料能针对性地吸附废水中的氨氮物质,对氨氮物质能做到高效吸附且脱附彻底,脱附后的废水氨氮含量可达到排放标准。

采用海普的吸附工艺处理氨氮废水时,将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质,然后进入吸附塔吸附,吸附塔中填充的特种吸附材料能将废水中的氨氮吸附在材料表面,出水氨氮可达标排放。

吸附饱和后,再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理,使吸附材料得以再生,如此不断循环进行。


三、案例介绍

本新建氨氮废水吸附处理设施,总设计废水处理规模为300m3/d,氨氮废水氨氮含量高,生化后氨氮含量超标,达不到排放标准,影响企业的稳定生产。海普对该废水进行了定制化的工艺设计,废水设计指标如下表。

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㈢ 中学化学实验室废水处理

中学化学实验室废水处理
一、有机物类废水
以中学化学实验室现有的条件,较简便的金属回收方法是将金属离子以氢氧化物的形式沉淀分离。各种金属离子的排放形式:铬(重铬酸钾,硫酸铬);汞(氯化汞,氯化亚汞);铅(EDTA合铅(II));铜(EDTA合铜,硫酸铜),等等。其中,氯化汞和硫酸铬属于共同排放。总的来说,沉淀回收法的原理较为简单,可操作性也很强,对污染的消除效果相当不错。
酸或碱:对于含酸或碱类物质的废液,如浓度较大时,可利用废酸或废碱相互中和,再用pH试纸检验,若废液的pH值在5.8—8.6之间,如此废液中不含其它有害物质,则可加水稀释至含盐浓度在5% 以下排出。
铬:含铬废液中加入还原剂,如硫酸亚铁、亚硫酸钠、铁屑,在酸性条件下将六价铬还原成三价铬,然后加入碱,如氢氧化钠、氢氧化钙碳酸钠等,使三价格形成Or(OH),沉淀,清液可排放。沉淀干燥后可用焙烧法处理,使其与煤渣一起焙烧,处理后可填埋。
汞:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L(以Hg计)。可以采用硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的pH值调至8—1O,然后加入过量的Na2S,使其生成Hgs沉淀。再加入FeSO(共沉淀剂),与过量的S:一生成FeS沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀.然后静置、分离,再经离心、过滤滤液的含汞量可降至0.05mg/L以下。
氰化物:少量的含氰废液可加入NaOH调至pH=10以上。再加入几克高锰酸钾使CN一氧化分解。量大的含氰废液碱液氯化法处理,先用碱调至pH=10以上,再加人次氯酸钠或漂白粉,使CN一氧化成氰酸盐,并进一步分解为CO 和N 。放置24小时排放。或加入氢氧化钠使呈硷性后再倒入硫酸亚铁溶液中(按质量计算:1份硫酸亚铁对1份氢氧化钠),生成无毒的亚铁氢化钠再排人下水管道。含氰化物物质,也不得乱倒或与酸混合,生成挥发性氰化氢气体有剧毒。
砷:在含砷废液中加入FeCI~,使Fe/As达到5O,然后用消石灰将废液的pH值控制在8一lO。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离沉淀,达标后,排放废液。
镉:在含镉的废液中投加石灰,调节pH值至10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的Cd(OH):沉淀.分离沉淀,将滤液中和至pH值约为7,然后排放。
铅:在废液中加入消石灰,调节至pH值大于11,使废液中的铅生成Pb(OH) 沉淀.然后加入 (s0 ),(凝聚剂),将pH值降至7—8,则Pb(OH):与^J(OH),共沉淀,分离沉淀,达标后,排放废液。
重金属离子:最有效和最经济的方法是加碱或加Na2S把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物而沉积下来,从而过滤分离,少量残渣可埋于地下。混合废液:互不作用的废液可用铁粉处理。调节废液PH3— 4,加入铁粉,搅拌半小时,用碱调节PH 9左右,搅拌1O分钟。加入高分子混凝剂(聚合氯化铝和聚合氧化铁)沉淀,清液可排放,沉淀物作为废渣处理。废酸碱可中和处理。
二、有机物类废水
对有机酸或元机酸的酯类,以及一部份有机磷化合物等容易发生水解的物质,可加入氢氧化钠或氢氧化钙,在室温或加热下进行水解。水解后,若废液无毒害时,把它中和、稀释后,即可排放。如果含有有害物质时,用吸附等适当的方法加以处理。如废液包括:苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、轻油、重油、润滑油、切削油、机器油、动植物性油脂及液体和固体脂肪酸等物质的废液。对其可燃性物质,用焚烧法处理。对其难于燃烧的物质及低浓度的废液,则用溶剂萃取法或吸附法处理。
三氯甲烷:将三氯甲烷废液一次用水、浓硫酸(三氯甲烷量的十分之一)、纯水、盐酸羟胺溶液(O.5% AR)洗涤。用重蒸馏水洗涤两次,将洗好的三氯甲烷用污水氯化钙脱水,放置几天,过滤,蒸馏。蒸馏速度为每秒l~2滴,收集沸程为6o一62摄氏度的馏出液(标框下),保存于棕色试剂瓶中(不可用橡胶塞)。CC14:反应式:Na2SO3+I2+H2O=Na2SO‘+2HI具体操作:在碘一CC1 溶液中加入Na2SO3,直至把I2转化为I一离子(检查:用淀粉试纸或淀粉溶液检查是否还存在有I2,然后转移到分液漏斗,加少量蒸馏水,振荡,分液(用AgN03,检查水样溶液是否有I2,若有黄色或白色沉淀,再用水洗涤ccl,溶液)。
酚:酚的处理主要有吸附法、萃取法、液膜分离法、扭捏及蒸馏气提法、生物法等,但对于实验室来说,以上的方法都不实用。低浓度含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉,使酚氧化水和二氧化碳。高浓度可使用丁酸乙脂萃取,在用少量氢氧化钠溶液反复萃取。调解PH后,进行重蒸馏,提纯后使用。或利用二氧化氯(C10:,强氧化消毒剂)水溶液进行苯酚废水处理,不仅方便、安全,操作也十分简单,直接将其按一定量加入废水中,搅拌均匀,维持一定的处理时间,即可达到良好的处理效果,不存在二次污染。

