1. 處理氨氮廢水的方法
氨氮廢水處理方法:
處理氨氮廢水的方法有很多,目前常見的有化學沉澱法、吹脫法、化學氧化法、生物法、膜分離法、離子交換法以及土壤灌溉等。
氨氮廢水處理方法以及各種方法的優缺點:
1、化學沉澱法。又稱為MAP沉澱法,是通過向含有氨氮的廢水中投加鎂化物和磷酸或磷酸氫鹽,使廢水中的NH4﹢與Mg²﹢、PO4³﹣在水溶液中反應生成磷酸按鎂沉澱,分子式為MgNH4P04.6H20,從而達到去除氨氮的目的。
影響化學沉澱法處理效果的因素主要有pH值、溫度、氨氮濃度以及摩爾比(n(Mg²﹢):n(NH4﹢):n(P04³-))等。
化學沉澱法的缺點:由於受磷酸鐵鎂溶度積的限制,廢水中的氨氮達到一定濃度後,再投人葯劑量,則去除效果不明顯,且使投入成本大大增加,因此化學沉澱法需與其它適合深度處理的方法配合使用;葯劑使用量大,產生的污泥較多,處理成本偏高;投加葯劑時引人的氯離子和余磷易造成二次污染。
2、吹脫法。去除氨氮是通過調整pH值至鹼性,使廢水中的氨離子向氨轉化,使其主要以游離氨形態存在,再通過載氣將游離氨從廢水中帶出,從而達到去除氨氮的目的。
影響吹脫效率的因素主要有pH值、溫度、氣液比、氣體流速、初始濃度等。
吹脫法去除氨氮效果較好,操作簡便,易於控制。對於吹脫的氨氮可以用硫酸做吸收劑,生成的硫酸錢製成化肥使用。吹脫法是目前常用的物化脫氮技術。但吹脫法存在一些缺點,如吹脫塔內經常結垢,低溫時氨氮去除效率低,吹脫的氣體形成二次污染等。吹脫法一般與其它氨氮廢水處理方法聯合運用,用吹脫法對高濃度氨氮廢水預處理。
3、化學氧化法包含:折點氯化法、催化氧化法、電化學氧化法;
4、生物法包含:傳統生物脫氮技術、新型生物脫氮技術(同時硝化反硝化(SND)、短程消化反硝化、厭氧氨氧化)
5、膜分離法。利用膜的選擇透過性對液體中的成分進行選擇性分離,從而達到氨氮脫除的目的。包括反滲透、納濾和電滲析等。影響膜分離法的因素有膜特性、壓力或電壓、pH值、溫度以及氨氮濃度等。
膜分離法的優點是氨氮回收率高,操作簡便,處理效果穩定,無二次污染等。但在處理高濃度氨氮廢水時,所使用的薄膜易結垢堵塞,再生、反洗頻繁,增加處理成本,故該法較適用於經過預處理的或中低濃度的氨氮廢水。
6、離子交換法。通過對氨離子具有很強選擇吸附作用的材料去除廢水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脫石及交換樹脂等。
離子交換法是通過對氨離子具有很強選擇吸附作用的材料去除廢水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脫石及交換樹脂等。
7、土壤灌溉。是將低濃度氨氮廢水直接作為肥料使用的方法。對於有些含有病菌、重金屬、有機及無機等有害物質的氨氮廢水需經預處理將其去除後再進行灌溉。土壤灌溉要求氨氮濃度一般為幾十毫克每升。
2. 高氨氮廢水如何處理
高濃度氨氮廢水對微生物有一定的抑製作用,但N同時又是微生物生長的一種專不可缺少的營養元素屬。
氨氮廢水的處理主要有以下的方法:
如果氨氮超高的話,可先加氫氧化鈉調節水PH11左右,通過氨氮吹脫塔用空氣吹脫,去除率可達80%左右,當然僅僅通過這樣的方法無法處理達標,還需後續處理。剩餘的氨氮可以通過脫氮的污水處理工藝進行去除:比如說A/O、A/AO、SBR等活性污泥法,以及曝氣生物濾池生物轉盤的生物膜法進行處理。
3. 高氨氮廢水如何處理
高氨氮廢水處理方法如下:
1、吹脫法
