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污水处理中氨氮的去除

时间:2017-09-06     作者:小威环境:www.xiaoweihj.com【转载】

  随着人们生活水平的提高,对生活环境要求越来越高,然而随着国内环保方面投入和相应要求提高,水中有机物污染矛盾已得到初步的缓和,但氨氮的污染矛盾日益特出,国家也相应提高了氨氮的排放标准和资金投入来解决水体氨氮污染问题,下面主要从氨氮的处理方法加以分析,目前,国内外常用的去除氨氮的方法主要吹脱法、吸附法、化学沉淀法和生物硝化一反硝化法等。

污水处理

  1吹脱法


  吹脱法用于高溶度氨氮废水预处理,即将气体通入水中,使气液相互充分接触,使水中溶解的游离氨穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体(若用水蒸气作载体则称汽提)。


  水中的氨氮,大多以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下:


  NH4++OH-→NH3+H2O


  氨吹脱一般采用吹脱池和吹脱塔二类设备,但吹脱池占地面积大,而且易造成二次污染,所以氨气的吹脱常采用塔式设备。吹脱塔常采用逆流操作,塔内装有一定高度的填料,以增加气-液传质面积从而有利于氨气从废水中解吸。常用填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填料塔的塔顶,并分布到填料的整个表面,通过填料往下流,与气体逆向流动,空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加,随气液比增加而减少。


  2吸附法


  吸附法由利用一些天然性多孔材料对氨氮进行吸附达到氨氮去除目的,其中以天然沸石最具有代表性,沸石是一种廉价的无机多孔材料,具有.较大的比表面和较强的离子交换能力,尤其是对氨氮有较高的离子选择性。代且沸石粒径越小,这种性能越明显,沸石在处理低浓度氨氮方面优势显著,既能有效地吸附,又因水中氨氮浓度不高而饱和时间可以持续较长。另外,沸石吸附饱和后,可制成沸石氮肥,有数据表明叹沸石在土壤中解吸速率较慢,有利于作物对肥料的吸收而提高肥料利用率。


  3化学沉淀法


  3.1药剂


  氯化镁或硫酸镁,磷酸氢钠或磷酸钠


  3.2使用方法


  药剂配置好溶液分别加入反应池,采用镁盐和磷酸盐处理该废水,Mg2+:NH4+:PO43-(摩尔比)为1.4:1:0.8,根据水中氨氮的浓度来控制镁盐和磷酸盐的加入量,控制出水的PH值在7.5~8.0,如果废水中碱度不够应该补充适量碱。


  3.3反应原理和生成物


  废水中加入镁盐和磷酸盐后,会发生化学沉淀反应,生成磷酸铵镁沉淀,俗称鸟粪石。


  反应式如下:


  Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓


  如果沉淀效果不够理想,可加入絮凝剂PAM或聚合氯化铝增加沉淀效果。


  4生物硝化一反硝化法


  硝化一反硝化法是水中的氨氮在氧气条件下,通过硝化细菌进行有氧呼吸对氨氮进行硝化作用,将氨态氮氧化成硝态氮和亚硝态氮,再在缺氧条件下通过反消化细菌,通过反消化作用将硝态氮和亚硝态氮还原成氮气去除。


  4.1生物硝化


  在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。生物硝化的反应过程为:


  2NH3-+3O2→2NO2-+2H++2H2O


  2NO2-+O2→2NO3-


  4.2生物反硝化


  在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将NO2—N和NO3—N还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例,其反应式为:


  6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O


  6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+60H-


  5结论


  虽然处理氨氮废水的处理方法有多种,但对于低浓度氨氮废水生物硝化一反硝化法是最为经济有效方法,也是目前最为常用一种方法,但它也受氨氮浓度、PH值、温度等因素影响,往往实际应用处理效果不是很理想,制约因素比较多,所以如何经济有效地处理氨氮废水仍是摆在环境工程工作者面前的一道难题。


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