Ⅰ 低溫對於生物脫氮有什麼影響
低溫不利於生物脫氮,所以通常冬季生化池中外加碳源就會比夏季要更多。
石化廢水處理工藝
當前,石油化工(包括煉油)廢水治理技術概括以下三點:加強預處理,提高二級處理,配套後處理。
照處理原理,可將所有處理方法歸分為物理處理、化學處理與生化處理三類。
含油廢水一般的處理工藝如下:
物理法
物理處理法通過物理作用,以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態污染物質(包括油膜和油珠),常用的有重力分離法、離心分離法、過濾法等。
1、隔油池
隔油池是石化廢水處理工藝中常見的一種處理裝置。依據沸水中懸浮物與水的相對密度不同這一特點除去懸浮物。
此法只能除去顆粒較大的水滴或油滴,作為初級處理,成本低但效率一般。
國內應用較多的隔油池是平流隔油池和斜板隔油池。
2、氣浮法
氣浮法:利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的懸浮物,使其隨氣泡升到水面而去除.其處理對象是乳化油以及疏水性細微固體懸浮物。
葯劑浮選法:在廢水中投加化學葯劑,選擇性將親水性污染物變為疏水性,然後氣浮去除.兩者統稱氣浮法。
常用氣浮設備:加壓溶氣氣浮﹑葉輪氣浮﹑曝氣氣浮﹑射流氣浮和電解氣浮。
氣浮法優點:處理效率高,生產的污泥比較乾燥,表面刮泥方便,曝氣增加溶解氧有利後續生化處理。
氣浮法缺點:耗電量大,設備維修管理工作量大,易堵塞,浮渣怕較大風雨襲擊。
3、過濾
一般煉油廠將過濾作為去除生物二級處理出水中的殘留膠體和懸浮物的手段,放在生化處理之後,可看成深度處理技術,可作為活性炭或臭氧等深度處理技術的預處理。
油和懸浮物的去除率可達60%~70%。投加助濾劑後,去除率可提高到90%以上。
多孔材料過濾
除去較粗大懸浮物的格篩。典型設備如格柵、篩網和撈毛機等。
除粒徑細微顆粒的微孔濾材。
反滲透、超濾、納濾和電滲析等以特別的半透膜為過濾介質的設備。
顆粒材料過濾
利用濾料顆粒之間存在的孔隙使水穿過而懸浮物被截留。常用來使處理後水的渾濁度滿足用水要求。
4、吹脫汽提法
通過向廢水中通入載氣,使兩相充分接觸,廢水中溶解氣體和易揮發的溶質在氣液間傳質進入氣相,從而脫除污染物質。
石化廢水中需要進行吹脫和氣提處理的兩個主要污染物是H2S和氨,它們主要來源於脫硫、脫氮和加氫處理過程中被破壞的有機氮和有機硫組分。
苯酚也可以通過此方法脫除,但是效率低於硫和氮。
5、超濾法
超濾是利用超濾膜(孔徑約0.01~0.1μm)截留微小油珠,從而達到油水分離目的的方法。
吸附在油珠表面的活性劑或活性劑分子相互聚結成的膠束能被超濾膜截留。因此,超濾膜處理含油污水,不但能去除油,同時也能去除COD。
超濾法處理含油廢水的最大優點是:處理過程中不投加任何葯劑,操作簡單,處理出水一般可達到工藝回用水要求。
但因膜透水率較低,故處理成本較高。濃縮後的殘液(一般為處理水的5%左右)需進一步處置。
化學法
化學法向污水中投加某種化學物質,利用化學反應來分離、回收污水中的污染物質,常用的有化學沉澱法、混凝法、中和法、氧化還原(包括電解)法等。
1、化學混凝法
化學混凝是用來去除水中無機物或有機膠體懸浮物的一種方法。它可除去固體懸浮物、膠體、可溶性重金屬鹽類、有機物、油類及顏色等。混凝處理受到廢水的pH、鹼度、污染物的數量、粒子大小、溫度和攪拌等條件的影響。
為了更好地提高氣浮處理效果,在迴流加壓溶氣氣浮工藝中向廢水中投入某種絮凝劑,使水中難沉澱的膠體狀懸浮顆粒或乳化污染物失穩,在互相碰撞的作用下,聚集、聚合或搭接形成較大的顆粒或絮狀物,從而使得污染物能夠更容易下沉或上浮而被去除。
2、電解法
其基本原理是在電流作用下,陽極表面產生具有強氧化性的羥基自由基,將難降解有機物氧化成CO2和H2O。該方法具有氧化能力強、操作簡便易於控制、無二次污染等有點,在現代工業廢水處理中越來越受到廣泛應用。
利用這種反應使污染成分生成不溶於水的沉澱物,或生成氣體從水中溢出,使廢水得到凈化。
3、中和法
用化學方法消除廢水中過量的酸或鹼,使其pH值達到中性左右的過程稱為中和。處理含酸廢水以無機鹼為中和劑,處理鹼性廢水以無機酸作中和劑。
中和處理應考慮以"以廢治廢"原則,亦可採用葯劑中和處理、中和處理可以連續進行,也可以間歇進行。
中和的方法有酸鹼廢水中和、酸性廢水的葯劑中和法、酸性廢水的過濾中和法等。
生物法
生物法通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機性污染物質轉化為穩定、無害的物質,可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。