吹脫法的基本原理是氣液相平衡和傳質速度理論。將氨氮廢水pH 調節至鹼性,此時,銨離子轉化為氨分子,再向水中通入氣體,使其與液體充分接觸,廢水中溶解的氣體和揮發性氨分子穿過氣液界面,轉至氣相,從而達到去除氨氮的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣,前者稱為空氣吹脫,後者稱為蒸汽吹脫。
2、離子交換法
應用離子交換法處理含氨氮廢水,為常見的就是以沸石作為交換載體,提高氨氮脫除率。基於歷史實踐數據可知,每克沸石可以吸附15.5mg的氨氮,且對於粒徑在30~60目的沸石其脫除氨氮的效率可以達到78%。但是相比其他處理技術,利用沸石交換脫除工藝操作比較復雜,並且再生液為需要再次處理的高濃度氨氮廢水,因此更適用於低濃度氨氮廢水處理。
吹脫法處理氨氮技術參數
(1)吹脫法普遍適宜的pH 在11 附近;
(2)考慮經濟因素,溫度在30~40 ℃附近較為可行,且處理率高;
(3)吹脫時間為3 h左右;
(4)氣液比在5 000∶1 左右效果較好,且吹脫溫度越高,氣液比越小;
(5)吹脫後廢水的濃度可降低到中低濃度;
(6)脫氮率基本保持90%以上。盡管吹脫法可以將大部分氨氮脫除, 但處理後的廢水中氨氮仍然高達100 mg/L 以上,無法直接排放,還需要後續深度處理。
4. 高濃度氨氮廢水的處理方法有哪些呀!急!!
新型生物脫氮法
近年來國內外出現了一些全新的脫氮工藝,為高濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厭氧氨氧化。
1 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。Ruiza等[16]用合成廢水(模擬含高濃度氨氮的工業廢水)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。劉俊新等[17]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了對比分析。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。
劉超翔等[18]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。
2 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。孟了等[19]發現深圳市下坪固體廢棄物填埋場滲濾液處理廠,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%。
Sliekers等[20]的研究表明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)。
3 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。
賈劍暉等[21]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%。
趙宗勝等[22]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。
5. 請問富含高氨氮的廢水該怎樣處理
作者:優蟻環保
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吹脫、蒸氨、生物法是三種國內外公認處理高濃度氨氮廢水的技術,也是處理高濃度氨氮廢水的主要方法。