㈣ 污水氨氮超标与投加消毒粉有关吗

关系不大。氨氮是指以氨或铵离子形式存在的化合氮,即水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。
中文名
氨氮
外文名
ammonia nitrogen
测定方法
纳氏比色法等四种
定义
以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮
内容简介
以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的化合氮叫做氨氮。氨氮是水体中的营养素,可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害。[1]
测定方法
方法的选择
氨氮检测方法,通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐(或水杨酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点,水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色,以及浑浊等干扰测定,需做相应的预处理,苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点,干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时,尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。
水样预处理
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,在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水,可采用絮凝沉淀法,对污染严重的水或工业废水,则以蒸馏法使之消除干扰。
1、絮凝沉淀法
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,再经过滤去除颜色和浑浊等。
仪 器
100mL具塞量筒或比色管。
试 剂
(1)10%硫酸锌溶液:称取10g硫酸锌溶于水,稀释至100mL。
(2)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。
(3)98%硫酸密度ρ=1.84g/cm3。
步 骤
取100mL水样于具塞量筒或比色管中,加入1mL 10%硫酸锌溶液和0.1-0.2mL 25%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。
2、蒸馏法
概 述
调节水样的pH使在6.0-7.4的范围,加入适量氧化镁使呈微碱性(也可加入pH=9.5的Na4B4O7-NaOH缓冲溶液使呈弱碱性进行蒸馏;pH过高能促使有机氮的水解,导致结果偏高),蒸馏释出的氨,被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法或酸滴定法时,以硼酸溶液为吸收液;采用水杨酸-次氯酸比色法时,则以硫酸溶液为吸收液。
仪 器
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
水样稀释及试剂配制均用无氨水。
(1)无氨水制备:
①蒸馏法:每升蒸馏水中加0.1mL硫酸,在全玻璃蒸馏器中重蒸馏,弃去50mL初滤液,接取其余馏出液于具塞磨口的玻瓶中,密塞保存。
②离子交换法:使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。
(2)1mol/L盐酸溶液。
(3)1mol/L氢氧化钠溶液。
(4)轻质氧化镁(MgO):将氧化镁在500℃下加热,以除去碳酸盐。
(5)0.05%溴百里酚蓝指示液(pH6.0-7.6)。
(6)防沫剂,如石蜡碎片。
(7)吸收液:①硼酸溶液:称取20g硼酸溶于水稀释至1L。②硫酸(H2SO4)溶液:0.01mol/L。
步 骤
(1)蒸馏装置的预处理:加250mL水于凯氏烧瓶中,加0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠,加热蒸馏,至馏出液不含氨为止,弃去瓶内残渣。