1、活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。這種技術將廢水與活性污泥(微生物)混合攪拌並曝氣,使廢水中的有機污染物分解,生物固體隨後從已處理廢水中分離,並可根據需要將部分迴流到曝氣池中。
活性污泥法是由曝氣池、沉澱池、污泥迴流和剩餘污泥排除系統所組成。
活性污泥中的細菌是一個混合群體,常以菌膠團的形式存在,游離狀態的較少。
活性污泥在曝氣過程中,對有機物的降解(去除)過程可分為兩個階段,吸附階段和穩定階段。
2、缺氧-好氧生物處理法
缺氧-好氧生物處理工藝是將缺氧過程與好氧過程結合起來的一種廢水處理方法,它除了可去除廢水中的有機污染物外,還可同時去除氨和氮,因此得到了廣泛應用。
缺氧-好氧生物處理工藝:
好氧-缺氧工藝的特點:效率高;流程簡單,投資省,操作費用低;缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率;容積負荷高,有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度;缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。
3、IMBR-A/O法
IMBR-A/O工藝是將MBR與A/O工藝相結合的一種方法。
IMBR-A/O工藝流程為:原廢水首先經過柵網去除粗大顆粒狀懸浮物並靜沉,再由泵抽到原水槽,然後經斜板沉澱池到前置反硝化A段(厭氧槽)。
再溢流進入好氧反應器O段(好氧槽),在出水泵的抽吸作用下得到膜過濾出水,好氧槽連續曝氣。
4、生物膜法
生物膜處理法是與活性污泥法並列的一種污水好氧生物處理技術。這種處理法的實質是使細菌和真菌類的微生物、原生動物和後生動物一類的微型動物附著在填料或某些載體上生長繁育,並在其上形成膜狀生物污泥———生物膜。
污水中的有機污染物作為營養物質,被生物膜上的微生物所攝取,污水得到凈化,微生物自身也得到增殖。
生物膜法的主要特點
與活性污泥法相比,生物膜法的主要特點包括以下幾方面:
適應沖擊負荷變化能力強
反應器內微生物濃度高
剩餘污泥產量低
同時存在硝化和反硝化過程,操作管理簡單,費用較低
調整運行的靈活性較差
有機物去除率較低
5、水解酸化-好氧生物處理工藝
水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。
酸化是一類典型的發酵過程,微生物的代謝產物主要是各種有機酸。
水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段,但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。
水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物,特別是工業廢水,主要將其中難生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物,提高廢水的可生化性,以利於後續的好氧處理。
Ⅲ 治理石油污染有什麼方法
處理石油污染廢水的生物技術主要包括活性污泥法、氧化溝法、生物膜法等。
活性污泥法1.活性污泥法是藉助曝氣或者機械攪拌,使活性污泥均勻分布於曝氣池內,微生物壁外的黏液將污水中的污染物吸附,並在酶的作用下對有機物進行新陳代謝轉化。自20世紀80年代,石油廢水普遍採用的二級生物治理方法是傳統活性污泥法。採用SBR法處理油田采出水,結果表明,COD去除率為80%~90%;出水滿足行業的排放標准。通過研究SBR以及投菌SBR法處理煉油廢水中污染物的效果,實驗結果表明,廢水中各種污染物的去除率分別為:COD93.5%、石油類98.6%、總氮89.8%。SBR工藝是一種新型的高效廢水處理技術,是對傳統活性污泥法的改進。該方法具有固液分離效果好、工藝簡單、佔地少、建設費用低、耐沖擊負荷強、溫度影響小、活性污泥狀態良好、處理能力強等優點,是處理石油廢水的一種具有前景的處理方法。
2.氧化溝法對各種含高COD、BOD、油類等有機廢水的深度處理十分有效。它的曝氣池呈封閉、環狀跑道式,污水和活性污泥以及各種微生物混合在溝渠中作循環流動。氧化溝處理廠氧化溝法在處理含油廢水方面應用實例比較多,但是其處理效果沒有達到處理要求。有很多企業都採用了氧化溝工藝,其處理出水水質與進水水質有關,只有確保一定的進水水質時,出水才會達到理想的處理效果。專家們根據工藝原理分析了氧化溝不能取得理想處理效果的原因,提出了很多的改善對策。在氧化溝現有處理能力和工藝特色的基礎上,有人探索出了一套投菌氧化溝曝氣的處理方案,實驗結果表明,在相同的水力停留時間等條件下,可以將去除率提高10%左右,如果要得到相同的去除率可以大大縮短水力停留時間,且出水COD值可以更低。與活性污泥法相比,氧化溝具有很多優點:工藝簡單;不僅可以去除BOD和SS,還可以達到脫氮除磷的效果;設備少,操作管理簡便;低溫,有更大適應性等。氧化溝是活性污泥法的發展,但是只有滿足工藝要求時,才能發揮去污效果。
