① 誰能詳細的介紹一下AO污水工藝,謝謝啦
詳細?還是來要正確理解源?
AO,A代表厭氧,O代表好氧。
根據不同的用途分為脫氮工藝和除磷工藝。兩種都可以叫AO(細分AnO和ApO)。
1.脫氮情況是:O池好氧狀態氨氮在硝化菌的作用下轉化為硝態氮,O池混合液迴流到A池,在A池缺氧狀態下,硝態氮在反硝化菌的作用下轉化為氮氣。
2.除磷的情況是:主要作用菌類為聚磷菌,聚磷菌在厭氧狀態下釋放P,好氧狀態下吸收磷,最後在好氧池排泥時將P排除系統外。
PS:如果說AO是用來處理高濃度有機廢水,我就只能呵呵了。
② AAO工藝是最常見的生物脫氮工藝,還有哪些廢水脫氮的方法
總氮(TN)= 硝態氮 + 亞硝氮 + 氨氮(NH3-N)+ 有機氮
生物脫氮法是目前較為有效且穩定的脫氮工藝,版目權前難解決的是硝酸鹽氮的處理問題,除了AAO工藝,湛清環保研發出高效的脫氮工藝:
1. HDN高效脫氮設備
③ 如何去處污水中的磷
鋁鹽有來硫酸鋁、鋁酸鈉和源聚合鋁等,其中硫酸鋁較常用來除磷。鐵鹽有三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵和硫酸亞鐵等,其中三氯化鐵最常用。
採用鋁鹽或鐵鹽除磷時,主要生成難溶性的磷酸鋁或磷酸鐵,其投加量與污水中總磷量成正比。可用於生物反應池的前置、後置和同步投加。採用亞鐵鹽需先氧化成鐵鹽後才能取得最大除磷效果,因此其一般不作為後置投加的混凝劑,在前置投加時,一般投加在曝氣沉砂池中,以使亞鐵鹽迅速氧化成鐵鹽。
常規普通採用石灰除磷,生成Ca5(PO4)3OH沉澱,其溶解度與pH有關,因而所需石灰量取決於污水的鹼度,而不是含磷量,即需要片鹼調整PH值。
④ 擬新建一座污水處理廠,要求對該污水進行脫氮除磷處理
生活污水及工業污水的排放,對水體環境的好壞具有重要的影響。其中,污水中氮磷等營養物質的超標排放是造成水體富營養化的主要原因之一。水體富營養化造成了浮游藻類的迅速、大量繁殖,易形成藻類大面積爆發成災事件。
有鑒於我國水環境污染的嚴重性,我國對於城鎮污水處理廠的建設力度不斷加強。有關污染物排放標准對於氮磷的排放要求也越來越嚴格。新建的污水處理廠需要考慮對氮磷的排放控制,而已建的污水處理廠則需要進行升級改造,增強或強化脫氮除磷的功能。
1氮磷對於水體環境的影響
適量的氮磷對於促進水生植物及微生物的生長具有重要作用,對保持水環境的平衡也具有一定的作用,但過量氮磷等營養物質進入水體中,則會使水體產生富營養化,使水體中的浮游藻類大量繁殖,甚至是爆發性繁殖,產生「水華」現象。「水華」現象即是水污染的明顯表現,同時也會進一步加劇水體的污染。藻類的大量或爆發性繁殖,會在水面形成或厚或薄的覆蓋性藻類漂浮物,造成水體缺氧,引起水生動物窒息而死。有些藻類還會產生有害毒素,使水生態系統受到破壞,造成生物多樣性的減少。
水體富營養的指標三類,營養因子、環境因子與生物因子,其中,營養因子是水體富營養化的根本原因,而在營養因子中,氮磷則是最為關鍵的存在。因此,控制進入水體的氮磷含量,對於解決水體富營養化問題至關重要。
2水體中氮磷的主要來源
我國水體中的氮磷污染主要來自生活污染、農業污染以及工業污染源。
生活污染源主要是指來自城市中的污染物,如人的排泄物、食品廢物以及各種合成洗滌劑。在此類廢物中,含有大量的氮磷物質,若未經處理或處理不嚴格進入自然水體,則會成為水體中的氮磷污染源。
農業污染主要是指化肥的大量或是過量使用,流失率過高造成的污染。眾所周知,化肥的主要成份就是氮磷,農業中不經控制大量或過量使用化肥,造成化肥的流失率極大,進入水體後極易成為水體氮磷污染源。
工業污染主要是指食品加工業、化肥生產企業形成的工業廢水,其中含有大量的氮磷,若未經處理或是處理不當直接排入水體中,對於水體的氮磷污染具有重大的影響。
3我國污水處理廠脫氮除磷現狀
我國對於城市污水處理廠的建設始於上世紀20年代的上海,新中國成立後的70-80年代我國開始進行大規模的城鎮污水處理廠的建設。在初期建設的城鎮污水處理廠,其處理工藝均採用了活性污泥法技術,主要是處理的是城市污水中的有機污染物及懸浮物,對於污水中氮磷的處理能力比較弱,去除率較低。之後在20世紀80年代初,一些污水處理的新工藝開始在污水處理廠中得到應用,但整體上來說,這一階段我國污水處理廠在脫氮除磷工藝上還處於較低的水準。
