1. 高氨氮廢水處理工藝
根據復你給的一些其他制數據,我說點個人看法:
1.生化性不錯,但氨氮進水濃度比較高,出水要求氨氮為15,所以建議使用A/O
2.廢水進入A/O前考慮作預處理,比如吹脫,考慮到不造成2次污染,可以加一尾氣吸收裝置
3.看產品的情況,廢水本身很可能是鹼性的,在此基礎上調節作吹脫,也可以節約部分葯劑成本
4.COD本身生化性比較好,一般情況下問題不大,在吹脫後的情況下,氨氮倒50~100一下不難,後續A/O在正常運行的情況下達到排放標准不難
5.如果不用吹脫,直接500多濃度的氨氮進行生化處理,壓力太大,雖然實際運行中有處理好的案例,但不夠保險,故實際選擇還是看自身情況
2. 高濃度氨氮廢水處理方法
高濃度氨氮廢水處理最好採用微生物發生器,這種設備在網路文庫中就能找到。
微生物一體化污水強化處理設備主要根據生物凈化和流體力學原理,利用微生物在生命活動過程將廢水中的可溶性有機物及部分不溶性有機物有效地去除,技術先進、性能穩定、使用安全,特別適合各種廢(污)水處理和微污染治理具有以下優點:
1、該設備採用三級發生、交替運行、逐級衍生、對數增長技術,致使發生器產生微生物的密度高達達到1.8×1020CFU/ml,高密度微生物釋放進入生化池後,池中生物量迅速提高到2.0×104mg/L以上,能將污水中的污染物徹底分解成CO2和H2O,從而使污水得到凈化。
2、該設備為比較理想的污水生物處理設備,可根據不同種類、不同性質、不同環境的污水處理需要,生成不同種群、不同菌屬、不同溫度、不同污水處理需要的微生物,特別適合城鎮生活污水、農村生活污水、醫療污水、工業廢水、畜禽養殖廢水、高鹽廢水、高氨氮廢水、有毒有害廢水、重金屬廢水、垃圾滲濾液等廢(污)水處理的需要。
該設備還可直接與接觸氧化法、AB法、A/O法、氧化溝、SBR等舊污水處理工程配套,在既不變動污水處理工藝,也不改動土建工程的條件下,實現污水處理升級擴容、污泥減量、脫氮除磷、中水回用等多種用途。該設備還可用於景觀、河道、湖面、河流、鹹水湖、海灣、土地等領域去除微污染,保護公共環境。
3、該微生物發生器產生的是高密度優勢微生物菌群,能快速食掉污水中的污染物和淤泥,且不產生臭味,不用污泥脫水機、污泥傳輸機、泥餅外運車、廢氣處理設備和大功率的鼓風曝氣設備,與傳統方法比較,能耗是活性污泥法的1/8,設備投資可節約百分之七十,還可在淺層水池上運轉,從而使污水處理池體積縮小、深度減淺,大大降低了一次投資費用和長期管理費用。
4、該設備產生的高密度微生物菌群通過射流進入處理池後,能迅速減少污水中的生物耗氧量(BOD)、化學需氧量(COD)和固體懸浮物(TSS),並有極強的脫氮除磷功能,還能在極短的時間內使5類水轉變成3類以上,7天內消除污水中的臭味,10天內吃掉污水中50%左右的淤泥,每天降解20%的BOD,10-15天內實現達標排放或中水回用。
採用該設備處理污水無污泥膨脹之憂,也不受操作員學歷年齡限制,管理方便,安全可靠。
5、隨著高密度微生物菌群發生量的不斷增加,污水中的生物耗氧量(BOD)也越來越少,大量的微生物因缺少BOD而失去存活能源自滅,變成二氧化碳和水,未自滅微生物還可成為魚類和浮游生物的餌料,進而形成良性的生態處理凈化過程,沒有臭味、不產生污泥、無二次污染,營造綠色環境。
6、採用傳統的生化法處理污水,受到氣候及水溫變化影響,當溫度每降低10度,微生物的酶促反應速度就降低1-2倍,氣候導致微生物的活性不足,造成污水處理效果不好,不但威脅著北方污水處理廠,對於南方冬天的污水處理廠也是嚴俊的考驗,貴州長城環保科技有限公司生產的專利產品生物發生器徹底解決了這一難題,該發生器產生的高濃度微生物菌群釋放進入曝氣池後,其生物量訊速達到2.0×104mg/L以上,使曝氣池中生物濃度較活性污泥提高10倍,填補了因水溫低而導致生物量不足,污水處理效果差的技術難題。
7、採用傳統的生化方式處理高濃度、高氨氮、高鹽量、有毒性、重金屬廢水,由於微生物在這些污水中的成活少、數量小、致使污水處理後出水水質差、效果不穩定、難以達標排放。微生物發生器以獨特的方式徹底解決了這一難題,該發生器能將生產出的1.8×1020CFU/ml以上的高濃度微生菌群源源不斷地送入曝氣池,較其他污水處理提高10倍以上的生物量,強大的微生物菌群加速對污水中污染物的降解和消化,同時曝氣供氧又顯著加速了污染物被分解成CO2和H2O,硝酸鹽、硫酸鹽成為微生物生長的養分,至使微生物又得到進一步的衍生,即使受天冷、低溫、沖擊負荷影響,和高濃度、高氨氮、高鹽量、有毒性、重金屬抑制,也無法阻止群雄逐鹿、前仆後繼的微生物大軍,形成對污水處理的強大陣容,進而降解和消化污水中污染物,最終實現廢水達標排放或中水回用。