一、氨氮廢水處理吹脫工藝特點
吹脫工藝通常主要針對廢水中的氨氮濃度在2000mg/l以下:氨氮在水中以NH3和NH4+存在,它們之間存在如下平衡:NH3+H2ONH4++OH-。
平衡受PH影響,PH升高則水中的游離氨升高,平衡向右移動,游離氨的比例較大,當PH=7,氨氮大部分是以NH4+存在。當PH上升至11。5時,氨氮在廢水中98%是以游離氨存在。
PH值是影響游離氨在水中百分率的主要因素之一。另外,溫度也會影響反應式的平衡,溫度升高,平衡向右移動。
下表列出了不同條件下氨氮的離解率的計算值。表中數據表明,當PH值大於10時,離解率在80%以上,當PH值達11時,離解率高達98%且受溫度的影響甚微。
二、氨氮廢水吹脫處理要點
影響氨氮吹脫效率的主次因素順序為PH>溫度>吹脫時間>氣液比,根據以往運行經驗污水PH>10,溫度>30℃,氣液比3000:1,吹脫時間1h,則吹脫氨氮去除效果可達到90%。
三、氨氮廢水吹脫控制要點
根據水質PH數據通常通過變頻調節,使廢水進塔前保證廢水PH值11.5。吹脫水溫通常控制在50℃以上。
PH調整槽出水通過提升泵進入一級吹脫塔吹脫,一級吹脫塔吹脫後PH會下降。從而加入液鹼進一步調節PH值。保證進入二級吹脫的廢水PH≥l1.5,氨氮吹脫塔,採用二級逆流方式。
四、氨氮廢水處理工藝說明
在鹼性條件下(PH=11.5),廢水中的氨氮主要以NH3的形式存在,讓廢水與空氣充分接觸,則水中揮發性的NH3將由液相向氣相轉移,從而脫除水中的氨氮。吹脫塔內裝填塑料板條填料(不易結垢),採用亂堆裝填方式,填料間距為40mm,填料高度6m(分3層)。空氣流由塔的下部進入,與填料反復濺水形成水滴,使氣液相傳質更充分、更迅速,廢水最終落入塔底集水池。
五、氨氮廢水吸收處理工藝特點
吹脫塔排放的尾氣中含有大量氨氣,直接排放對廠區周圍環境造成很大影響因此吹脫出的NH3吹入吸收塔,塔型採用填料塔形式,酸槽中的30%稀硫酸用耐腐蝕泵抽至吸收塔塔頂經分布器均勻噴灑,沿填料表面形成液膜下流,與自下而上的NH3氣體充分接觸,生成的(NH4)2SO4流入酸槽循環使用用作後續PH調整。達到一定濃度後(NH4)2SO4可回用於車間,從而達到環境效益和經濟效益平衡。
吹脫塔和吸收塔材質通常採用碳鋼內襯FRP材質。
六、氨氮蒸氨工藝特點
1、蒸氨塔從屬於解吸塔,適合氨氮濃度在5000mg/l濃度以上的氨氮廢水處理。
2、蒸氨是使溶解於循環水中的氨氣通過熱載體的傳熱而揮發釋放出來的操作設備。
3、工作原理為:採用一般的載熱體水蒸汽作為加熱劑,使循環水液面上氨氣的平衡蒸汽壓大於熱載體中氨氣的分壓,汽液兩相逆流接觸,進行傳質傳熱,從而使氨氣逐漸從循環水中釋放出來,在塔頂得到氨蒸汽與水蒸汽的混合物,在塔底得到較純凈的循環水。總之,加鹼源的目的是使固定銨鹽轉化為揮發銨鹽。
七、蒸氨塔氨回收方式
針對蒸氨工藝,氨氣回收方式通常按照硫酸銨或液氨的方式回收。
如果採用硫酸銨方式回收則配套提供氨氣吸收塔,部排出的含氨蒸汽送入氨氣吸收塔的底部,利用由塔頂噴淋下來的30%左右的稀硫酸吸收其中的氨,在塔底部生成30%左右的硫酸銨溶液。
如果採用液氨方式回收,則提供冷凝器方式。
八、蒸氨處理工藝特點
蒸氨塔塔釜高溫水與廢水進行熱交換,充分利用熱量並保證廢水進脫氨塔的溫度。
採用高通量、低阻降、高分離效率、抗結垢、抗顆粒的塔板與塔內件。
低能耗,運行裝機功率小。整個系統自動化程度高。
九、生物膜法
上面有介紹,在此九略過了。
6. 氨氮高了,高氨氮廢水有哪些處理方法