進入20世紀90年代,隨著我國水體環境污染的不斷加劇,在污染治理上開始加大力度,先後出台了《地下水水質標准》、《地表水水質標准》以及《海水水質標准》等,對於水體中氮磷標准值提出了明確的要求。這一時期,我國在污水處理廠的建設上,對於脫氮除磷的工藝要求也越來越嚴格,新建污水處理廠必須考慮對氮磷的控制,而已經建成運行的污水處理廠,則需要進行相應的脫氮除磷工藝改造。
4脫氮除磷工藝在我國污水處理廠中的應用
4.1氧化溝工藝
氧化溝工藝是具有工藝流程簡單、運行穩定、管理方便等特點,而且處理費用較低,與其它工藝相較,具有較強的耐沖擊負荷能力、出水水質好、剩餘污泥少、構築物少等優勢。在我國,氧化溝工藝應用較多的有卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝、奧貝爾(Orbal)氧化溝、三溝式氧化溝以及DE型氧化溝等。
卡魯塞爾(Carousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發研製的,具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優點,在世界各國都得到廣泛的應用。我國的昆明第一污水處理廠、珠海香洲污水處理廠、中山污水處理廠以及重慶北碚污水處理廠都採用了此種工藝。
奧貝爾(Orbal)氧化溝工藝是美國USFilterEn-virex公司開發並擁有的工藝技術,該工藝非常適用於污水常規二級生物處理,目前,我國已經實現了該種工藝的自行設計與設備的國產化,北戴河西部污水處理廠以及溫州中心區污水處理廠均應用了該種工藝。
三溝式氧化溝又稱為T型氧化溝,是一種典型的氧化溝構造形式,這種工藝具有流程簡單、建設投資小、運行費用低的特點,在結構設計上不需要另設一次、二次沉澱池和污泥迴流裝置,在一定程度上避免了氧化溝工藝佔地面積大的弊端。我國邯鄲東郊污水處理廠、蘇州新區污水處理廠、深圳濱河污水處理廠以及羅芳污水處理廠二期都採用了這種工藝設計。
DE型氧化溝工藝是一種雙溝系統,與三溝系統類似,不同之處在於DE型氧化溝系統有獨立的污泥迴流系統。西安北石橋污水處理廠就是採用了該種工藝。
氧化溝技術從問世以來就得到了廣泛的關注,歐洲目前約有上千座氧化溝污水處理廠在運行,我國從上世紀八十年代開始引進國外氧化溝技術,消化吸收發展至今,氧化溝工藝已成為我國城市污水處理的主要工藝之一。
4.2A/O工藝的應用
A/0工藝具有較好的脫氮除磷效果,在20世紀80—90年代是城市污水處理中脫氮除磷的主流工藝。A/0工藝包括了A/0除磷工藝與A/0脫氮工藝,通常除磷效果可達到90%以上,脫氮效果在80%以上。該工藝不需外加碳源脫氮,又能充分實現反硝化且易於控制污泥膨脹,投資和運行費用較低,在我國早期的污水處理廠中具有廣泛的應用。如天津東郊污水處理廠、北京高碑店污水處理廠以及杭州四堡污水處理廠、沈陽西郊污水處理廠等。
A/0工藝在污泥沉降和磷的去除上具有明顯的效果,但因其工藝控制有限,在發生硝化作用時會降低除磷效果。此外,A/0工藝的溫度及進水負荷低時,微生物的代謝能力會減弱,污泥生長會變慢,對於除磷效果具有較大影響。
4.3:A2/O及其改進工藝的應用
A2/0工藝是我國常用的同步脫氮除磷工藝,其在只有除磷功能的A/0工藝中加了一個缺氧池,實現了脫氮除磷的同步進行,操作簡單、費用低廉,因此在我國的污水處理廠中得到了廣泛的應用。昆明第二污水處理廠、廣州大坦沙污水處理廠、西安鄧家村污水處理廠都應用了該工藝。但採用此種工藝不能實現同時高效的脫氮除磷,其工藝本身存在的缺陷,即硝化菌、反硝化菌以及聚磷菌在有機負荷、碳源需求上存在著矛盾與競爭,很難在同一系統中實現氮磷的同時高效去除。
為解決A2/0工藝固有的缺陷,很多研究者們進行了多方面的研究對該工藝進行升級改進,其中,我國取得了兩項專利技術,即倒置A2/0工藝與A—A2/0工藝。
倒置A2/0工藝是針對A2/0工藝缺氧池與厭氧池的排列位置而言,將其工藝位置倒置,將缺氧池置於厭氧池之前。倒置A2/0工藝在有沒有硝酸鹽迴流條件下均可運行,工藝環境有利於微生物形成更強的吸磷動力,所有污泥都將經歷完整的釋磷和吸磷過程使除磷能力得到增強。該工藝應用效果較好的有江蘇常州清潭污水處理廠、常州北城污水處理廠、青島李村河污水處理廠等。