3.目前應用較廣泛的生物膜法主要包括生物轉盤、生物流化床、接觸氧化法和膜生物反應器等。(1)生物轉盤是利用較大的比表面積,在低能耗的條件下轉動產生高效曝氣,使得氧氣、水和膜之間有較好的接觸。碟片表面附著的膜狀微生物在其新陳代謝的過程中對有機污染物進行無害化降解。曹明偉利用環境微生物技術,開發出高溫優勢菌生物膜法處理採油廢水,實驗結果表明:硫化物的平均去除率達98%;揮發酚的平均去除率為91%;COD平均去除率為68%;氨氮平均去除率為82%。生物膜(2)生物流化床處理技術是藉助流體使表面生長著微生物的固體顆粒呈流態化,同時進行去除和降解有機物的生物膜法處理技術。影響其處理效果的因素有載體的選擇、菌種的篩選等。崔俊華等在「三套」工藝的基礎上添加了三相生物流化床部分,且採取了高效油降解菌以及漂浮和懸浮填料並用的措施,使出水油濃度降為3.5~4.9毫克/升,為一種被廣泛採用並逐漸成熟的生物深化處理技術。龔爭輝應用接觸氧化工藝對採油廢水進行了現場的實驗研究,廢水中的COD和油的去除率分別為42.2%和89.3%,最後出水能達到排放標准。(3)接觸氧化法除了可以降低COD,還可以用於去除氨氮,尤其適合應用於煉油廢水的凈化。龐金釗的實驗結果表明,用接觸氧化法工藝處理COD≤500毫克/升的石油廢水時,硝化細菌是優勢菌,能同時有效去除氨氮和COD等。接觸氧化法可以克服活性污泥法容易污泥膨脹和超標排放的缺點,具有有機負荷高、抗沖擊能力強、對廢水中的毒物忍耐力較大等優點,而且對氨氮也有較好的祛除效果。接觸氧化法多用於深度處理含油廢水,其技術關鍵在於對進水可生化性的控制。
Ⅳ 廢水中氨氮應該如何去除
高氨氮廢水處理方法:
一、物化法
1. 吹脫法
在鹼性條件下,利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系進行分離的一種方法,一般認為吹脫與溫度、PH、氣液比有關。
2. 沸石脫氨法
利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進行交換以達到脫氮的目的。應用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問題,通常有再生液法和焚燒法。採用焚燒法時,產生的氨氣必須進行處理。
3.膜分離技術
利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便,氨氮回收率高,無二次污染。例如:氣水分離膜脫除氨氮。氨氮在水中存在著離解平衡,隨著PH升高,氨在水中NH3形態比例升高,在一定溫度和壓力下,NH3的氣態和液態兩項達到平衡。根據化學平衡移動的原理即呂.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。在自然界中一切平衡都是相對的和暫時的。化學平衡只是在一定條件下才能保持"假若改變平衡系統的條件之一,如濃度、壓力或溫度,平衡就向能減弱這個改變的方向移動。"遵從這一原理進行了如下設計理念在膜的一側是高濃度氨氮廢水,另一側是酸性水溶液或水。當左側溫度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的壓力差,那麼廢水中的游離氨NH4+,就變為氨分子NH3,並經原料液側介面擴散至膜表面,在膜表面分壓差的作用下,穿越膜孔,進入吸收液,迅速與酸性溶液中的H+反應生成銨鹽。
4.MAP沉澱法
主要是利用以下化學反應:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4
理論上講以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽,當[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時可生成磷酸銨鎂(MAP),除去廢水中的氨氮。
5.化學氧化法
利用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣進行脫除的一種方法。折點加氯是利用在水中的氨與氯反應生成氨氣脫氨,這種方法還可以起到殺菌作用,但是產生的余氯會對魚類有影響,故必須附設除余氯設施。
二、生物脫氮法
傳統和新開發的脫氮工藝有A/O,兩段活性污泥法、強氧化好氧生物處理、短程硝化反硝化、超聲吹脫處理氨氮法方法等。