隨著我國經濟的高速發展,產生了大量高濃度氨氮廢水。氨氮廢水的大量排放,導致水體中氨氮大量富集,引起水體的富營養化與惡化,對水環境造成巨大危害,不僅嚴重影響了人們的正常生活,甚至危害了人們的身體健康,社會影響巨大。因此,國家在氨氮廢水的排放要求方面也制定了越來越嚴格的法規與排放標准。目前,除了合成氨、肉類加工、鋼鐵等12個行業執行相應的國家行業標准(通常一級標准為25mg/L)外,其他均需遵守國家標准GB8978-1996«污水綜合排放標准»。該標准明確1998年後新建單位氨氮最高允許排放濃度為15mg/L。
氨氮廢水的處理方法和工藝有很多種,主要有物化法和生物法。物化法包括吹脫法、離子交換法、折點氯化法、化學沉澱法、膜分離法、高級氧化法、電解法、土壤灌溉法等。生物法包括硝化—反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、A/O、A2/O、SBR、氧化溝等。
1、物化法
1.1 吹脫法
在廢水中氨氮多以銨離子(NH+4)和游離氨(NH3)的狀態存在,兩者保持平衡,平衡關系為:NH3+H2O→NH+4+OH-。這個平衡受pH值影響。當廢水pH值升高時,OH-離子增多,該平衡反應向左移動,有利於NH+4生成游離態的NH3,從而使得游離氨所佔比例增大,游離氨易於從水中逸出。當廢水的pH值升高到11左右時,廢水中的氨氮幾乎全部以NH3的形式存在,再加上曝氣吹脫的物理作用,則可促使NH3更容易從水中逸出,向大氣轉移。此外,該反應為放熱反應,溫度升高,反應方程向左移動,也有利於NH3從水中逸出。依據此原理,可以採用吹脫法來去除廢水中氨氮,吹脫法一般分為空氣吹脫法、水蒸汽吹脫法(汽提法)和超重力吹脫法。
1.1.1 空氣吹脫法
空氣吹脫法去除氨氮的原理是:在鹼性條件下,通過外力將空氣鼓入需要脫氨處理的廢水中,同時在廢水中使鼓入的空氣和廢水充分接觸,廢水中溶解的游離態氨將穿過廢水界面,向外界空氣轉移,從而達到去除氨氮的目的。
目前,空氣吹脫法在高濃度氨氮廢水處理中的應用較多,吹脫速率高,處理費用相對較低,但隨著氨氮濃度的降低,特別是當氨氮質量濃度低於1g/L以下時,吹脫速率顯著降低。氣液比、pH值、氣體流速、溫度、初始濃度等是影響吹脫法處理效果的主要因素。
現有吹脫裝置主要有吹脫池和吹脫塔,由於前者效率低,易受外界環境影響,因此多採用吹脫塔裝置。通常採用逆流操作,塔內裝有一定高度的填料以增加氣—液傳質面積,從而有利於氨氣從廢水中解吸。常用填料有拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。
空氣吹脫法的優點是:具有穩定的氨氮去除率,工藝操作簡單,氨氮容積負荷大等。缺點是:吹脫過程中易使填料層結垢,使廢水流通不暢,從而影響設備的正常運行;同時,吹脫工藝需要調節廢水pH值,需投加大量鹼,從而使廢水處理成本增高;另外,經空氣吹脫處理後,廢水中還含有少量氨氮,處理後的廢水時常不能達到國家排放標准。因此,吹脫法通常與其他方法聯合使用。
1.1.2 水蒸汽吹脫法(汽提法)
汽提法去除氨氮的原理是:大量蒸汽與廢水接觸,將廢水中游離氨蒸餾出來,以達到去除氨氮的目的。當向廢水中通入水蒸汽時,兩液相在填料表面上逆流接觸進行熱和物質交換,當水溶液的蒸汽壓超過外界的壓力時,廢水就開始沸騰,氨就加速轉為氣相。此外,氣泡表面之間形成自由表面,廢水中的氨不斷向氣泡內蒸發擴散,當氣泡上升到液面上破裂釋放出其中的氨,大量的氣泡擴大了蒸發表面,強化了傳質過程,通入的蒸汽升高了廢水的溫度,從而也提高了一定pH值時被吹脫的分子氨的比率。