A—A2/0工藝是在厭氧池前增設缺氧池,原A2/0工藝通過分隔厭氧池與原污水,可以很容易的改造為A—A2/0工藝。A—A2/0工藝充足的迴流污泥停留時間保證了RAS中硝酸鹽的徹底反硝化,又能夠保證足夠的碳源,厭氧池中最低限度的硝酸鹽含量使得除磷效果得到了加強。山東泰安污水處理廠、青島團島污水處理廠應用該工藝取得了良好的脫氮除磷效果。
4.4:SBR工藝及其改進型的應用
SBR工藝是通過自動控製程序,在時間序列上形成A2/0系統,具有經濟高效、控制靈活的特點,在脫氮除磷方面效果良好,適用於中小水量的污水處理廠。
典型SBR工藝存在一定的技術問題,首先,間歇進水、間歇曝氣方式,鼓風曝氣機由於間歇運轉,頻繁啟停,使得整個工藝的運行穩定性受到較大的影響,曝氣階段反應池的利用率也比較低;其次,由於間歇進水的原因,自控系統的設計與順序進水閘閥的安裝變得較為復雜,當進水量較大時,需要並聯運行多套反應池,系統整體復雜性增大;第三,對於一些具有較高濃度的難降解有機廢水反應時間比較長。為了解決以上問題,眾多研究者們進行了對典型SBR工藝的改進變型,比較成熟的工藝有ICEAS工藝、DAT—IAT工藝、CASS工藝等。
ICEAS工藝最大的特點是在反應器的進水端加了一個預反應區,運行方式為連續進水、間歇排水,預反應區可起調節水流的作用,主反應區是曝氣、沉澱的主體。ICEAS工藝也可看作是連續進水、間歇排水的SBR工藝。昆明第三污水處理廠便採用了此種工藝,運行效果良好。
DAT—IAT工藝在同一個反應池中設置DAT池和IAT池,以導流牆相隔。DAT池連續進水並連續曝氣,保持了系統的水力均衡,有效提高了系統運行的穩定性,而且連續曝氣加強了對難降解有機物的降解,縮短了對高濃度有機廢水的處理時間,相應也縮短了鼓風曝氣機的運行時間;此外,DAT池的連續進水,利用普通的污水泵就能實現該操作,大大降低了系統的復雜性。該工藝在天津經濟技術開發區污水處理廠以及撫順三寶屯污水處理廠取得到較好的應用效果。
CASS工藝做為SBR工藝的改進型,是在SBR池內進水端增加了一個生物選擇區,也就是預反應區,實現了連續進水,間歇排水。整個工藝的曝氣、沉澱、排水等過程在同一池子內周期循環運行,省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥迴流系統。北京航天城污水處理廠採用了此工藝。
5結束語
隨著我國環境問題的日益突出,我國對於水體環境的治理也在不斷加強,對於污水處理廠脫氮除磷的要求也越來越嚴格,也些早期建設的污水處理廠也面臨著脫氮除磷功能的改造問題。綜合對目前污水處理廠脫氮除磷工藝的應用狀況,A2/0工藝及其改進型、氧化溝工藝、SBR工藝及其改進型是目前應用范圍廣且應用效果比較好的選擇。
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⑤ 假發廠污水怎麼處理
假發廠污水可以在地下水道中經過專門處理。再流入下水道中。
⑥ 廢水中的總氮該怎麼去除
首先,要先了解總氮的構成,總氮包括有機氮、氨氮、硝態氮,組成成分不同版,處理方式也不同,總體分為物化法權和生化法。
對於不同種類的廢水,通常會應用不同的物化法,例如氨氮廢水,通常會採用氨氮去除劑,折點加氯,將氨氮以氮氣的形式脫離出廢水;有機氮廢水,則需通過高級氧化法。但是,大多數物化方法是不能完全將總氮處理到較低的標准。
生化法多以活性污泥為主,適用性也較強,可以處理低濃度廢水。生物脫氮主要包括氨化、硝化和反硝化三個主要的生化過程。這種方法水力停留時間短,運行成本低。但是由於大部分使用此工藝的系統反硝化環節受限,導致出水氨氮雖然下降,硝氮卻提高了,最終總氮依舊超標。
如上所述,活性污泥法不能將廢水中的總氮完全去除,主要是因為廢水中硝態氮的超標,由於迴流比數值偏離、缺氧段溶解氧含量較高等因素導致。那麼在反硝化過程即可採用強化HDN高效脫氮設備,通過對填料、結構、布水的優化,提高了負荷,一步消耗硝態氮,同時還能降低COD,是出水水質達標,實現廢水中總氮的去除。
⑦ 如何處理工業廢水中總氮