1.A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,A段DO不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過迴流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。其特點是缺氧池在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其後好氧池的有機負荷,反硝化反應產生的鹼度可以補償好氧池中進行硝化反應對鹼度的需求。好氧在缺氧池之後,可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除,提高出水水質。BOD5的去除率較高可達90~95%以上,但脫氮除磷效果稍差,脫氮效率70~80%,除磷只有20~30%。盡管如此,由於A/O工藝比較簡單,也有其突出的特點,目前仍是比較普遍採用的工藝。
2.兩段活性污泥法能有效的去除有機物和氨氮,其中第二級處於延時曝氣階段,停留時間在36小時左右,污水濃度在2g/l以下,可以不排泥或少排泥從而降低污泥處理費用。
3.強氧化好氧生物處理其典型代表有粉末活性炭法(PACT工藝)
粉末活性碳法的主要特點是向曝氣池中投加粉末活性炭(PAC)利用粉末活性炭極為發達的微孔結構和更大的吸附能力,使溶解氧和營養物質在其表面富集,為吸附在PAC 上的微生物提供良好的生活環境從而提高有機物的降解速率。
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等。
4. 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,是去除水中氨氮的一種較為經濟的方法,其原理就是模擬自然生態環境中氮的循環,利用硝化菌和反硝化菌的聯合作用,將水中氨氮轉化為氮氣以達到脫氮目的。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。短程硝化反硝化是將氨氮氧化控制在亞硝化階段,然後進行反硝化,省去了傳統生物脫氮中由亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽,再還原成亞硝酸鹽兩個環節(即將氨氮氧化至亞硝酸鹽氮即進行反硝化)。該技術具有很大的優勢:①節省25%氧供應量,降低能耗;②減少40%的碳源,在C/N較低的情況下實現反硝化脫氮;③縮短反應歷程,節省50%的反硝化池容積;④降低污泥產量,硝化過程可少產污泥33%~35%左右,反硝化階段少產污泥55%左右。實現短程硝化反硝化生物脫氮技術的關鍵就是將硝化控制在亞硝酸階段,阻止亞硝酸鹽的進一步氧化。
5. 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。
厭氧氨氧化(Anaerobicammoniaoxidation,簡稱ANAMMOX)是指在厭氧條件下,以Planctomycetalessp為代表的微生物直接以NH4+為電子供體,以NO2-或NO3-為電子受體,將NH4+、NO2-或NO3-轉變成N2的生物氧化過程。該過程利用獨特的生物機體以硝酸鹽作為電子供體把氨氮轉化為N2,最大限度的實現了N的循環厭氧硝化,這種耦合的過程對於從厭氧硝化的廢水中脫氮具有很好的前景,對於高氨氮低COD的污水由於硝酸鹽的部分氧化,大大節省了能源。目前推測厭氧氨氧化有多種途徑。其中一種是羥氨和亞硝酸鹽生成N2O的反應,而N2O可以進一步轉化為氮氣,氨被氧化為羥氨。另一種是氨和羥氨反應生成聯氨,聯氨被轉化成氮氣並生成4個還原性[H],還原性[H]被傳遞到亞硝酸還原系統形成羥氨。第三種是:一方面亞硝酸被還原為NO,NO被還原為N2O,N2O再被還原成N2;另一方面,NH4+被氧化為NH2OH,NH2OH經N2H4,N2H2被轉化為N2。厭氧氨氧化工藝的優點:可以大幅度地降低硝化反應的充氧能耗;免去反硝化反應的外源電子供體;可節省傳統硝化反硝化反應過程中所需的中和試劑;產生的污泥量極少。厭氧氨氧化的不足之處是:到目前為止,厭氧氨氧化的反應機理、參與菌種和各項操作參數不明確。
全程自養脫氮的全過程實在一個反應器中完成,其機理尚不清楚。Hippen等人發現在限制溶解氧(DO濃度為0.8·1.0mg/l)和不加有機碳源的情況下,有超過60%的氨氮轉化成N2而得以去除。同時Helmer等通過實驗證明在低DO濃度下,細菌以亞硝酸根離子為電子受體,以銨根離子為電子供體,最終產物為氮氣。有實驗用熒光原位雜交技術監測全程自養脫氮反應器中的微生物,發現在反應器處於穩定階段時即使在限制曝氣的情況下,反應器中任然存在有活性的厭氧氨氧化菌,不存在硝化菌。有85%的氨氮轉化為氮氣。鑒於以上理論,全程自養脫氮可能包括兩步第一是將部分氨氮氧化為煙硝酸鹽,第二是厭氧氨氧化。