8、傳統河道治理離不開閘壩、斷水、清淤等處理過程,工程耗資大、工期長、淤泥量大。生物發生器直接安裝在景觀、河道、湖面、河流、鹹水湖、海灣、土地等微污染源上游,從源頭切斷和堵住污染源頭,並通過微生物降解污染、吃掉污泥、去除嗅味、除磷脫氮等作用實現徹底治理,為微污染治理提供了可靠的設備。
3. 污泥處理污水中如何去除氨氮
根據廢水中氨氮濃度的不同,可將廢水分為3類:
高濃度氨氮廢水(NH3-N>500mg/l);
中等濃度氨氮廢水(NH3-N:50-500mg/l);
低濃度氨氮廢水(NH3-N<50mg/l)。
然而高濃度的氨氮廢水對微生物的活性有抑製作用,制約了生化法對其的處理應用和效果,同時會降低生化系統對有機污染物的降解效率,從而導致處理出水難以達到要求。
去除氨氮的主要方法有:物理法、化學法、生物法。物理法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉等處理技術;化學法有離子交換、氨吹脫、折點加氯、焚燒、化學沉澱、催化裂解、電滲析、電化學等處理技術;生物法有藻類養殖、生物硝化、固定化生物技術等處理技術。
目前比較實用的方法有:折點加氯法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學沉澱法。
1.折點氯化法除氨氮
折點氯化法是將氯氣或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH3-N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低,氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此該點稱為折點,該狀態下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決於溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯氣。pH值在6~7時為最佳反應區間,接觸時間為0.5~2小時。
折點加氯法處理後的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化,以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化時會產生氫離子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右(以CaCO3計)。折點氯化法除氨機理如下:
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-
NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-
NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-
折點氯化法最突出的優點是可通過正確控制加氯量和對流量進行均化,使廢水中全部氨氮降為零,同時使廢水達到消毒的目的。對於氨氮濃度低(小於50mg/L)的廢水來說,用這種方法較為經濟。為了克服單獨採用折點加氯法處理氨氮廢水需要大量加氯的缺點,常將此法與生物硝化連用,先硝化再除微量殘留氨氮。氯化法的處理率達90%~100%,處理效果穩定,不受水溫影響,在寒冷地區此法特別有吸引力。投資較少,但運行費用高,副產物氯胺和氯化有機物會造成二次污染,氯化法只適用於處理低濃度氨氮廢水。
2.選擇性離子交換化除氨氮
離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂,從而達到去除氨氮的目的。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用,它是一類硅質的陽離子交換劑,成本低,對NH4+有很強的選擇性,能成功地去除原水和二級出水中的氨氮。