硝化液迴流進行前置反硝化工藝硝化液迴流至前端缺氧區,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,無需新增佔地,僅需在現有的好氧段的末端安裝內迴流泵,將硝化液迴流至前置反硝化區。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,硝化液迴流比將在150-200%,即2倍於進水水量的富含溶解氧的硝化液(DO約4mg/L)迴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,如此大的迴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,但減少迴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,反硝化在此條件下並非優勢菌種,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後端處理負荷的增加。根據不同水質需求對生化脫氮的不同環節進行設計與優化,比如IDN-BMP總氮去除裝備就是從反硝化階段入手,加強菌種的選擇與馴化,優化反應器結構,從而增強反應器的的脫氮效率。
⑧ 怎麼才能有效驅除廢水中氨氮和總氮
氨氮廢水的來源
鋼鐵、煉油、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃製造、肉類加工和飼料生產等工業,均排放高濃度的氨氮廢水。 其中,某些工業自身會產生氨氮污染物,如鋼鐵工業及肉類加工業等。 而另一些工業將氨用作化學原料,如用氨等配成消光液以製造磨砂玻璃。此外,皮革、孵化、動物排泄物等新鮮廢水中氨氮初始含量並不高,但由於廢水中有機氮的脫氨基反應,在廢水積存過程中氨氮濃度會迅速增加。
過量氨氮排入水體將導致水體富營養化,降低水體觀賞價值,並且被氧化生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽還會影響水生生物甚至人類的健康。因此,廢水脫氮處理受到人們的廣泛關注。目前,主要的脫氮方法有生物硝化反硝化、折點加氯、氣提吹脫和離子交換法等。消化污泥脫水液、垃圾滲濾液、催化劑生產廠廢水、肉類加工廢水和合成氨化工廢水等含有極高濃度的氨氮,以上方法會由於游離氨氮的生物抑製作用或者成本等原因而使其應用受到限制。高濃度氨氮廢水的處理方法可以分為物化法、生化聯合法和新型生物脫氮法。
不同種類的工業廢水中氨氮濃度干變萬化,即使同類工業不同工廠的廢水中其濃度也各不相同。以某化工廠香蘭素生產廢水為例,其氨氮濃度高達6~7×104mg/L。為了徹底治理污染,除對生產工藝進行必要的改造外,必須尋找合適的氨氮廢水處理技術,降低廢水處理的成本。
氨氮廢水處理技術研究與應用現狀
目前,氨氮廢水的處理技術可以分為兩大類:一類是物化處理技術,包括吹脫(或汽提)、沉澱、膜吸收、濕式氧化等,其中吹脫和膜吸收技術都需要氨氮盡可能以氨分子形態存在;另一類技術是生物脫氮技術。
物化處理技術
依據NH3的質量分數與pH的關系,如果氨氮的去除形態為氨氣,為達到較高的去除率,就必須調節溶液的pH在11以上。這類技術包括吹脫、汽提、膜吸收等。在處理氨氮廢水的過程中,需要消耗大量鹼,但可以回收部分氨。
吹脫(汽提)法吹脫法是將廢水pH值調節至鹼性,然後在填料塔中通入空氣或蒸汽,通過氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫至大氣或蒸汽中。 採用蒸汽可以提高廢水溫度,從而提高一定pH值時被吹脫氨的比例。一般情況下,如果採用吹脫法去除98%以上的氨氮,需pH調節。例如採用汽提技術對對硝基苯胺廢水進行了處理,在pH 大於11的條件下,廢水中的氨氮由3150 mg/L下降為187 mg/L,去除率為93%。
低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫,而煉鋼、石油化工、化肥、有機化工、有色金屬冶煉等行業的高濃度廢水則常用蒸汽進行吹脫。但是這種方法一般要採用NaOH調節廢水的pH值,葯劑和能源消耗比較大。 為了降低葯劑成本,採用Ca(OH)2調節pH,結果表明,吹脫速率和吹脫效率要遠小於NaOH,而且在汽提過程中容易結垢,使得操作運行困難。
