⑴ 高浓度氨氮废水的处理现状与发展
高浓度氨氮废水对环境的危害非常大,一旦进入水体,和棚备会对环境造成严重污染,其主要表现有:(1)引起水体富营养化;(2)消耗水体中的溶解氧。氨对生物体还会造成一定的毒害作用,氨可通过皮肤、呼吸道及消化道引起中毒。氨浓度在0.1mg/L时,人可感觉到刺激作用,浓度在0.7mg/L时可能危及生命。水中的氨氮在微生物作用下转变为硝态氮和亚硝态氮,二者均为强化学致癌物质亚硝基化合物的前体物质,有致癌、致突变、致畸的性质,对人体危害十分严重。因为氨氮污染的种种危害和出水排放标准的不断提高,高浓度氨氮废水的处理受到了社会各界的重视。在高浓度氨氮废水处理技术的研究、开发和应用中涌现了一大批行之有效的处理工艺,这些脱氮技术可分为物理化学脱氮技术和生物脱氮技术两大类。
1 高浓度氨氮废水处理的现状
1.1 物理化学脱氮技术
目前我国常用的物化法脱氮技术主要和氏有吹脱法、折点加氯法、选择性离子交换法、化学沉淀法等。
1.1.1 吹脱法。吹脱法是通过向废水中加入碱调节pH值,使水中离子氨(NH4+)转为游离氨(唤毁NH3),再通入蒸汽或空气进行吹脱,将废水中氨转化为气相,从而达到去除氨氮的目的。一般采用NaOH或CaO调节废水pH,采用冷却塔作为吹脱装置。吹脱法操作灵活,占地面积小,脱氮效率高,对于处理浓度较高的氨氮废水得到了较为广泛的推广和使用。但吹脱法也存在一些问题,比如冬季(低温)氨吹脱效率不高;若以石灰调节pH,易在吹脱塔内形成水垢;逸出的氨会污染空气,形成二次污染。
1.1.2 折点加氯法。折点加氯法是向废水中投加足量氯气,使水中离子氨(NH4+)氧化成氮气的废水脱氮技术。其化学反应式为:
NH4++1.5HClO→0.5N2↑+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-(1-1)
在折点加氯法中,余氯浓度和残留氨氮浓度与氯气、氨氮质量之比有关。最佳理论投氯量(以Cl2计)与氨氮的质量之比为7.6:1。折点加氯法对于氨氮浓度低的废水来说比较经济适用,常常作为废水深度处理的一个步骤连接在其他脱氮工艺之后。
1.1.3 化学沉淀法。化学沉淀法中应用较多的是磷酸铵镁沉淀法,它是向废水中投加磷酸盐和氧化镁,使氨形成磷酸铵镁沉淀而被去除的废水脱氮技术。其化学反应式为:
NH4++Mg2++PO43-→MgNH4PO4•6H2O↓ (1-2)
化学沉淀法工艺简单、效率高,但投加药剂量大,从而致使处理成本较高。另外,产生的磷酸铵镁容易造成二次污染。研究开发磷酸铵镁的回用和综合利用技术,对于磷酸铵镁沉淀法在高浓度氨氮废水处理工程中的应用具有重要意义。
1.2 生物脱氮技术
生物脱氮技术是利用微生物的代谢作用使废水中的氨氮转化为氮气从水体中逸出。氨氮的去除过程主要包括两个步骤:硝化作用和反硝化作用。
硝化作用。包括两个基本的反应步骤:(1)由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐(NO2-)的反应;(2)由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO3-)的反应。硝化作用过程需要在好氧条件下进行,并且以氧作为电子受体。其反应方程式如下:
亚硝化反应:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ (1-3)
硝化反应:2NO2-+2O2→2NO3- (1-4)
反硝化作用。将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成氮气的过程。反应过程中反硝化菌利用各种有机基质作为电子受体,以硝酸盐作为电子受体而进行缺氧呼吸。