6. 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。
7.超聲吹脫處理氨氮
超聲吹脫法去除氨氮是一種新型、高效的高濃度氨氮廢水處理技術,它是在傳統的吹脫方法的基礎上,引入超聲波輻射廢水處理技術,將超聲波和吹脫技術聯用而衍生出來的一種處理氨氮的方法。將這兩種方法聯用不僅改進了超聲波處理廢水成本較高的問題,也彌補了傳統吹脫技術去除氨氮不佳的缺陷,超生吹脫法在保證處理氨氮的效果的同時還能對廢水中有機物的降解起到一定的提高作用。技術特點(1)高濃度氨氮廢水採用90年代高新技術--超聲波脫氮技術,其總脫氮效率在70~90%,不需要投加化學葯劑,不需要加溫,處理費用低,處理效果穩定。(2)生化處理採用周期性活性污泥法(CASS)工藝,建設費用低,具有獨特的生物脫氮功能,處理費用低,處理效果穩定,耐負荷沖擊能力強,不產生污泥膨脹現象,脫氮效率大於90%,確保氨氮達標。
Ⅳ 氨氮廢水處理的處理方法
高氨氮廢水如何處理,我們著重介紹一下其處理方法: 1. 吹脫法
在鹼性條件下,利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系進行分離的一種方法,一般認為吹脫與溫度、PH、氣液比有關。
2. 沸石脫氨法
利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進行交換以達到脫氮的目的。應用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問題,通常有再生液法和焚燒法。採用焚燒法時,產生的氨氣必須進行處理。
3.膜分離技術
利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便,氨氮回收率高,無二次污染。例如:氣水分離膜脫除氨氮。氨氮在水中存在著離解平衡,隨著PH升高,氨在水中NH3形態比例升高,在一定溫度和壓力下,NH3的氣態和液態兩項達到平衡。根據化學平衡移動的原理即呂.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。在自然界中一切平衡都是相對的和暫時的。化學平衡只是在一定條件下才能保持「假若改變平衡系統的條件之一,如濃度、壓力或溫度,平衡就向能減弱這個改變的方向移動。」遵從這一原理進行了如下設計理念在膜的一側是高濃度氨氮廢水,另一側是酸性水溶液或水。當左側溫度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的壓力差,那麼廢水中的游離氨NH4+,就變為氨分子NH3,並經原料液側介面擴散至膜表面,在膜表面分壓差的作用下,穿越膜孔,進入吸收液,迅速與酸性溶液中的H+反應生成銨鹽。
4.MAP沉澱法
主要是利用以下化學反應:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4
理論上講以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽,當[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時可生成磷酸銨鎂(MAP),除去廢水中的氨氮。
5.化學氧化法
利用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣進行脫除的一種方法。折點加氯是利用在水中的氨與氯反應生成氨氣脫氨,這種方法還可以起到殺菌作用,但是產生的余氯會對魚類有影響,故必須附設除余氯設施。 傳統和新開發的脫氮工藝有A/O,兩段活性污泥法、強氧化好氧生物處理、短程硝化反硝化、超聲吹脫處理氨氮法方法等。
1.A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,A段DO不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過迴流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。其特點是缺氧池在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其後好氧池的有機負荷,反硝化反應產生的鹼度可以補償好氧池中進行硝化反應對鹼度的需求。好氧在缺氧池之後,可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除,提高出水水質。BOD5的去除率較高可達90~95%以上,但脫氮除磷效果稍差,脫氮效率70~80%,除磷只有20~30%。盡管如此,由於A/O工藝比較簡單,也有其突出的特點,目前仍是比較普遍採用的工藝。