沸石離子交換與pH的選擇有很大關系,pH在4~8的范圍是沸石離子交換的最佳區域。當pH<4時,H+與NH4+發生競爭;當pH>8時,NH4+變為NH3而失去離子交換性能。用離子交換法處理含氨氮10~20mg/L的城市污水,出水濃度可達1mg/L以下。離子交換法具有工藝簡單、投資省去除率高的特點,適用於中低濃度的氨氮廢水(<500mg/L),對於高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水,仍需進一步處理。
3.空氣吹脫法與汽提法除氨氮
空氣吹脫法是將廢水與氣體接觸,將氨氮從液相轉移到氣的方法。該方法適宜用於高濃度氨氮廢水的處理。吹脫是使水作為不連續相與空氣接觸,利用水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異,使氨氮轉移至氣相而去除廢水中的氨氮通常以銨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的狀態保持平衡而存在。將廢水pH值調節至鹼性時,離子態銨轉化為分子態氨,然後通入空氣將氨吹脫出。吹脫法除氨氮,去除率可達60%~95%,工藝流程簡單,處理效果穩定,吹脫出的氨氣用鹽酸吸收生成氯化銨可回用於純鹼生產作母液,也可根據市場需求,用水吸收生產氨水或用硫酸吸收生產硫酸銨副產品,未收尾氣返回吹脫塔中。但水溫低時吹脫效率低,不適合在寒冷的冬季使用。用該法處理氨氮時,需考慮排放的游離氨總量應符合氨的大氣排放標准,以免造成二次污染。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫,而煉鋼、石油化工、化肥、有機化工、有色金屬冶煉等行業的高濃度廢水則常用蒸汽進行吹脫。該方法比較適合處理高濃度氨氮廢水,但吹脫效率影響因子多,不容易控制,特別是溫度影響比較大,在北方寒冷季節效率會大大降低,現在許多吹脫裝置考慮到經濟性,沒有回收氨,直接排放到大氣中,造成大氣污染。
汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉變為氨氣逸出,處理機理與吹脫法一樣是一個傳質過程,即在高pH值時,使廢水與氣體密切接觸,從而降低廢水中氨濃度的過程。傳質過程的推動力是氣體中氨的分壓與廢水中氨的濃度相當的平衡分壓之間的差。延長氣水間的接觸時間及接觸緊密程度可提高氨氮的處理效率,用填料塔可以滿足此要求。塔的填料或充填物可以通過增加浸潤表面積和在整個塔內形成小水滴或生成薄膜來增加氣水間的接觸時間汽提法適用於處理連續排放的高濃度氨氮廢水,操作條件與吹脫法類似,對氨氮的去除率可達97%以上。但汽提塔內容易生成水垢,使操作無法正常進行。
吹脫和汽提法處理廢水後所逸出的氨氣可進行回收:用硫酸吸收作為肥料使用;冷凝為1%的氨溶液。
4.生物法除氨氮
生物法去除氨氮是指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下,通過硝化和反硝化等一系列反應,最終形成氮氣,從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種,但是機理基本相同。都需要經過硝化和反硝化兩個階段。
硝化反應是在好氧條件下通過好氧硝化菌的作用將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽,包括兩個基本反應步驟:由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應。由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養菌,它們利用廢水中的碳源,通過與NH3-N的氧化還原反應獲得能量。反應方程式如下:
亞硝化:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化:2NO2-+O2→2NO3-
硝化菌的適宜pH值為8.0~8.4,最佳溫度為35℃,溫度對硝化菌的影響很大,溫度下降10℃,硝化速度下降一半;DO濃度:2~3mg/L;BOD5負荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLS•d);泥齡在3~5天以上。