硝化菌是好氧、自养菌,反硝化菌是兼性、异养菌,因此硝化反应和反硝化反应实现的环境条件不同。现行的生物脱氮工艺一般是将缺氧(厌氧)和好氧区分开,如A/O工艺和A/A/O工艺,氨氮在好氧区被亚硝化菌和硝化菌氧化成亚硝态氮和硝态氮,然后将混合液回流到前置缺氧段;在缺氧条件下,亚硝态氮和硝态氮被反硝化菌还原为氮气,达到脱氮目的。另一种工艺是后置反硝化工艺,即把反硝化反应器放在硝化反应器之后,因混合液中缺乏有机物,一般需人工投加碳源。
2 高浓度氨氮废水处理的未来发展
2.1 研究组合式的脱氮技术
物理化学脱氮技术和生物脱氮技术各自有其优势及局限性。组合式处理技术就是把两种及两种以上的处理方法结合起来对高浓度氨氮废水进行综合处理。例如,当污水中氨氮浓度较高而营养物质较少时,先对高浓度氨氮污水进行吹托,可以提高去除效率;在低浓度条件下进行吸附可以减少吸附剂的用量和再生次数,提高出水水质。也可用生物法作后续处理,通过前面的吹脱处理,降低氨氮的浓度后,可减轻氨氮对微生物的抑制作用,降低营养物的投加量,提高出水水质。
2.2 对现有处理技术进行改进研究
现有的高浓度氨氮废水处理工艺还有改进的潜力,应开展对现有工艺的改进研究。比如吹脱法中,可通过试验考察各个处理因素(pH值、温度、鼓风量、吹托时间等)对处理结果的影响,根据试验结果分析得到最佳工艺参数,并对现有的氨吹脱设备进行改造。磷酸铵镁沉淀法中,通过试验选定沉淀效果最好的组合药剂,确定其最佳反应条件,并对磷酸铵镁晶体中营养物质的缓释性能和磷酸铵镁的循环性能进行研究。
2.3 研究和发展新型脱氮技术
操作简便、处理性能稳定高效、运行费用低廉、能实现氨氮回收利用的处理技术是高浓度氨氮废水处理的发展方向。物理化学脱氮技术方面,国内外研究者对超声技术、电化学法、微波技术、高级氧化技术处理高浓度氨氮废水进行了研究,部分工艺已有工程实例且取得了良好的处理效果。生物脱氮技术方面,随着生物学机理的深入揭示和相关学科的发展和渗透,为高浓度氨氮废水的高效生物脱氮提供了可能的途径,发展出了一些新型的脱氮工艺,包括短程硝化反硝化工艺、同步硝化反硝化工艺和好氧反硝化工艺等。
3 结语
高浓度氨氮废水对环境具有很大的危害性。目前,针对高浓度氨氮废水的处理技术虽然众多,且各具特点,但仍存在一定的局限性。操作简便、处理性能稳定高效、运行费用低廉、能实现氨氮回收利用的处理技术是高浓度氨氮废水处理的发展方向。
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⑵ 电镀废水治理技术的现状及痛点是有哪些
传统的电镀废水处理方法有:化学法,离子交换法,电解法等。但传统方法处理电镀废水存在如下问题:
(1)成本过高——水无法循环利用,水费与污水处理费占总生产成本的15%~20%;
(2)资源浪费——贵重金属排放到水体中,无法回收利用;
(3)环境污染——电镀废水中的重金属为“永远性污染物”,在生物链中转移和积累,最终危害人类健康。
⑶ 辐射水到了我国怎么办
中国处理核污水的方法包括生物处理法、化学处理法和离子交换法等。
1. 生物处理法:这种方法是20世纪60年代开始研究的新工艺,通过微生物治理低放射性废水。国内外对这种方法去除放射性废水中的铀已有研究,但目前多处于试验研究阶段。
2. 化学处理法:化学沉淀法是通过沉淀剂与废水中微量的放射性核素发生共沉淀作用的方法。废水中放射性核素的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等化合物大都是不溶性的,因此能在处理中被除去。化学处理的目的是使废水中的放射性核素转移并聚集到小体积的污泥中去,使沉积后的废水剩余很少的放射性,从而能够达到排放标准。
3. 离子交换法:离子交换法采用离子交换树脂,适用于含盐量较低的废液。当含盐量较高时,用离子交换树脂来处理所花的费用比选择性工艺要高。这主要是低选择性的树脂对放射性核素有很大的关联。在放射性废水净化中,利用电渗析的方法可以提高离子交换工艺的利用效率。
