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氨氮是水污染因素中重要的污染物,主要来自城镇生活污水、各种工业废水 及化学肥料和农家肥料等。水体中氮含量超标,不仅使水环境质量恶化,引起富营养化,还对人类以及动植物有严重危害。
那么污水中氨氮的去除方法有哪些?一起来看看吧~
废水中氨氮的去除的方法
吹脱法
氨吹脱工艺是将水的pH 值提到10. 5~11. 5 的范围,在吹脱塔中反复形成水滴,通过塔内大量空气循环,气水接触,使氨气逸出。这种方法广泛用于处理中高浓度的氨氮废水,常需加石灰,经吹脱可以回收氨气。
离子交换法
离子交换实际是不溶性离子化合物(离子交换剂) 上的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程。用离子交换法去除氨氮时,常用离子交换剂沸石、活性炭等,也有研究采用合成树脂。
生物处理法
目前,生物法是实际应用中使用广泛的处理低浓度氨氮废水的方法。生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N2 和NxO 气体的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
氨氮去除剂膜处理法
膜析法是利用薄膜以分离水溶液中某些物质的方法的总称。随着膜技术的日益成熟,利用膜吸收法、液膜法及膜生物法等膜技术处理氨氮废水的研究也不断取得进展。
化学法
在污水中直接投加一种可以降低氨氮的浓度的药剂——氨氮去除剂;氨氮去除剂是一种含有特殊架状结构的高分子无机化合物,对氨氮的去除率达90%以上,降氨氮5~6分钟即可达标,无2次污染。
传统氨氮去除方法
由表1知, 污泥水BOD5/TN低于4, 不能满足常规硝化-反硝化脱氮的碳源要求。于莉芳等采用序批式反应器 (SBR) 处理污泥厌氧消化液时, 氨氮去除率可达99.3%, 但碳源不足导致其TN去除率仅为38.1%。陈青青等采用SBR处理污泥厌氧消化液时, 氨氮和TKN去除率可达99.3%和97.4%, 但TN去除率仅为24.3%。刘范嘉等采用膜-生物反应器 (MBR) 强化脱氮除磷中试系统处理混凝沉淀后的浓缩脱水污泥水时, 出水COD、BOD5、氨氮、TN和TP浓度分别可达70.8 mg/L、8.7mg/L、15.1mg/L、29.7mg/L和0.38mg/L。
除碳源匮乏外, 传统的浓缩脱水污泥水往往面临碱度不足的问题。Hu等研究发现, 向污泥水处理MBR中投加碳酸氢钠碱度能够将其COD去除和硝化效率分别提高14.6%和38.3%, 并能缓解膜污染, 实现硝化菌的富集。为了降低成本, 也可以将高pH的深度脱水污泥水作为碱度和碳源来源, 形成一种经济有效的污泥水脱氮模式。
氨氮去除依据生物脱氮除磷机理,结合膜生物反应器技术特点而形成的具有脱氮除磷性能的新型污水处理工艺。其基本原理是,膜生物反应器内的高浓度硝化液和高浓度活性污泥经过回流系统形成良好的缺氧、厌氧条件,实现系统的脱氮除磷。该工艺的内部流程依次是缺氧池、厌氧池、第二缺氧池、好氧池和膜池,膜池混合液分别回流至缺氧池和第二缺氧池。
缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行快速反硝化,接着混合液进入厌氧池进行厌氧释磷,减少了硝酸盐对释磷的影响,第二缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮,好氧池内同步发生有机物降解、好氧释磷和好氧硝化等多种反应,去除污水中的污染物,混合液再a经膜过滤出水,实现了对污水中有机物和氮磷的去除。3A-MBR工艺合理地组合了有机物降解和脱氮除磷等各处理单元,协调了各种生物降解功能的发挥,达到了同步去除各污染指标的目的,具有较高的推广应用价值。
零价铁运用于污水去除氨氮除磷工艺
铁是活泼金属,电极电位为-0.440 V 具有强还原能力因此具有一定氧化性的污染物在理论上都 能被还原降解。 Fe2+也具有还原性 E0 Fe3+/Fe2+ 为 -0.771 V ,因而当水中有氧化剂存在时 Fe2+可进一 步氧化成 Fe3+ 。 液相中 Fe0 的化学还原是一个多步骤的化学腐蚀过程。 在 Fe0-H2O 体系中零价铁为电子供体污染物为电子受体金属被腐蚀,提供电子,污染物被还原。
零价铁脱氮过程多符合准动力学模型也有的过程既不符合动力学也不符合二级动力学模型。 在反应产物的探讨中大部分学者认为零价铁脱氮反应的产物为氨氮也有根据氮素平衡推测生成了少量氮气。根据 J. F. Devlin 等的研究 2 个反应的吉布斯自由能不同证明在单纯的零价铁脱氮反应中氨氮的生成反应比氮气更容易发生。
学者普遍认为反应过程为耗氢过程 pH 会升高。混合强度、酸度、零价铁浓度、初始硝氮浓度等通过对表面反应的质量速率转移限制而影响脱氮效率。表面吸附和氧化还原反应是零价铁去除NO3--N的主要机理。
氨氮超标原因
1) C/N比过低,需要投加碳源提高反硝化的完全性。
2) DO过低导致氨氮超标。
3) 供气量不足或硝化菌不够;
4) 工艺设计的设施规模过小,处理负荷太小;
5) 没有控制好水力停留时间;
6) 曝气系统设计不负荷规范,偏小;
7) 进水浓度过高,超出氧化沟处理能力;
8) 有毒有害物质影响:废水处理中有毒有害物质的存在会使硝化菌和反硝化菌活性的发挥将产生较大的影响,硝化菌大多是自养型的菌类,不但其繁殖速度较慢,其对外界环境的适应能力很差,比较容易受到外在因素的影响而失活。
9) PH影响:PH值的变化不利于氧化沟中的硝化菌及反硝化菌的活性发挥,并且还会造成氧化菌自身失活转变成氨态氮,将增加进水的氨氮含量而终引起工业废水处理的难度增大,使得废水处理氨氮超标。
10) 水温过高也会对氨氮的指标产生较大的影响。
氨氮超标解决措施
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