在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出由於兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用,將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源)。以甲醇為碳源為例,其反應式為:
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O
6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化菌的適宜pH值為6.5~8.0;最佳溫度為30℃,當溫度低於10℃時,反硝化速度明顯下降,而當溫度低至3℃時,反硝化作用將停止;DO濃度<0.5mg/L;BOD5/TN>3~5。生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達70%~95%,二次污染小且比較經濟,因此在國內外運用最多。其缺點是佔地面積大,低溫時效率低。
常見的生物脫氮流程可以分為3類:
⑴多級污泥系統
多級污泥系統通常被稱為傳統的生物脫氮流程。此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果,其缺點是流程長,構築物多,基建費用高,需要外加碳源,運行費用高,出水中殘留一定量甲醇;
⑵單級污泥系統
單級污泥系統的形式包括前置反硝化系統、後置反硝化系統及交替工作系統。前置反硝化的生物脫氮流程,通常稱為A/O流程。與傳統的生物脫氮工藝流程相比,該工藝特點:流程簡單、構築物少,只有一個污泥迴流系統和混合液迴流系統,基建費用可大大節省;將脫氮池設置在缺氧池,降低運行費用;好氧池在缺氧池後,可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;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。此外,後置式反硝化系統,因為混合液缺乏有機物,一般還需要人工投加碳源,但脫氮的效果高於前置式,理論上可接近100%的脫氮效果。交替工作的生物脫氮流程主要由兩個串聯池子組成,通過改換進水和出水的方向,兩個池子交替在缺氧和好氧的條件下運行。它本質上仍是A/O系統,但利用交替工作的方式,避免了混合液的迴流,其脫氮效果優於一般A/O流程。其缺點是運行管理費用較高,必須配置計算機控制自動操作系統;
⑶生物膜系統
將上述A/O系統中的缺氧池和好氧池改為固定生物膜反應器,即形成生物膜脫氮系統。此系統中應有混合液迴流,但不需污泥迴流,在缺氧的好氧反應器中保存了適應於反硝化和好氧氧化及硝化反應的兩個污泥系統。
常規生物處理高濃度氨氮廢水是要存在以下條件:
為了能使微生物正常生長,必須增加迴流比來稀釋原廢水;
硝化過程不僅需要大量氧氣,而且反硝化需要大量的碳源,一般認為COD/TKN至少為9。
5.化學沉澱法除氨氮
化學沉澱法是根據廢水中污染物的性質,必要時投加某種化工原料,在一定的工藝條件下(溫度、催化劑、pH值、壓力、攪拌條件、反應時間、配料比例等等)進行化學反應,使廢水中污染物生成溶解度很小的沉澱物或聚合物,或者生成不溶於水的氣體產物,從而使廢水凈化,或者達到一定的去除率。
化學沉澱法處理NH3-N主要原理是NH4+、Mg2+、PO43-在鹼性水溶液中生成沉澱。在氨氮廢水中投加化學沉澱劑Mg(OH)2、H3PO4與NH4+反應生成MgNH4PO4•6H2O(鳥糞石)沉澱,該沉澱物經造粒等過程後,可開發作為復合肥使用。整個反應的pH值的適宜范圍為9~11。pH值<9時,溶液中PO43-濃度很低,不利於MgNH4PO4•6H2O沉澱生成,而主要生成Mg(H2PO4)2;如果pH值>11,此反應將在強鹼性溶液中生成比MgNH4PO4•6H2O更難溶於水的Mg3(PO4)2的沉澱。同時,溶液中的NH4+將揮發成游離氨,不利於廢水中氨氮的去除。利用化學沉澱法,可使廢水中氨氮作為肥料得以回收。
4. 氨氮廢水處理的廢水處理工藝