(2)分取250mL水样(如氨氮含量较高,可分取适量并加水至250mL,使氨氮含量不超过2.5mg),移入凯氏烧瓶中,加数滴溴百里酚蓝指示液,用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调至pH=7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠,立即连接氮球和冷凝管,导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏至馏出液达200mL时,停止蒸馏。定容至250mL。
采用酸滴定法或纳氏比色法时,以50mL硼酸溶液为吸收液,采用水杨酸-次氯酸盐比色法时,改用50mL 0.01mol/L硫酸溶液为吸收液。
注意事项
(1)蒸馏时应避免发生暴沸,否则可造成馏出液温度升高,氨吸收不完全。
一、污水厂处理氨氮的方法
目前,主要的降氨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。以上方法会因氨氮浓度、再生问题、处理成本等原因而使其应用受到限制。目前,大型污水厂还是采用传统生物脱氮技术,主要包括A/O法和A2/O、氧化沟以及各种改进型SBR等生物处理法,在处理过程中,脱氮主要通过硝化、反硝化过程实现。
二、导致污水厂氨氮超标的因素
随着环保的日益严格,污水处理厂的稳定运行尤为重要。目前,污水厂脱氮主要通过硝化、反硝化过程实现,硝化细菌多为自养菌,增殖缓慢,世代周期长,对外界因素敏感,易受水质、水量冲击。一旦生化系统进水水质及水量发生大幅度变化,将对生物系统造成冲击,硝化细菌大量消失,很难自然恢复。通常导致污水处理厂氨氮超标的因素包括以下几个方面:
1. 进水浓度过高
高浓度进水COD、氨氮和有机氮均影响硝化系统氨氮处理效果。COD对硝化阶段的影响主要体现在异养细菌与硝化细菌对氧的竞争。当COD高时,它有利于异氧细菌的生长,异养细菌占主导地位,硝化细菌较少,导致硝化效果差。有机氮经过水解酸化后,可转化为氨氮,间接导致进水氨氮升高。过量的氨氮负荷对活性污泥系统产生巨大影响。此外,过高的氨氮会导致游离氨浓度增加,进而导致亚硝酸盐的积累。
2. COD与SS含量比例失调
受进水水质及系统设计的影响,初沉池沉淀不充分,无机质无法充分去除,致使活性污泥的有效成分偏低,实际有机污泥负荷偏高。SV30即使在正常范围内,但是无机物含量高,MLSS含量高,MLVSS/MLSS偏低,这种情况计算负荷有偏差,排泥量过大。此外,无机颗粒沉降于好氧区,易堵塞曝气头,影响曝气效果。
3. 温度影响
低温下,硝化细菌的繁殖速率降低,体内的酶活性被抑制,代谢速度缓慢。硝化速率一般低于15℃活性开始降低,当温度低于12℃时硝化反应速率显著下降,在污水温度小于8℃时,微生物菌胶团的硝化、反硝化活动受到明显抑制甚至停止。因此冬季容易造成氨氮处理能力下降。
4. 其它因素
此外,影响硝化作用的因素很多。例如,高pH值会影响微生物的正常生长,增加水中游离氨的浓度,抑制硝化细菌。硝化细菌对重金属、酚类和氰化物等有毒物质也特别敏感。因此,硝化细菌对水样的毒性试验可用于确定废水对硝化作用是否有抑制作用。
三、发现氨氮异常时的控制措施
如果出水氨氮呈上升趋势,可以选择以下应急措施以防止水质进一步恶化。
1. 降低进水氨氮负荷
降低氨氮的摄入量。当发现高浓度氨氮进入时,需要及时启动紧急调节池,并增加对进水的取样监测。从源头控制氨氮浓度。减少水的摄入是促进硝化细菌恢复的有效手段,但在实际操作中,由于调节池的停留时间等限制,只能实现数小时。
2. 减少氧污泥排放量
由于硝化细菌的繁殖周期很长,适当延长SRT对硝化细菌的生长有利;其次,当硝化作用降低时,大量硝化细菌流失,排泥会加速硝化细菌的流失。
3. 增加生化系统内外回流
一方面,这样可以保持较高的污泥浓度,提高系统的抗冲击性,另一方面,可以降低进入生化系统的氨氮浓度,从而降低高浓度氨氮或游离氨对硝化细菌的抑制作用。
4. 投加硝化细菌快速促进硝化系统恢复
硝化细菌是人工富集培养后的微生物菌剂,比常规的细菌具有更好的生物活性,解决了硝化细菌自然生长缓慢的问题。根据污水处理的微生物营养和生理学原理,投加后可以显著提高系统中硝化细菌的生长繁殖速率,促进硝化系统的快速恢复。硝化细菌既可以用于系统恢复,也可以在不增加池容的情况下提高原有系统的氨氮处理能力。投加后可逐步提高负荷,增加进水氨氮,效果显著。
尤其是近期,企业的消毒意识增强,含氯消毒剂使用量增加,可能导致进水余氯升高。消毒剂的杀菌作用对生化系统造成冲击。外加菌剂,快速恢复生化系统的处理能力,是最佳的选择。