汽提法適用於處理連續排放的高濃度氨氮廢水,操作條件與空氣吹脫法類似,氨氮去除率高,但汽提法工藝處理成本高,操作條件難控制,消耗動力高等。
1.1.3 超重力吹脫法
空氣吹脫法和水蒸汽吹脫法一般採用填料塔作為吹脫設備,而超重力吹脫法是利用超重力設備———超重機取代傳統的填料塔作為吹脫設備,以空氣為氣提劑,將水中的游離氨解吸到氣相中的氨氮廢水治理方法。
氨氮廢水加鹼調節pH值為10~11後進入超重機處理。廢水經超重機分布器均勻噴灑在填料內緣,在超重力作用下,液體被填料粉碎成液滴,沿填料徑向甩出,經筒壁匯集後從超重機底部流出。同時,空氣經超重機進氣口進入超重機殼體,在一定風壓下,由超重機轉子外腔沿徑向進入內腔。在填料層內,氣液兩相在大的氣液接觸面積的情況下完成氣液接觸,將水中的游離氨吹出。氣體送至除霧器,將夾帶的少量液體分離後,至吸收裝置,脫氨後排空。利用超重機的水力學特性與傳遞特性,可獲得良好的吹脫效果並減少設備投資與運行費用。
與工業上傳統僅使用塔設備的吹脫法相比,超重力法吹脫法具有以下幾點優勢:
(1)設備體積質量小,設備及基建費用少,過程放大容易,啟動、停車迅速,運行更穩定;
(2)擺脫了重力場的影響,對物料粘度適應性廣,操作彈性大;
(3)氣相動力消耗小,物料停留時間短,傳質系數大;
(4)去除氨氮效率高,有利於氣相中氨的回收利用:
(5)能夠增加水中的溶解氧,為可能的後續生化處理提供充足氧源。但是目前超重力法吹脫氨氮技術的大規模工業應用較少,主要是因為該技術不夠成熟。特別是大型的結構,仍需要根據具體的物系進行合理設計和試驗。
1.2 離子交換法
離子交換法是一種特殊的吸附過程即交換吸附。其主要機理是:利用離子間的濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和力作為推動力達到吸附特定離子的目的。吸附過程是可逆的,吸附飽和的交換劑通過添加特定的解吸液可對交換劑上吸附的離子進行解吸,從而實現交換劑的循環使用。常見的交換劑有沸石等天然交換劑和人工合成的離子交換樹脂兩大類,而後者還可根據樹脂上功能團的不同分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。
天然沸石(主要是斜發沸石)對NH+4具有強的選擇吸附能力,並且天然沸石的價格低於人工合成的離子交換樹脂。因此,工程上常用沸石對NH+4的強選擇性,將NH+4截留於沸石表面,從而去除廢水中的氨氮。pH值=4~8是沸石離子交換的最佳范圍。當pH值<4時,H+與NH+4發生競爭;pH值>8時,NH+4變為NH3,從而失去離子交換性能。但是沸石交換容量容易飽和,吸附容量低,更換頻繁,飽和後的沸石需再生才能再次使用。
離子交換樹脂主要是利用特定陽離子交換樹脂與水中的NH+4進行交換,交換後的樹脂再通過解吸而還原。與沸石相比,強酸型陽離子交換樹脂吸附容量大,處理效果穩定,但目前對強酸型陽離子交換樹脂的研究多處於實驗室階段。
離子交換法的優點是去除率高,適用於處理中低濃度的氨氮廢水。處理含氨氮10mg/L~20mg/L的城市污水,出水濃度可達1mg/L以下。但對於高濃度的氨氮廢水,會造成短時間交換劑飽和,從而再生頻繁,使處理成本增大,且再生液仍為高濃度氨氮廢水,仍需進一步處理。在實際工程應用中,離子交換法常結合其它污水處理工藝來處理高濃度氨氮廢水,先用其它方法作預處理,使經預處理後的廢水濃度在100mg/L左右,然後再用離子交換法處理剩餘氨氮廢水。