工業廢水處理設備給水曝氣生物濾池利用大顆粒輕質陶粒濾料在升流條件下版對原水中權ss截濾率低、過濾水頭損失一般不超過5kPa、沖洗前後的過濾水頭變化小的特點,適當降低對濾料比表面積指標的要求,大幅提高濾速至16~20m/h,氣水比為0~0.5。在大顆粒輕質陶粒濾料表面生物膜的生化與截濾雙重作用下,預處理出水氨氮<0.5mg/L,為微污染源水的處理提供了一種高效、節能、省地的處理工藝。
5. 氨氮廢水如何處理
脫出氨氮,1.加強氧化劑,可變成硝酸鹽或亞硝酸鹽,2.加鹼,加熱可以去除氨,3.用厭氧好氧生化可以除去
6. 高氨氮廢水的最佳處理方式
1 物化法 1.1 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,一般認為吹脫與濕度、PH、氣液比有關。 1.2 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。 1.3 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。 1.4MAP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。 1.5 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。 2 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。 2.1A/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。
7. 氨氮廢水處理方法
在化工、醫葯、垃圾滲濾等行業會產生大量的氨氮廢水,直接排放可導致水富營專養化現屬象產生。依斯倍環保脫氨膜技術的使用一方面可以大大的提升廢水中氨氮的去除率,另一方面可以降低廢水處理系統的運營總成本。脫氨膜設備技術NH3的分離和吸收是在膜絲的內外側同時完成,省卻傳統工藝吹掃空氣的動作,節省了大量的電耗,依斯倍環保脫氨膜技術已成功應用於江蘇利民集團氨氮廢水處理工程,工程設備能耗只有傳統吹脫法的10%,氨氮去除率高達85%。
8. 氨氮廢水處理的工藝流程
8. Bardenpho工藝
該工藝是在A/O工藝基礎上,增設了一個缺氧段和好氧段,各段反應池均獨立運行,混合液自第一好氧池迴流至第一缺氧池而第二好氧池無混合液迴流(因而須注意,第二缺氧池和第二好氧池並非組成一級A/O工藝)所增設的缺氧段和好氧段起強化脫氨和提高處理出水水質的作用。運行過程中,第一好氧池的內部迴流混合液、原水中的有機基質及迴流污泥進入第一厭氧池,進行反硝化脫氮。由於第一厭氧池進水中含有較多內碳源可利用因而具有較高的反硝化速率,但與其進水中的食料比有關。好氧一池的容積一般可按F./M為0.25考慮;在厭氧二池中,由於好氧二池出水中有機物濃度較低,同時也沒有外加碳源因而反硝化菌主要通過內源呼吸作用,以細胞內碳源進行反硝化,因此反硝化效率較低,並與系統的污泥齡有關。但這種反硝化作用可有效地提高整個處理系統的反硝化程度,從而利於提高脫氮效率。必要時,可將少部分進水引入厭氧二池以適當補充碳源,提高其反硝化速率。該工藝中好氧二池的主要作用是進一步降低廢水中的有機物濃度,同時改善出水的表觀性狀由於增設了厭氧二池和好氧二池強化處理作用,該工藝的脫氮效率可以高達90%~95%(城市污水)。
9. BABE工藝
在通常的廢水生物處理工藝中,其污泥經濃縮的上層液或氧化處理後脫水濾液均需返回至主體工藝進行處理。由於污泥濃縮上層液或脫水濾液中富含氮,因而其向主體工藝的返回將增加主體工藝的處理負荷,從而影響處理出水中氮的指標。BABE在運行過程中將以A/O方式運行的處理工藝主流程中迴流污泥的一部分分流入BABE間歇曝氣池,BABE 所處理的對象為含有高濃度的TN的污泥濃縮上層液或污泥脫水濾液。通過BABE池的間歇曝氣運行,不僅有效地延長了處理工藝的污泥齡,並可對其進液中的氮實現充分的硝化作用,同時由於BABE池的良好消化條件,即較低的有機負荷及良好的溫度控制(一般將溫度控制在30℃),有效地提高了污泥中硝化菌的數量。BABE池經間歇曝氣後富含硝化菌的混合液、內迴流與進水一起進入A/O工藝主流程,可實現充分的反硝化脫氮,強化了系統對氮的去處作用。
9. 氨氮廢水處理的國內外現狀
數字和公式都無法顯示,給我郵箱給你發過去這篇期刊
氨氮廢水處理技術現狀及發展
許國強#,曾光明#,殷志偉!,張劍鋒!