2.兩段活性污泥法能有效的去除有機物和氨氮,其中第二級處於延時曝氣階段,停留時間在36小時左右,污水濃度在2g/l以下,可以不排泥或少排泥從而降低污泥處理費用。
3.強氧化好氧生物處理其典型代表有粉末活性炭法(PACT工藝)
粉末活性碳法的主要特點是向曝氣池中投加粉末活性炭(PAC)利用粉末活性炭極為發達的微孔結構和更大的吸附能力,使溶解氧和營養物質在其表面富集,為吸附在PAC 上的微生物提供良好的生活環境從而提高有機物的降解速率。
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等。
4. 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,是去除水中氨氮的一種較為經濟的方法,其原理就是模擬自然生態環境中氮的循環,利用硝化菌和反硝化菌的聯合作用,將水中氨氮轉化為氮氣以達到脫氮目的。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。短程硝化反硝化是將氨氮氧化控制在亞硝化階段,然後進行反硝化,省去了傳統生物脫氮中由亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽,再還原成亞硝酸鹽兩個環節(即將氨氮氧化至亞硝酸鹽氮即進行反硝化)。該技術具有很大的優勢:①節省25%氧供應量,降低能耗;②減少40%的碳源,在C/N較低的情況下實現反硝化脫氮;③縮短反應歷程,節省50%的反硝化池容積;④降低污泥產量,硝化過程可少產污泥33%~35%左右,反硝化階段少產污泥55%左右。實現短程硝化反硝化生物脫氮技術的關鍵就是將硝化控制在亞硝酸階段,阻止亞硝酸鹽的進一步氧化。
5. 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。
厭氧氨氧化(Anaerobicammoniaoxidation,簡稱ANAMMOX)是指在厭氧條件下,以Planctomycetalessp為代表的微生物直接以NH4+為電子供體,以NO2-或NO3-為電子受體,將NH4+、NO2-或NO3-轉變成N2的生物氧化過程。該過程利用獨特的生物機體以硝酸鹽作為電子供體把氨氮轉化為N2,最大限度的實現了N的循環厭氧硝化,這種耦合的過程對於從厭氧硝化的廢水中脫氮具有很好的前景,對於高氨氮低COD的污水由於硝酸鹽的部分氧化,大大節省了能源。目前推測厭氧氨氧化有多種途徑。其中一種是羥氨和亞硝酸鹽生成N2O的反應,而N2O可以進一步轉化為氮氣,氨被氧化為羥氨。另一種是氨和羥氨反應生成聯氨,聯氨被轉化成氮氣並生成4個還原性[H],還原性[H]被傳遞到亞硝酸還原系統形成羥氨。第三種是:一方面亞硝酸被還原為NO,NO被還原為N2O,N2O再被還原成N2;另一方面,NH4+被氧化為NH2OH,NH2OH經N2H4,N2H2被轉化為N2。厭氧氨氧化工藝的優點:可以大幅度地降低硝化反應的充氧能耗;免去反硝化反應的外源電子供體;可節省傳統硝化反硝化反應過程中所需的中和試劑;產生的污泥量極少。厭氧氨氧化的不足之處是:到目前為止,厭氧氨氧化的反應機理、參與菌種和各項操作參數不明確。
全程自養脫氮的全過程實在一個反應器中完成,其機理尚不清楚。Hippen等人發現在限制溶解氧(DO濃度為0.8·1.0mg/l)和不加有機碳源的情況下,有超過60%的氨氮轉化成N2而得以去除。同時Helmer等通過實驗證明在低DO濃度下,細菌以亞硝酸根離子為電子受體,以銨根離子為電子供體,最終產物為氮氣。有實驗用熒光原位雜交技術監測全程自養脫氮反應器中的微生物,發現在反應器處於穩定階段時即使在限制曝氣的情況下,反應器中任然存在有活性的厭氧氨氧化菌,不存在硝化菌。有85%的氨氮轉化為氮氣。鑒於以上理論,全程自養脫氮可能包括兩步第一是將部分氨氮氧化為煙硝酸鹽,第二是厭氧氨氧化。
6. 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。
7.超聲吹脫處理氨氮
超聲吹脫法去除氨氮是一種新型、高效的高濃度氨氮廢水處理技術,它是在傳統的吹脫方法的基礎上,引入超聲波輻射廢水處理技術,將超聲波和吹脫技術聯用而衍生出來的一種處理氨氮的方法。將這兩種方法聯用不僅改進了超聲波處理廢水成本較高的問題,也彌補了傳統吹脫技術去除氨氮不佳的缺陷,超生吹脫法在保證處理氨氮的效果的同時還能對廢水中有機物的降解起到一定的提高作用。技術特點(1)高濃度氨氮廢水採用90年代高新技術——超聲波脫氮技術,其總脫氮效率在70~90%,不需要投加化學葯劑,不需要加溫,處理費用低,處理效果穩定。(2)生化處理採用周期性活性污泥法(CASS)工藝,建設費用低,具有獨特的生物脫氮功能,處理費用低,處理效果穩定,耐負荷沖擊能力強,不產生污泥膨脹現象,脫氮效率大於90%,確保氨氮達標。