這種技術的另一個關鍵在於保證填料塔內的氣液充分接觸,有效防止溝流、液泛等非正常操作。 因此,填料的選擇和填充至關重要。除較高的能耗與鹼耗外,利用吹脫技術處理氨氮的不足還在於使氨氮由液相轉移至氣相,如果沒有相應的回收技術,很容易導致大氣的二次污染。此技術主要用於高濃度氨氮廢水的預處理。
膜吸收技術
膜吸收過程是將膜分離和吸收相結合而出現的一種新型膜過程,它使用微孔膜將氣、液兩相分隔開來,利用膜孔提供氣、液兩相間傳質的場所。 膜吸收法處理含氨廢水的原理為:疏水性微孔膜(聚丙烯、聚四氟乙烯、偏聚氟乙烯)把含氨廢水和H2SO4吸收液分隔於膜兩側,通過調節廢水的pH值,使廢水中離子態的NH3轉變為分子態的揮發性NH3。 在膜兩側NH3的濃度差的推動下,廢水中的NH3在廢水一微孔膜界面汽化揮發。氣態的NH3沿膜微孔向膜的另一側擴散,在吸收液一微孑L膜界面上為H2SO4吸收,並反應生成不揮發的(NH3)2SO4而被回收。由於氨在廢水和吸收液中存在形式的不同,使得廢水中的氨能通過存在形式的轉換不斷向吸收液傳遞,直到吸收液中的H2SO4全部為氨中和為止,處理後廢水中的氨氮濃度理論上可達到零。與吹脫(汽提)技術和生化法等其他高氨氮廢水處理方法比較,膜吸收法的最大特點是,可以在常溫、常壓的條件下濃縮並回收廢水中的氨,無二次污染產生,實現含氨廢水的資源化。
現在,膜吸收工藝的難點在於防止膜的滲漏。為了保證較高的通量,一般的微孔膜的膜厚都比較薄,膜兩側的水相在壓差的作用下很容易發生滲漏。只有非常精確地調整膜兩側的壓力和流速,才能基本保證膜兩側的液量不發生變化。 即使在這樣的條件下,在進行氨吸收過程中,氨溶液一側的pH值還是有顯著的降低,經檢測,溶液中有大量硫酸根離子存在,最終導致氨溶液中的去除率僅在6O%左右。
因此,如何在保證氨氮傳質通量的情況下有效防止膜的滲漏是膜吸收工藝研究的重要內容。
沸石脫氨法
利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進行交換以達到脫氮的目的。沸石一般被用於處理低濃度含氨廢水或含微量重金屬的廢水。然而,蔣建國等[4]探討了沸石吸附法去除垃圾滲濾液中氨氮的效果及可行性。小試研究結果表明,每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的極限潛力,當沸石粒徑為30~16目時,氨氮去除率達到了78.5%,且在吸附時間、投加量及沸石粒徑相同的情況下,進水氨氮濃度越大,吸附速率越大,沸石作為吸附劑去除滲濾液中的氨氮是可行的。
實驗表明用沸石離子交換法處理經厭氧消化過的豬肥廢水時發現Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo中Na-Zeo沸石效果最好,其次是Ca-Zeo。增加離子交換床的高度可以提高氨氮去除率,綜合考慮經濟原因和水力條件,床高18cm(H/D=4),相對流量小於7.8BV/h是比較適合的尺寸。離子交換法受懸浮物濃度的影響較大。
應用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問題,主要有再生液法和焚燒法。採用焚燒法時,產生的氨氣必須進行處理。通常採用再生液進行再生,再生液濃液再進行脫氨處理。
膜分離技術
利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便,氨氮回收率高,無二次污染。蔣展鵬等[6]採用電滲析法和聚丙烯(PP)中空纖維膜法處理高濃度氨氮無機廢水可取得良好的效果。電滲析法處理氨氮廢水2000~3000 mg/L,去除率可在85%以上,同時可獲得8.9%的濃氨水。此法工藝流程簡單、不消耗葯劑、運行過程中消耗的電量與廢水中氨氮濃度成正比。PP中空纖維膜法脫氨效率>90%,回收的硫酸銨濃度在25%左右。運行中需加鹼,加鹼量與廢水中氨氮濃度成正比。
乳化液膜是種以乳液形式存在的液膜具有選擇透過性,可用於液-液分離。分離過程通常是以乳化液膜(例如煤油膜)為分離介質,在油膜兩側通過NH3的濃度差和擴散傳遞為推動力,使NH3進入膜內,從而達到分離的目的。用液膜法處理某濕法冶金廠總排放口廢水(1000~1200 mgNH4+-N/L,pH為6~9),當採用烷醇醯胺聚氧乙烯醚為表面活性劑用量為4%~6%,廢水pH調至10~11,乳水比在1:8~1:12,油內比在0.8~1.5。硫酸質量分數為10%,廢水中氨氮去除率一次處理可達到97%以上。