我国核废水分布现状可以从以下几个方面了解:
1. 核电站废水:我国核电站产生的主要核废水来源于放射性同位素衰变以及为冷却核反应堆而使用的水。目前已有一些核电站的废液进行了低位蒸发、活性炭吸附、化学沉淀、离子交换和膜分离等处理。
2. 医疗废水:我国医疗废水产生的主要来源是用于治疗、诊断的放射性同位素排放,以及放射性同位素设备和实验室的废水排放。这些废水通常含有放射性物质,需要进行特定的处理。
3. 工业废水:我国工业废水主要包括石油化工、核燃料加工、放射性物质运输和储存等行业的废水排放。这些废水中可能含有放射性物质,需要进行相应的处理。
⑷ 阴离子交换树脂老化后的表现,阴床出水比原来突然减少一半,停床时不显硅,但停运几个小时后再运行硅特
阴床树脂老化后,树脂交换容量和交换能力都进一步下降,正常投运时,离子达到一种动态平衡,当停运一段时间,再投运时,吸附在树脂官能团上的离子会出现一个时间段的集中释放,这个时候,电导率和硅都会出现比进水还要高的现象,这是正常的,一般停运后继续投运时,需要冲洗一段时间,待产水指标稳定后再投用。
阴树脂老化一般是因为有机物污染和硅污染引起,有机物污染是因为原水中的有机物逐渐污染树脂引起,其表现为:1)阴树脂颜色变深;2)阴树脂工作交换容量下降;3)出水电导率增大;4)出水PH值降低;5)出水二氧化硅含量增大;6)再生清洗水量增加。
防止有机物污染的基本措施是在水处理系统前置预处理中,尽量去除有机物成分,最好采用抗有机物污染能力更强的阴树脂,比如大孔阴树脂比凝胶阴树脂要好,甚至更应该考虑采用丙烯酸系阴树脂替代苯乙烯系的阴树脂,比如我们公司生产的213在众多地表水作为原水的用户使用中,反映出很好的运行数据,不但有机物污染阴树脂情况根本得到改善,而且周期制水量提高了30-50%,最主要是因此降低了水汽中的氢电导指标(因为有机物穿透后,进入锅炉加热后,分解为有机酸,从而引起水汽H电导偏高)。有机物污染的阴树脂可以采用碱性盐法复苏(10%的NaCl+4-6%的NaOH混合再生溶液),混合液加温至40度以上,结合压缩空气擦洗,最后一倍再生液浸泡8小时以上,效果最佳。
硅污染更多时候是用户再生不充分引起,树脂失效后没有及时再生或者每次再生不彻底,都会引起阴树脂硅中毒现象。一般采用稀的温碱溶液浸泡溶解,碱液的浓度为2%,温度40度。污染情况严重时,可使用加温至40度的4-5%的NaOH溶液循环清洗处理。
希望以上回答能帮助你解决疑问。个人自1996年从事离子交换树脂技术型的销售工作以来,亲身经历了国内离子交换树脂用户的发展过程,其实说实话,目前国内的用户生存现状已远远不及上世纪90年代,究其根本原因,最主要的还是用户持续多年的低价中标法,导致更多离子交换树脂生产企业为了满足低价竞争而采用偷工减料的生产工艺,或者是一味的追求降低生产成本,套用回收化工原料,导致树脂质量在近10几年来不升反降。而用户现场运行工况(包括原水水质,运行设备的负荷等)也出现了较大的恶化,但在这期间,因为供应商感觉只有低价才具备最大的竞争力,所以技术交流和服务,尤其是技术应用研究方面,出现了一个断档真空期,这是国内整个离子交换树脂行业发展史的悲哀,也是因为盲目的低价中标制度导致国内用户最最得不偿失的一个阶段。真心希望国内市场能够理智的面对问题本身,而不是一边是崇洋媚外(殊不知,众多洋品牌提供的产品,原本就是国内贴牌包装,乃至是一些小厂贴牌包装),一边又认为国内企业不讲诚信,产品质量不佳。试问,您如此的“作”(国内供应商采用低价中标和盲目推崇洋品牌,可以唯一指定洋品牌),能有什么好下场呢。
以上纯为肺腑之言,不妥之处望谅,别无他意。
⑸ 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)离子交换法
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。