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    氨氮廢水處理的重要性和處理工藝
    添加時間:2019-07-01

    今天,江蘇氿舸環保設備作為專業的氨氮廢水企業,來跟大家講講氨氮廢水處理的重要性和處理工藝:

     

    研究調查表明,在氨氮濃度達到一定量之后的廢水對環境的危害非常大,如果不經處理就投放到水體中,將會對環境造成嚴重的污染,其污染表現主要有:

     

    (1)水體富營養化,導致單一物種過多生長,破壞生態平衡,影響可持續發展。

     

    (2)快速消耗水體中的溶解性氧氣,導致微生物、生物缺氧性死亡,致使環境破壞。

     

    (3)氨對生物體還會造成一定的毒害作用,氨可通過皮膚、呼吸道及消化道引起中毒。氨濃度在0.1mg/L時,人可感覺到刺激作用,濃度在0.7mg/L時可能危及生命。水中的氨氮在微生物作用下轉變為硝態氮和亞硝態氮,二者均為強化學致癌物質亞硝基化合物的前體物質,有致癌、致突變、致畸的性質,對人體危害十分嚴重。

     

    因此,高濃度氨氮廢水處理的出水排放標準在不斷提高,高濃度氨氮廢水的處理受到了社會各界的重視。如今在高濃度氨氮廢水處理技術的研究、開發和應用中涌現了一大批行之有效的處理工藝,這些脫氮技術可分為物理化學脫氮技術和生物脫氮技術兩大類。

     

    一、高濃度氨氮廢水處理的現狀

     

    1.物理化學脫氮技術

    目前我國常用的物理化學法脫氮技術主要有吹脫法、折點加氯法、選擇性離子交換法、化學沉淀法等。

     

    (1)吹脫法:

    吹脫法是通過向氨氮廢水中加入調節pH值的堿,使水中離子氨(NH4+)轉為游離氨(NH3),再通入蒸汽或空氣進行吹脫,將廢水中氨轉化為氣相,從而達到去除氨氮的目的。一般采用NaOH或CaO調節廢水pH,采用冷卻塔作為吹脫裝置。吹脫法操作靈活,占地面積小,脫氮效率高,對于處理濃度較高的氨氮廢水得到了較為廣泛的推廣和使用。但吹脫法也存在一些問題,比如冬季(低溫)氨吹脫效率不高;若以石灰調節pH,易在吹脫塔內形成水垢;逸出的氨會污染空氣,形成二次污染。

     

    江蘇氿舸環保設備有限公司生產的氨氮吹脫塔

     

    (2)折點加氯法:

    折點加氯法是向氨氮廢水中投加足量氯氣,使水中離子氨(NH4+)氧化成氮氣的廢水脫氮技術。其化學反應式為:

    NH4++1.5HClO→0.5N2↑+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-

    在折點加氯法中,余氯濃度和殘留氨氮濃度與氯氣、氨氮質量之比有關。最佳理論投氯量(以Cl2計)與氨氮的質量之比為7.6:1。折點加氯法對于氨氮濃度低的廢水來說比較經濟適用,常常作為廢水深度處理的一個步驟連接在其他脫氮工藝之后。

     

    江蘇氿舸環保設備有限公司生產的機械過濾器

     

    (3)化學沉淀法:

    化學沉淀法中應用較多的是磷酸銨鎂沉淀法,它是向氨氮廢水中投加磷酸鹽和氧化鎂,使氨形成磷酸銨鎂沉淀而被去除的廢水脫氮技術。其化學反應式為:

    NH4++Mg2++PO43-→MgNH4PO4?6H2O↓

    化學沉淀法工藝簡單、效率高,但投加藥劑量大,從而致使處理成本較高。另外,產生的磷酸銨鎂容易造成二次污染。研究開發磷酸銨鎂的回用和綜合利用技術,對于磷酸銨鎂沉淀法在高濃度氨氮廢水處理工程中的應用具有重要意義。

     

    2.生物脫氮技術

    生物脫氮技術是利用微生物的代謝作用使廢水中的氨氮轉化為氮氣從水體中逸出。氨氮的去除過程主要包括兩個步驟:硝化作用和反硝化作用。

    硝化作用,包括兩個基本的反應步驟:
    (1)由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽(NO2-)的反應;
    (2)由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽(NO3-)的反應。

    硝化作用過程需要在好氧條件下進行,并且以氧作為電子受體。其反應方程式如下:

    亞硝化反應:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+

    硝化反應:2NO2-+2O2→2NO3-

    反硝化作用,將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成氮氣的過程。反應過程中反硝化菌利用各種有機基質作為電子受體,以硝酸鹽作為電子受體而進行缺氧呼吸。

    硝化菌是好氧、自養菌,反硝化菌是兼性、異養菌,因此硝化反應和反硝化反應實現的環境條件不同?,F行的生物脫氮工藝一般是將缺氧(厭氧)和好氧區分開,如A/O工藝和A/A/O工藝,氨氮在好氧區被亞硝化菌和硝化菌氧化成亞硝態氮和硝態氮,然后將混合液回流到前置缺氧段;在缺氧條件下,亞硝態氮和硝態氮被反硝化菌還原為氮氣,達到脫氮目的。另一種工藝是后置反硝化工藝,即把反硝化反應器放在硝化反應器之后,因混合液中缺乏有機物,一般需人工投加碳源。

     

    江蘇氿舸環保設備有限公司生產的一體化凈水器


    二、高濃度氨氮廢水處理的未來發展

     

    1.研究組合式的脫氮技術

    近年來,江蘇氿舸環保設備一直在花人力物力對新型的氨氮廢水處理進行研究,爭取能找到更好,更高效、便捷的方法來服務大眾。目前,我們研究發現,物理化學脫氮技術和生物脫氮技術各自有其優勢及局限性。組合式處理技術就是把兩種及兩種以上的處理方法結合起來對高濃度氨氮廢水進行綜合處理。例如,當污水中氨氮濃度較高而營養物質較少時,先對高濃度氨氮污水進行吹托,可以提高去除效率;在低濃度條件下進行吸附可以減少吸附劑的用量和再生次數,提高出水水質。也可用生物法作后續處理,通過前面的吹脫處理,降低氨氮的濃度后,可減輕氨氮對微生物的抑制作用,降低營養物的投加量,提高出水水質。

     

    2.對現有處理技術進行改進研究

    又有研究發現,現有的高濃度氨氮廢水處理工藝還有改進的潛力,應開展對現有工藝的改進研究。比如吹脫法中,可通過試驗考察各個處理因素(pH值、溫度、鼓風量、吹托時間等)對處理結果的影響,根據試驗結果分析得到最佳工藝參數,并對現有的氨吹脫設備進行改造。磷酸銨鎂沉淀法中,通過試驗選定沉淀效果最好的組合藥劑,確定其最佳反應條件,并對磷酸銨鎂晶體中營養物質的緩釋性能和磷酸銨鎂的循環性能進行研究。

     

    2.研究和發展新型脫氮技術

    接下來我們考慮的是:操作簡便、處理性能穩定高效、運行費用低廉、能實現氨氮回收利用的處理技術是高濃度氨氮廢水處理的發展方向。物理化學脫氮技術方面,國內外研究者對超聲技術、電化學法、微波技術、高級氧化技術處理高濃度氨氮廢水進行了研究,部分工藝已有工程實例且取得了良好的處理效果。生物脫氮技術方面,隨著生物學機理的深入揭示和相關學科的發展和滲透,為高濃度氨氮廢水的高效生物脫氮提供了可能的途徑,發展出了一些新型的脫氮工藝,包括短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝和好氧反硝化工藝等。

     

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