Ⅵ 氨氮廢水處理方法有哪些
氨氮廢水的一般的形成是由於氨水和無機氨共同存在所造成的,廢水中氨氮的構成主要有兩種,一種是氨水形成的氨氮,一種是無機氨形成的氨氮,主要是硫酸銨,氯化銨等等。氨氮廢水主要來自化工、冶金、化肥、煤氣、煉焦、鞣革、味精、肉類加工和養殖等行業。排放的廢水以及垃圾滲濾液等。氨氮廢水對魚類及某些生物也有毒害作用。另外,當含少量氨氮的廢水回用於工業中時,對某些金屬,特別是銅具有腐蝕作用,還可以促進輸水管道和用水設備中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和設備。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。下來江蘇帕斯瑪環境科技的小編將為您介紹氨氮廢水處理方法。
1化學沉澱法
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。
2 吹脫法
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。吹脫法去除氨氮效果較好,操作簡便,易於控制。
3 化學氧化法
3.1折點氯化法
折點氯化法除氨的機理為氯氣與氨反應生成無害的氮氣,N2逸人大氣,使反應源不斷向右進行。
3.2催化氧化法
催化氧化法是通過催化劑作用,在一定溫度、壓力下,經空氣氧化,可使污水中的有機物和氨分別氧化分解成CO2、N2和H2O等無害物質,達到凈化的目的。
3.3電化學氧化法
電化學氧化法是指利用具有催化活性的電極氧化去除水中污染物的方法。影響因素有電流密度、進水流量、出水放置時間和點解時間等。
4 生物法
4.1傳統生物脫氮技術
傳統生物法是在各種微生物作用下,經過硝化、反硝化等一系列反應將廢水中的氨氮轉化為氮氣,從而達到廢水治理的目的。
4.2新型生物脫氮技術
4.2.1同時硝化反硝化(SND)
4.2.2短程消化反硝化
4.2.3厭氧氨氧化
5 膜分離法
膜分離法是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。
6 離子交換法
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。
7 土壤灌溉
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。
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Ⅶ 什麼工藝能夠去除廢水總氮
總氮去除工復藝方法有很制多,要達到好的脫氮效果,首先對自己的總氮水質情況及脫氮要求有明確的目標,再去選擇合適的工藝,如IDN-BMP總氮處理集成裝備,核心技術為蒙特利復合桿菌+CFD 模擬模擬+專利脫氣裝置+超細纖維絲生物巢,脫氮效率高,輕松達到脫氮要求,詳情請咨詢蘇州湛清環保科技有限公司。
Ⅷ 厭氧氨氧化細菌脫氮技術有何可探討的問題
★溫度 硝化反應的適宜溫度范圍為30-35℃,在5-35℃的范圍內,反應速率隨溫度的升高而加快,當溫度低於5℃時,硝化細菌的生命活動幾乎停止。對於同時去除有機物和進行硝化反應的系統,溫度低於15℃即發現硝化速率迅速降低。低溫對硝化細菌的抑制更為強烈,在12-14℃時會出現亞硝酸鹽的積聚
★溶解氧 硝化反應必須在好氧的條件下進行,一般維持混合液溶解氧的濃度為2-3mg/L,當溶解氧低到0.5-0.7mg/L已是硝化細菌最低的忍受許可權。 溶解氧對反硝化也有很大的影響,主要由於氧會同硝酸鹽爭奪電子供體,而且會抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活動性。系統中溶解氧應保持在0.5mg/L以下,才能保持 ★pH值 硝化反應的最佳pH值范圍為8.0-8.4,pH值低於6時,硝化速度明顯降低,低於6和高於9.6時,硝化反應將停止進行。硝化反應對鹼度的消耗會引起水的pH值的變化,因此須投加必要的鹼量以維持適量的pH值,保證硝化的正常進行。 反硝化的正常運轉。
★
★污泥泥齡 為使硝化細菌能在連續流的反應系統中存活並維持—定的數量,微生物在反應器的停留時間即泥齡應大於硝化細菌的最小世代期,硝化細菌的最小世代期即其最大比增長速率的倒數。一般應取系統的泥齡為硝化細菌的最小世代期的兩倍以上,並不得小於3-5d,為保證溫度低時都有充分的硝化反應,泥齡應大於10d.