㈤ 如何去除水中氨氮

以下是去除水中氨氮的一些措施,供参考:

  1. 硝化和脱氮

氨(NH3)被亚硝化细菌氧化成亚硝酸,亚硝酸再被硝化细菌氧化成硝酸,称为硝化作用,硝化作用需要消耗氧气,当水中溶氧浓度低于1~2毫克/升时硝化作用速度明显降低。在水中溶氧缺乏的情况下,反硝化细菌能将硝酸还原为亚硝酸、次硝酸、羟胺或氮时,这种过程称为硝酸还原,当形成的气态氮作为代谢物释放并从系统中流失时,就称之为脱氮作用。

㈥ 怎么才能做到氨氮废水处理零排放

工业废水种类繁多,污染物庞杂,各有各的特点。其中比较容易的氨氮、硝酸盐氮废水和常见污染物导致的高COD废水只要可生化降解程度好都是可以处理的。达到无害化是可能的。
然而,高磷、高抗生素、高生物毒性、高氰、高重金属、高氟、高砷和高放射性废水是比较难办的。这几类废水很难做到彻底无害化。虽然这些废水都有其可供选择的治理方案,但治理成本往往是很高的。

另外,有人对零排放的定义是:“彻底没有排放”,如果这样定义的话,现代工业绝大多数都无法做到废水的零排放。

如果将“零排放”定义为完全无害化排放,则是有可能实现的。

㈦ 污泥处理污水中如何去除氨氮

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。

去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。物理法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法有离子交换、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;生物法有藻类养殖、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→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,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,仍需进一步处理。

3.空气吹脱法与汽提法除氨氮

空气吹脱法是将废水与气体接触,将氨氮从液相转移到气的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时,离子态铵转化为分子态氨,然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮,去除率可达60%~95%,工艺流程简单,处理效果稳定,吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液,也可根据市场需求,用水吸收生产氨水或用硫酸吸收生产硫酸铵副产品,未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低,不适合在寒冷的冬季使用。用该法处理氨氮时,需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准,以免造成二次污染。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱,而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水,但吹脱效率影响因子多,不容易控制,特别是温度影响比较大,在北方寒冷季节效率会大大降低,现在许多吹脱装置考虑到经济性,没有回收氨,直接排放到大气中,造成大气污染。

汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,处理机理与吹脱法一样是一个传质过程,即在高pH值时,使废水与气体密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水间的接触时间及接触紧密程度可提高氨氮的处理效率,用填料塔可以满足此要求。塔的填料或充填物可以通过增加浸润表面积和在整个塔内形成小水滴或生成薄膜来增加气水间的接触时间汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水,操作条件与吹脱法类似,对氨氮的去除率可达97%以上。但汽提塔内容易生成水垢,使操作无法正常进行。