1.3 折點氯化法
折點氯化法是將氯氣通入氨氮廢水中達到某一點,在該點時水中游離氯含量最低,而氨氮的濃度降為零。當通入的氯氣量超過該點時,水中的游離氯就會增多,該點稱為折點,該狀態下的氯化稱為折點氯化,折點氯化法的原理就是氯氣與氨反應生成了無害的氮氣。加氯量對反應有很大影響,當氯的投加量與氨的摩爾比為1∶1時,化合余氯增加,主要為氯氨。當該比例為1.5∶1時余氯下降至最低點即「折點」,反應方程式為:NH+4+1.5HClO→0.5N2+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-。pH值也是主要影響因素,pH值高時產生NO-3,低時產生NCl3。為了保證完全反應,通常pH值控制在6~8,一般加9mg~10mg的氯氣可氧化1mg氨氮。
折點加氯法的優點是氨氮去除率高(可達90%~100%),不受水溫影響,處理效果穩定,反應迅速完全,設備投資少,並有消毒作用。缺點是由於在處理氨氮廢水中要調節pH值,處理成本較高。同時液氯使用安全要求高且貯存時要求的環境條件高。另外,折點加氯法處理氨氮廢水後會產生副產物氯代有機物和氯胺,會給環境帶來二次污染。因此,折點氯化法多用於較低濃度氨氮廢水,適用於廢水的深度處理,工業上一般用於給水處理,對於大水量高濃度氨氮廢水不適合。
1.4 化學沉澱法
化學沉澱法去除廢水中氨氮的原理是:向氨氮廢水中投加磷酸鹽和鎂鹽,使廢水中的氨氮與磷酸鹽和鎂鹽生成一種難溶性的磷酸氨鎂沉澱(MgNH4PO4•6H2O),從而達到去除廢水中氨氮的目的。
磷酸銨鎂(MAP)又稱鳥糞石,可溶於熱水和稀酸,不溶於醇類、磷酸氨以及磷酸鈉的水溶液,遇鹼易分解、在空氣中不穩定,升溫至100℃時便會失水變為無機鹽,繼續加熱至融化(約600℃)則會分解成焦磷酸鎂。MAP可以用作飼料和肥料的添加劑,是一種很好的長效復合肥;也可用於塗料生產、氨基甲酸酯、軟泡阻燃劑製造和醫葯行業。因此,磷酸銨鎂脫氮除磷技術既可以去除廢水中的氨氮,又可回收較有經濟價值的MAP,達到變廢為寶的目的。
化學沉澱法的優點是工藝簡單、效率高,經處理後產生的沉澱物MAP經進一步加工處理後,能成為性能優良的農家復合肥料。缺點是處理成本高。在處理氨氮廢水過程中需加入大量價格昂貴的混凝劑。此外,去除1gNH+4-N可產生8.35gNaCl,由此帶來的高鹽度將會影響後續生物處理的微生物活性。因此,該方法一直停留在實驗室規模未在工程上運用,較少用於實際氨氮廢水處理。
1.5 膜分離法
膜分離法包括反滲透法、液膜法、電滲析法等。
1.5.1 反滲透法
反滲透就是藉助外界的壓力使膜內部的壓力大於膜外的壓力,使小於膜孔徑的分子(水)透過,大於膜孔徑的分子截留在膜內,這種作用現象稱作反滲透。其作用機理關鍵在於半透膜的選擇透過性,半透膜上有好多細小的微孔,像水分子這樣的小分子可以自由的透過,而大於半透膜上微孔的NH+4則不能通過。當溶液進入膜系統後,在外加壓力的作用下半透膜就會選擇性的讓某些小分子物質透過,大分子物質NH+4則會留在半透膜內側通過管道另外的出口排出。
反滲透裝置處理廢水需要對原水進行預處理,不然會損壞裝置內的膜件,並且該裝置需要高質量的膜。
1.5.2 液膜法
液膜法又稱氣態膜法,目前已應用於水溶液中揮發性物質的脫除、回收富集和純化,如NH3、CO2、SO2、Cl2、Br2等。液膜法去除氨氮的機理是:採用疏水性中空纖維微孔膜,膜一側是待處理的氨氮廢水,另一側是酸性吸收液,疏水的微孔結構在兩液相間提供一層很薄的氣膜結構。廢水中NH3在廢水側通過濃度邊界層擴散至疏水微孔膜表面,隨後在膜兩側NH3分壓差的推動下,NH3在廢水和微孔膜界面處氣化進入膜孔,然後擴散進入吸收液發生快速不可逆反應,從而達到脫除氨氮的目的。