Ⅸ 如何處理高濃度氨氮污水
氨氮廢水處理技術有:高效ZU脫氮菌技術、氨氮循環吹脫回收工藝、厭氧氨氧化技術。
①高效ZU脫氮菌技術:
一般的生物脫氮技術採用A/O、SBR、生物活性炭等工藝對水質水量穩定的低濃度氨氮廢水具有良好的效果,但當廢水中COD、氨氮和TN含量高時,微生物代謝活性顯著降低。對於高COD、高TN的化工廢水,利用新型短程硝化技術結合傳統成熟的A/O工藝可迅速有效地降解目標污染物,獲得比傳統工藝更經濟、更有效的處理結果。高效生物脫氮技術的難點是高效脫氮菌的培養。其需經歷三個過程,首先是從自然生境中獲得高效脫氮菌菌源;其次是富集高效脫氮菌培養物,從中分離高效脫氮菌株;最後是復配高效脫氮菌劑,並以目標廢水為基質馴化高效脫氮菌群。近年來,我公司聯合浙江大學展開了大量研究,經過脫氮群落的結構分析、功能試驗和反復篩選,獲得了高效ZU脫氮菌,並在相關廢水處理工程(氨氮最高達1000mg/L)得到應用,取得了理想的效果,出水氨氮穩定達標(15mg/L以下)。
特點:1、環境友好,最終產物為N2,無二次污染。
2、成本低,不需要投加吸附劑或其他化學葯劑,尤為適合改造工程。
3、系統穩定,高效ZU脫氮菌具有很強的耐受性和適應性。
4、高效ZU脫氮菌生長增殖性好,一次投加,長期有效。
②厭氧氨氧化技術:
厭氧氨氧化是指在厭氧條件下,厭氧氨氧化菌直接以NH4+為電子供體,以NO2¯為電子受體,將NH4+、NO2¯轉變成N2的生物氧化過程。傳統生物法脫氮技術通過硝化/反硝化方式去除廢水中的氨氮,其對廢水氨氮濃度具有一定要求,同時氨氮的硝化消耗大量的氧氣,需求動力費用較高,生物脫氮過程需求一定的碳氮比,外加碳源增加了廢水處理設施的運行費用。厭氧氨氧化利用獨特的生物機體以亞硝酸鹽作為電子供體把氨氮轉化為N2,最大限度的實現了N的循環厭氧硝化,對於高氨氮低COD的污水由於硝酸鹽的部分氧化,大大節省了能源。
特點:1、依託浙江大學科研成果,國際領先的厭氧氨氧化技術。
2、無需外加碳源,節約運行成本。
3、只需將部分氨氧化成NO2¯,節約了供氧所需的動力消耗。
③氨氮循環吹脫回收工藝
高濃度氨氮廢水來源甚廣且排放量大。如化肥、焦化、石化、制葯、食品、垃圾填埋場等均產生大量高濃度氨氮廢水。大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營養化、造成水體黑臭,而且將增加給水處理的難度和成本,甚至對人群及生物產生毒害作用。
我司結合多年的工程經驗,針對高濃度氨氮廢水處理難度大、處理能耗高、投資較大的情況,開發出一種新型氨吹脫資源化利用的新技術-兩級循環吹氨回收技術。新技術採用創新性工藝流程設計高效脫氨技術及設備、節能降耗技術和設備,適用於多種工況的氨氮廢水處理技術。不僅有很好的環境效益,而且具有一定的經濟效益。
本工藝採用雙塔循環吹脫,填料塔吸收吹脫出的氨氣,可根據工藝要求,回收氨水或者硫酸銨。處理後廢水可排放或進入後續生化系統。
技術特點:雙塔循環脫氨更徹底(相較單塔),去除率高;回收硫酸銨或者氨水,循環經濟利用,避免二次污染;工藝簡單,操作方便,運行穩定
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Ⅹ 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。