湖南大學環境科學與工程系,湖南長沙 湖南有色金屬研究院,湖南長沙摘要) 系統地概述了氨氮廢水處理技術現狀及在工業中的應用情況,並在分析和評價的基礎上探討其發展趨勢。
關鍵詞) 氨氮廢水;生物硝化;離子交換;氨吹脫;折點氯化
中
湖南有色金屬
/# 前言
近年來,隨著城市人口的日益膨脹和工農業的不斷發展,水環境污染事故屢屢發生,對人、畜構成嚴重危害。許多湖泊和水庫因氮、磷的排放造成水體富營養化,嚴重威脅到人類的生產生活和生態平衡。氨氮是引起水體富營養化的主要因素之一,為滿足公眾對環境質量要求的不斷提高,國家對氮制訂了越來越嚴格的排放標准,研究開發經濟、高效的除氮處理技術已成為水污染控制工程領域研究的重點和熱點。本文系統地闡述了氨氮廢水處理現狀和發展。
! 處理技術現狀
氨氮存在於許多工業廢水中,特別是鋼鐵、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃製造、肉類加工和飼料等生產過程,均排放氨氮廢水,其濃度取決於原料性質、工藝流程、水的耗量及水的復用等。對一給定廢
水,選擇技術方案主要取決於:(#)水的性質;(!)處理效果;(,)經濟效益。以及處理後出水的最後處置方法等。
雖然有許多方法都能有效地去除氨,如物理方法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉;化學法有離子交換法、氨吹脫、化學沉澱法、折點氯化、電滲析、電化學處理、催化裂解;生物方法有硝化及藻類養殖,但其應用於工業廢水的處理,必須具有應用方便、處理性能穩定、適應於廢水水質及比較經濟等優點,因此,目前氨氮處理實用性較好的技術為:(#)生物脫氮法;(!)氨吹脫、汽提法;(,)折點氯化法;(%)離子交換
法; # < , =。!$ # 生物脫氮法
生物脫氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧條件下,通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用,將氨氮氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。如果反應完全,氨氧化成硝酸鹽分兩階段完成:開始,在亞硝酸菌的作用下使氨氧化成亞硝酸鹽,亞硝酸菌屬於強好氧性自養細菌,利用氨作為其唯一能源,方程式(#)為這個反應關系式。第二階段,在硝酸菌的作用下,使亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽,硝酸菌是以亞硝酸作為唯一能源的特種自養細菌,方程式(!)為這個反應的關系式。整個硝化反應可以用總方程式(,)來表示。從此關系式中可看到要達到完全硝化,#$ & >? >?@1/, 1 A B 9(以氮計)就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!雖然有些異養生物也能進行硝化,但硝化中最主要的生物是亞硝酸菌屬和硝酸菌屬。硝化最佳E/值為』$ %,當E/ 在+$ 』 < 』$ " 范圍時,為最佳速度的"&F。當溫度從( G提高到,& G時,硝化速度也隨之不斷增加,而剩餘溶解氧大於#$ & >? B 9 就足以維持這一反應。
反硝化就是在缺氧條件下,由於反硝化菌的作用,將和
. 還原為的過程。其過程的電子供體是各種碳源,若以甲醇作碳源為例,其反應式為:
對於硝化反應,溫度對其影響比其它生物處理過程要大些,一般溫度應維持在為宜。
用生物法處理含氨氮廢水時,有機碳的相對濃度是考慮的主要因素,維持最佳碳氮比也是生物處理法成功的關鍵之一。若廢水性質不宜直接進行生物處理,則採用物化法或物化. 生物聯合法達到排放要求較為經濟。
生物脫氮可去除多種含氮化合物,其處理效果穩定,不產生二次污染,而且比較經濟,但有佔地面積大、低溫時效率低、易受有毒物質影響且運行管理比較麻煩等缺點。
氨吹脫、汽提法