液膜法具有比表面積大,傳質推動力高,操作彈性大,氨氮脫除率高,無二次污染等優勢,適合處理含鹽量較高、油性污染物含量低的高氨氮廢水。氨氮或含鹽量較高時,能有效抑制水的滲透蒸餾通量,減弱對吸收液的稀釋作用;但當廢水中含有油性污染物時,會造成膜的污染,使膜的傳質系數不能得到完全恢復。由於廢水的復雜性、膜材料的研發更新換代、可逆吸收劑的研發以及後續副產品的生產應用等多種原因,氣態膜法脫氨工業化進程很慢,國內生產應用實例較少。不過對於高鹽高濃度氨氮廢水,氣態膜處理成本較低,其應用前景廣闊。
1.5.3 電滲析法
電滲析法的原理是:當進水通過多組陰陽離子滲透膜時,NH+4在施加的電壓影響下,透過膜到達膜另一側濃水中並集聚,從而從進水中分離出來,實現溶液的淡化、濃縮、精製和提純。國內外專家在電滲析法處理氨氮廢水方面作了大量研究,並取得了一定成績。但由於高選擇性的防污膜仍在發展中,且對廢水預處理的要求很高,電滲析法用於工業尚需時日。
1.6 高級氧化法
高級氧化法是通過化學、物理化學方法將廢水中污染物直接氧化成無機物,或將其轉化為低毒、易降解的中間產物。應用於脫除廢水中氨氮的高級氧化法主要有濕式催化氧化法和光催化氧化法。
1.6.1 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法是20世紀80年代國際上發展起來的一種治理廢水的新技術,其原理是:在特定的溫度、壓力下,通過催化劑作用,經空氣氧化可使污水中的有機物和氨氮分別氧化分解成CO2、N2和H2O等無害物質,達到凈化的目的。
濕式催化氧化法技術優點是:氨氮負荷高,工藝流程簡單,氨氮去除率高,佔地面積少等。缺點是:在處理氨氮廢水中會使用大量催化劑,造成催化劑的流失和增加對設備的腐蝕,使氨氮廢水處理成本增大。
濕式催化氧化法從處理效果上來說適合高濃度氨氮廢水的處理,但這種方法對溫度、壓力、催化劑等條件要求非常嚴格,反應設備須抗酸抗鹼耐高壓,一次性投資巨大,而且處理水量較大時費用很高,經濟上不劃算,目前在國內還鮮有工程應用的實例。
1.6.2 光催化氧化法
光催化氧化法是最近發展起來的一種處理廢水的高級氧化技術,它可以使廢水中的有機物在特定氧化劑的作用下完全分解為簡單的無機物CO2和H2O,達到降解污染物的目的,處理方法簡單高效,沒有二次污染。但由於反應過程中需要的催化劑難以分離回收,使該方法在實際工程中一定程度上受到了限制。
1.7 電解法
電解法利用陽極氧化性可直接或間接地將NH+4氧化,具有較高的氨氮去除率,該方法操作簡便,自動化程度高,其缺點是耗電量大,因此並不適用於大規模含氨氮廢水的處理。
1.8 土壤灌溉法
土壤灌溉法是把低濃度的氨氮廢水(50mg/L)作為農作物的肥料來使用,該法既為污灌區農業提供了穩定的水源,又避免了水體富營養化,提高了水資源利用率。土壤灌溉法只適合處理低濃度氨氮廢水,當廢水中的氨氮濃度低於50mg/L左右時,廢水中的氨氮在土壤表層發生硝化作用,在土壤深度30cm左右達到峰值,隨後由於脫氮等作用,在100cm處減小到10mg/L左右,在400cm以下土壤中未測出NH+4,直接污染到地下水的可能性幾乎為零。
2、生物法
生物脫氨氮的原理:首先通過硝化作用將氨氮氧化成亞硝酸氮(NO-2-N),再通過硝化作用將亞硝酸氮進一步氧化為硝酸氮(NO3-N),最後通過反硝化作用將硝酸氮還原成氮氣(N2)從水中逸出。