膜分離法應用的主要問題是投資成本及運行成本較高,操作復雜,難以控制。
MAP沉澱法
主要是利用以下化學反應:
Mg2 ++NH4++PO43-=MgNH4PO4
理論上講以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽,當[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時可生成磷酸銨鎂(MAP),除去廢水中的氨氮。穆大綱等[8]採用向氨氮濃度較高的工業廢水中投加MgCl2•6H2O和Na2HP04•12H20生成磷酸銨鎂沉澱的方法,以去除其中的高濃度氨氮。結果表明,在pH為8.9l,Mg2+,NH4,P043-的摩爾比為1.25:1:1,反應溫度為25 ℃,反應時間為20 min,沉澱時間為20 min的條件下,氨氨質量濃度可由9500 mg/L降低到460 mg/L,去除率達到95%以上。由於在多數廢水中鎂鹽的含量相對於磷酸鹽和氨氮會較低,盡管生成的磷酸銨鎂可以做為農肥而抵消一部分成本,投加鎂鹽的費用仍成為限制這種方法推行的主要因素。海水取之不盡,並且其中含有大量的鎂鹽。以海水做為鎂離子源試驗研究了磷酸銨鎂結晶過程。鹽鹵是制鹽副產品,主要含MgCl2和其他無機化合物。Mg2+約為32 g/L為海水的27倍。Lee等[10]用MgCl2、海水、鹽鹵分別做為Mg2+源以磷酸銨鎂結晶法處理養豬場廢水,結果表明,pH是最重要的控制參數,當終點pH≈9.6時,反應在10 min內即可結束。由於廢水中的N/P不平衡,與其他兩種Mg2+源相比,鹽鹵的除磷效果相同而脫氮效果略差。
採用化學沉澱法的關鍵因素在於:
1)絮凝劑的用量;2)沉澱產物的去向。
一般情況下,採用磷酸銨鎂沉澱法處理氨氮廢水的氨氮濃度不大於1 500 mg/L。化學沉澱法的應用瓶頸同樣是運行成本較高,無法進行工程應用。
催化濕式氧化法
催化濕式氧化法是8O年代國際上發展起來的一種治理廢水的新技術。 在一定溫度、壓力下,在催化劑作用下,經空氣氧化,可使污水中的有機物和氨分別氧化分解成CO2、N2和H2O等無害物質,達到凈化的目的。具有凈化效率高(據報道,廢水經過凈化後可達到飲用水標准)、流程簡單、佔地面積少等特點。經多年應用與實踐,這一廢水處理方法的建設及運行費用僅為常規方法6O%左右,因而在技術上和經濟上均具有較強的競爭力。杜鴻章等對催化濕式氧化法作了一系列的研究,在270 ℃、9 MPa工藝條件下,研製的催化劑可使焦化污水氨氮的去除率達到99.6%,經處理後的污水水質優於國家環保排放標準的要求。濕式氧化法不足在於催化劑的流失和設備的腐蝕。
化學氧化法
利用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣進行脫除的一種方法。折點加氯是利用在水中的氨與氯反應生成氨氣脫氨,這種方法還可以起到殺菌作用,但是產生的余氯會對魚類有影響,故必須附設除余氯設施。在溴化物存在的情況下,臭氧與氨氮會發生如下類似折點加氯的反應:
Br-+O3+H+→HBrO+O2,
NH3+HBrO→NH2Br+H2O,
NH2Br+HBrO→NHBr2+H2O,
NH2Br+NHBr2→N2+3Br-+3H+。
用一個有效容積32 L的連續曝氣柱對合成廢水(氨氮600 mg/L)進行試驗研究,探討Br/N、pH以及初始氨氮濃度對反應的影響,以確定去除最多的氨氮並形成最少的NO3-的最佳反應條件。發現NFR(出水NO3--N與進水氨氮之比)在對數坐標中與Br-/N成線性相關關系,在Br-/N>0.4,氨氮負荷為3.6~4.0 kg/(m3•d)時,氨氮負荷降低則NFR降低。出水pH=6.0時,NFR和BrO--Br(有毒副產物)最少。BrO--Br可由Na2SO3定量分解,Na2SO3投加量可由ORP控制。
生化法
微生物去除氨氮過程需經過硝化和反硝化兩個階段過程。 傳統觀點認為:硝化過程為好氧過程,在此過程中,氨態氮在微生物的作用下轉化為硝基氮和亞硝基氮;而反硝化過程為厭氧過程,在此過程中,硝基氮和亞硝基氮轉化為氮氣。 因此,一般的生物脫氮過程為厭氧/好氧過程、或厭氧/缺氧/好氧過程。