吹脱和汽提法处理废水后所逸出的氨气可进行回收:用硫酸吸收作为肥料使用;冷凝为1%的氨溶液。

4.生物法除氨氮

生物法去除氨氮是指废水中的氨氮在各种微生物的作用下,通过硝化和反硝化等一系列反应,最终形成氮气,从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种,但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。

硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,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。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下:

亚硝化:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+

硝化:2NO2-+O2→2NO3-

硝化菌的适宜pH值为8.0~8.4,最佳温度为35℃,温度对硝化菌的影响很大,温度下降10℃,硝化速度下降一半;DO浓度:2~3mg/L;BOD5负荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLS•d);泥龄在3~5天以上。

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废水中逸出由于兼性脱氮菌(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)。以甲醇为碳源为例,其反应式为:

6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-

反硝化菌的适宜pH值为6.5~8.0;最佳温度为30℃,当温度低于10℃时,反硝化速度明显下降,而当温度低至3℃时,反硝化作用将停止;DO浓度<0.5mg/L;BOD5/TN>3~5。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。其缺点是占地面积大,低温时效率低。

常见的生物脱氮流程可以分为3类:

⑴多级污泥系统

多级污泥系统通常被称为传统的生物脱氮流程。此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果,其缺点是流程长,构筑物多,基建费用高,需要外加碳源,运行费用高,出水中残留一定量甲醇;

⑵单级污泥系统

单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。前置反硝化的生物脱氮流程,通常称为A/O流程。与传统的生物脱氮工艺流程相比,该工艺特点:流程简单、构筑物少,只有一个污泥回流系统和混合液回流系统,基建费用可大大节省;将脱氮池设置在缺氧池,降低运行费用;好氧池在缺氧池后,可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除,提高出水水质;缺氧池在前,污水中的有机碳被反硝化菌所利用,可减轻其后好氧池的有机负荷。此外,后置式反硝化系统,因为混合液缺乏有机物,一般还需要人工投加碳源,但脱氮的效果高于前置式,理论上可接近100%的脱氮效果。交替工作的生物脱氮流程主要由两个串联池子组成,通过改换进水和出水的方向,两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行。它本质上仍是A/O系统,但利用交替工作的方式,避免了混合液的回流,其脱氮效果优于一般A/O流程。其缺点是运行管理费用较高,必须配置计算机控制自动操作系统;

⑶生物膜系统

将上述A/O系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器,即形成生物膜脱氮系统。此系统中应有混合液回流,但不需污泥回流,在缺氧的好氧反应器中保存了适应于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统。

常规生物处理高浓度氨氮废水是要存在以下条件:

为了能使微生物正常生长,必须增加回流比来稀释原废水;

硝化过程不仅需要大量氧气,而且反硝化需要大量的碳源,一般认为COD/TKN至少为9。

5.化学沉淀法除氨氮

化学沉淀法是根据废水中污染物的性质,必要时投加某种化工原料,在一定的工艺条件下(温度、催化剂、pH值、压力、搅拌条件、反应时间、配料比例等等)进行化学反应,使废水中污染物生成溶解度很小的沉淀物或聚合物,或者生成不溶于水的气体产物,从而使废水净化,或者达到一定的去除率。

化学沉淀法处理NH3-N主要原理是NH4+、Mg2+、PO43-在碱性水溶液中生成沉淀。在氨氮废水中投加化学沉淀剂Mg(OH)2、H3PO4与NH4+反应生成MgNH4PO4•6H2O(鸟粪石)沉淀,该沉淀物经造粒等过程后,可开发作为复合肥使用。整个反应的pH值的适宜范围为9~11。pH值<9时,溶液中PO43-浓度很低,不利于MgNH4PO4•6H2O沉淀生成,而主要生成Mg(H2PO4)2;如果pH值>11,此反应将在强碱性溶液中生成比MgNH4PO4•6H2O更难溶于水的Mg3(PO4)2的沉淀。同时,溶液中的NH4+将挥发成游离氨,不利于废水中氨氮的去除。利用化学沉淀法,可使废水中氨氮作为肥料得以回收。

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