生物法的優點是:可去除多種含氮化合物,對氨氮可以徹底降解,總氨氮去除率可達95%以上,二次污染小且運行費用低。然而生物法對水質有嚴格的要求,高濃度的氨氮對微生物活性有抑製作用,會降低生化系統對有機污染物的降解效率,從而導致出水難於達標排放。
因此,生物法主要用來處理低濃度的氨氮廢水,且沒有或少有毒害物質存在,主要在處理生活污水以及垃圾滲濾液等方面應用較廣泛。常見的氨氮廢水生物處理工藝有傳統硝化反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、A/O、A2/O、氧化溝和SBR。
3、方法比較
根據廢水中氨氮濃度不同可將廢水分為三類:
(1)低濃度氨氮廢水:氨氮濃度小於50mg/L;
(2)中濃度氨氮廢水:氨氮濃度為50mg/L~500mg/L;
(3)高濃度氨氮廢水:氨氮濃度大於500mg/L。
7. 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。
8. 高氨氮廢水如何處理
目前針對高氨氮廢水處理有折點氯化法、化學沉澱法、離子交換法、和生物脫氨法等多種方法。那麼高氨氮廢水該如何選擇處理方法呢?
化學沉澱法
化學沉澱法的基本原理是,向高氨氮廢水中投加磷化物與鎂化物生成磷酸銨鎂沉澱 ,從而達到去除氨氮的效果。
生物法
生物法脫氮技術應用非常廣泛,但是高氨氮廢水中氨氮的濃度會影響微生物活性,需要對原水進行稀釋處理。另外,消化過程需要大量的溶解氧,反硝化過程需要大量的碳源。高氨氮廢水的生物去除工藝常見的有膜生物反應器法與厭氧氨氧化法。HNF-MP高效硝化反應系統,在傳統生物硝化的基礎上對反應器結構進行改進,對進水管路做保溫措施,若來水水溫低於18度時在進水前端蒸汽換熱器進行控制,溫度維持25-30℃。通過優選菌種,獲得耐鹽,耐毒性沖擊的高活性菌種同時獨創的多級沉澱分離技術,最大限度的對硝化菌進行了富集,強化,脫氮效率是傳統技術的3倍。
化學氧化法
折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉,使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學脫氮工藝。
吹脫法
利用空氣通過廢水時與水中溶解氣體發生氧化反應,使水中溶解性揮發物質由液相轉入氣相,並進一步吹脫分離的水處理方法。
9. 如何配置高氨氮生活污水
氨氮標准溶液的抄配製襲
應根據現場水樣氨氮濃度,來選擇合適的標准溶液量程,以該項滿量程值配置標准溶液。例如:已知水樣氨氮濃度在5-10mg/L之間,則可選擇標定量程擋0-12mg/L,配置氮標准溶液為12mg/L。原則上應確保水樣氨氮濃度在所選擇的量程范圍內。
秤取3.819g經100℃乾燥過的優級純氯化銨(NH4Cl)溶於水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至標線並混勻。此標准溶液濃度為1000mg/L,其它各濃度標准溶液以1000mg/L標准溶液依次稀釋得到。
10. 高濃度氨氮廢水如何處理
你好!可以使用化學沉澱法處理,它又稱磷酸銨鎂結晶沉澱法(MAP),通過把沉澱劑Mg(OH)2和H3PO4加入廢水中,反應生成難溶的鹽類,從而將氨氮從水中去除。適用范圍:一般適用於處理高濃度氨氮廢水。優點:工藝簡單,反應速度快,回收率高,與生物法相比不受溫度影響、能很好的處理高濃度廢水、佔地小。