近年來的研究表明,反硝化過程可以在有氧的條件下進行,即好氧反硝化過程。它為突破傳統生物脫氮技術限制,利用一個生物反應器在一種條件下完成脫氮反應提供了依據。SBR生物脫氮工藝的優點在於以時間序列代替空間序列,使好氧硝化過程和反硝化過程在同一容器中完成。採用SBR技術處理高氨氮廢水,在曝氣段實現高氨氮廢水的好氧硝化/反硝化處理。通過實驗研究,她們提出的反應序列為:一段缺氧一好氧曝氣一二段缺氧的SBR反應器,好氧段反硝化脫氮率要佔總脫氮率的70%以上。研究表明:好氧反硝化菌為異養菌,脫氮反應歷程與缺氧反硝化菌相同,並且最終產物主要為N2。
目前生物脫氮的濃度一般在400 mg/L以下,採用生物脫氮技術處理高濃度氨氮廢水就需要進行大倍數稀釋,這就使得生物處理設施的體積龐大,能耗會相應提高。 因此,在處理高氨氮廢水時,採用生物處理前,一般要首先進行物化處理。
物化方法在處理高濃度氨氮廢水時不會因為氨氮濃度過高而受到限制,但是不能將氨氮濃度降到足夠低(如100 mg/L以下)。而生物脫氮會因為高濃度游離氨或者亞硝酸鹽氮而受到抑制。實際應用中採用生化聯合的方法,在生物處理前先對含高濃度氨氮的廢水進行物化處理。目前,較先進的生化脫氨主要有以下幾類方法。
膜生物反應器技術
膜生物反應器(MBR)是一種由膜過濾取代傳統生化處理技術中二次沉澱池和沙濾池的水處理技術。MBR將分離工程中的膜技術應用於廢水處理系統,提高了泥水分離效率,並且由於曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌(特別是優勢菌群)的出現,提高了生化反應速率。同時,通過降低F/M比減少剩餘污泥產生量(甚至為零),從而基本解決了傳統活性污泥法存在的突出問題。
硝化菌為自養菌,生長繁殖的世代周期長,常規的生物脫氮工藝中,為保持構築物中有足夠數量的硝化菌以完成生物硝化作用,在維持較長污泥齡的同時也相應增大了構築物的容積。此外,絮凝性較差的硝化菌常會被二沉池的出水帶出,硝化菌數量的減少影響硝化作用,進而降低了系統的脫氮效率。膜生物反應器能夠完全截留微生物,可以有效防止硝化菌的流失,是一種比較理想的硝化反應器。
在適宜的pH、DO條件下,容積負荷控制在2 kg/(m3•d)以下時,採用一體化膜生物反應器可以將濃度為2×103mg/L的氨氮轉化為硝酸鹽。
雖然採用膜生物反應器處理氨氮廢水會解決傳統活性污泥法存在的一些問題,但膜污染問題尚未見有較好的解決辦法
短程硝化反硝化
生物硝化反硝化是應用最廣泛的脫氮方式。由於氨氮氧化過程中需要大量的氧氣,曝氣費用成為這種脫氮方式的主要開支。短程硝化反硝化(將氨氮氧化至亞硝酸鹽氮即進行反硝化),不僅可以節省氨氧化需氧量而且可以節省反硝化所需炭源。用合成廢水試驗確定實現亞硝酸鹽積累的最佳條件。要想實現亞硝酸鹽積累,pH不是一個關鍵的控制參數,因為pH在6.45~8.95時,全部硝化生成硝酸鹽,在pH<6.45或pH>8.95時發生硝化受抑,氨氮積累。當DO=0.7 mg/L時,可以實現65%的氨氮以亞硝酸鹽的形式積累並且氨氮轉化率在98%以上。DO<0.5 mg/L時發生氨氮積累,DO>1.7 mg/L時全部硝化生成硝酸鹽。對低碳氮比的高濃度氨氮廢水採用亞硝玻型和硝酸型脫氮的效果進行對比分析。試驗結果表明,亞硝酸型脫氮可明顯提高總氮去除效率,氨氮和硝態氮負荷可提高近1倍。此外,pH和氨氮濃度等因素對脫氮類型具有重要影響。
短程硝化反硝化處理焦化廢水的中試結果表明,進水COD、氨氮、TN 和酚的濃度分別為1201.6、510.4、540.1、110.4 mg/L時,出水COD、氨氮、TN和酚的平均濃度分別為197.1、14.2、181.5、0.4 mg/L,相應的去除率分別為83.6%、97.2%、66.4%、99.6%。與常規生物脫氮工藝相比,該工藝氨氮負荷高,在較低的C/N值條件下可使TN去除率提高。
厭氧氨氧化(ANAMMOX)和全程自養脫氮(CANON)
厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮氣的過程。ANAMMOX的生化反應式為:
NH4++NO2-→N2↑+2H2O
ANAMMOX菌是專性厭氧自養菌,因而非常適合處理含NO2-、低C/N的氨氮廢水。與傳統工藝相比,基於厭氧氨氧化的脫氮方式工藝流程簡單,不需要外加有機炭源,防止二次污染,又很好的應用前景。厭氧氨氧化的應用主要有兩種:CANON工藝和與中溫亞硝化(SHARON)結合,構成SHARON-ANAMMOX聯合工藝。
CANON工藝是在限氧的條件下,利用完全自養性微生物將氨氮和亞硝酸鹽同時去除的一種方法,從反應形式上看,它是SHARON和ANAMMOX工藝的結合,在同一個反應器中進行。固體廢棄物填埋場滲濾液處理,溶解氧控制在1 mg/L左右,進水氨氮<800 mg/L,氨氮負荷<0.46 kgNH4+/(m3•d)的條件下,可以利用SBR反應器實現CANON工藝,氨氮的去除率>95%,總氮的去除率>90%。
ANAMMOX和CANON過程都可以在氣提式反應器中運轉良好,並且達到很高的氮轉化速率。控制溶解氧在0.5mg/L左右,在氣提式反應器中,ANAMMOX過程的脫氮速率達到8.9 kgN/(m3•d),而CANON過程可以達到1.5 kgN/(m3•d)。
好氧反硝化
傳統脫氮理論認為,反硝化菌為兼性厭氧菌,其呼吸鏈在有氧條件下以氧氣為終末電子受體在缺氧條件下以硝酸根為終末電子受體。所以若進行反硝化反應,必須在缺氧環境下。近年來,好氧反硝化現象不斷被發現和報道,逐漸受到人們的關注。一些好氧反硝化菌已經被分離出來,有些可以同時進行好氧反硝化和異養硝化(如Robertson等分離、篩選出的Tpantotropha.LMD82.5)。這樣就可以在同一個反應器中實現真正意義上的同步硝化反硝化,簡化了工藝流程,節省了能量。
用序批式反應器處理氨氮廢水,試驗結果驗證了好氧反硝化的存在,好氧反硝化脫氮能力隨混合液溶解氧濃度的提高而降低,當溶解氧濃度為0.5 mg/L時,總氮去除率可達到66.0%。
連續動態試驗研究表明,對於高濃度氨氮滲濾液,普通活性污泥達的好氧反硝化工藝的總氮去除串可達10%以上。硝化反應速率隨著溶解氧濃度的降低而下降;反硝化反應速率隨著溶解氧濃度的降低而上升。硝化及反硝化的動力學分析表明,在溶解氧為0.14 mg/L左右時會出現硝化速率和反硝化速率相等的同步硝化反硝化現象。其速率為4.7mg/(L•h),硝化反應KN=0.37 mg/L;反硝化反應KD=0.48 mg/L。
在反硝化過程中會產生N2O是一種溫室氣體,產生新的污染,其相關機制研究還不夠深入,許多工藝仍在實驗室階段,需要進一步研究才能有效地應用於實際工程中。另外,還有諸如全程自養脫氮工藝、同步硝化反硝化等工藝仍處在試驗研究階段,都有很好的應用前景。
⑨ 高濃度氨氮廢水該如何處理
可以選用生物脫氮方法,生物法是目前最經濟高效的氨氮廢水處理方法
傳統的生物脫氮技術主要包括A/O、A2/O、氧化溝以及各種改進型SBR(多級SBR法、A-SBR法、膜-SBR法等)工藝,在處理高氨氮廢水時,通常採用前置物化脫氮工藝將進水氨氮濃度降至生物處理適宜范圍內。
傳統生物脫氮工藝處理高氨氮廢水時存在的主要問題有:①需要增大供氧量,這將增加處理系統的基建投資和供氧動力費用;②剛於緩沖能力差的高氨氮廢水,還需要增大體系的鹼度以維持反硝化所需的pH范圍;③一些高氨氮廢水中存在大量的游離氨,將對微生物的活性產生抑製作用,從而影響整個系統的除污效果;
隨著生物脫氮技術的迅速發展,針對傳統生物脫氮工藝存在的問題,在概念和工藝上有了新的調整,HNF-MP工藝,採用高效硝化細菌+自旋轉填料+多級自迴流分離器,並通過集成化的高效反應器,大幅度提升硝化反應速率,針對氨氮廢水超標問題,實現達標處理。
⑩ 青島氨氮污水處理技術介紹
氨氮廢水的一般的形成是由於氨水和無機氨共同存在所造成的,一般ph在中性以上的廢水氨氮的主要來源是無機氨和氨水共同的作用,ph在酸性的條件下廢水中的氨氮主要由於無機氨所導致。廢水中氨氮的構成主要有兩種,一種是氨水形成的氨氮,一種是無機氨形成的氨氮,主要是硫酸銨,氯化銨等等。
水中氨氮的去除方法有多種,脫氮方法有生物硝化反硝化、折點加氯、氣提吹脫和離子交換法等。消化污泥脫水液、垃圾滲濾液、催化劑生產廠廢水、肉類加工廢水和合成氨化工廢水等含有極高濃度的氨氮(500 mg/L以上,甚至達到幾千mg/L),以上方法會由於游離氨氮的生物抑製作用或者成本等原因而使其應用受到限制。高濃度氨氮廢水的處理方法可以分為物化法、生化聯合法和新型生物脫氮法。
物化法包括吹脫法、 沸石脫氨法、 膜分離技術、 MAP沉澱法、 化學氧化法。