吹脫、汽提法用於脫除水中溶解氣體和某些揮發性物質。即將氣體通入水中,使氣水相互充分接觸,使水中溶解氣體和揮發性溶質穿過氣液界面,向氣相轉移,從而達到脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣,前者稱為吹脫,後者稱為汽提。氨吹脫、汽提是一個傳質過程,即在高0* 時,使廢水與空氣密切接觸從而降低廢水中氨濃度的過程,推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差。
吹脫法一般採用吹脫池(也稱曝氣池)和吹脫塔兩類設備,但吹脫池佔地面積大,而且易污染周圍環境,所以有毒氣體的吹脫都採用塔式設備。汽提則都在塔式設備中進行。
自然吹脫法依靠水面與空氣自然接觸而脫除溶解性氣體,它運用於溶解氣體極度易解吸、水溫較高、風速較大、有開闊地段和不產生二次污染的場合。此類池子兼有貯水作用。塔式設備中填料吹脫塔主要特徵是在塔內裝置一定高度的填料層,使具有大表面積的填充塔來達到氣. 水間充分接觸,利於氣. 水間的傳質過程。常用填料有木格板、紙質蜂窩、拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂,並分布到填料的整個表面,水通過填料往下流,與氣流逆向流動,廢水在離開塔前,氨組分被部分汽提,但需保持進水的0* 值不變。空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加,隨氣水比增加而減少,對要求達到的任何氨去除程度,進口濃度、0* 和塔溫度曲線圖有一個最小的氣水比。由於氨吹脫、汽提的同時起到了冷卻塔的作用,氣水比增加將同時降低出口冷水的溫度,如果0* 低於1"/ 2 時,它會降低吹脫效果。
氨吹脫、汽提工藝具有流程簡單、處理效果穩定、基建費和運行費較低等優點,但其缺點是生成水垢,在大規模的氨吹脫、汽提塔中,生成水垢是一個嚴重的操作問題。如果生成軟質水垢,可以安裝水的噴淋系統;而如果生成硬質水垢,不論用噴淋或刮刀均不能消除此問題。
(/ ! 折點氯化法
折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉,使廢水中氨完全氧化為$( 的方法。其反應可表示為
$當氯氣通入廢水中達到某一點,在該點時水中游離氯含量最低,而氨的濃度降為零。當)3( 通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此,該點為折點。處理時所需的實際氯氣量取決於溫度、0* 值
及氨氮濃度。折點氯化法處理後的出水在排放前一般需用活性炭或與%( 進行反氯化,以去除水中殘余的氯。在反氯化時產生的氫離子而引起的0* 值下降一般可忽略,因為去除1 45 殘余氯只消耗( 45 左右
的鹼(以)6)%! 計)。活性炭去除殘余氯的同時還具有去除其他有機物的優點。
此法效果最佳,不受水溫影響,操作方便,投資省,但對於高濃度氨氮廢水的處理運行成本很高。
(/ + 離子交換法
沸石是一種對氨離子有很強選擇性的硅鋁酸鹽,一般作為離子交換樹脂用於去除氨氮的為斜發沸石,其對離子的選擇順序依次為。
此法具有投資省、工藝簡單、操作較為方便的優點,但對於高濃度的氨氮廢水,會使樹脂再生頻繁而造成操作困難,且再生液仍為高濃度氨氮廢水,需再處理。常用的離子交換系統有三種類型:(1)固定床;
(()混合床;(!)移動床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系統中,溶液的去離子過程為二階段間歇
過程。溶液通過陽樹脂床時陽離子與氫離子交換生
成酸溶液,然後此溶液再通過陰樹脂床,以去除陰離
子。交換能力將耗盡時,樹脂在原位再生,經常採用
向下流再生法,此法操作可靠方便,但其化學效率相
對較低,容積較大,聯繫到樹脂用量大,有時為了適應連續流的要求,還需要有儲備裝置,因而投資費用
較高。
#$ %$ # 混合床
混合床系統用一步法來去除溶液中的離子。溶
液流過陽、陰樹脂充分混合的混合床。混合床的再生
比兩個單生床再生要復雜一些,因為在再生前必須
將兩種樹脂分開。在水力學上可利用兩種樹脂的比
重差用水力反洗使其分層。雖然混合床的化學效率
較高,但它需要大量的清洗水。這對節約用水不利,
另外將交換離子作為回收產品收集時,回收液稀,其
濃縮費用也很高。
#$ %$ ! 移動床
移動床系統通過二階段過程來去除溶液中的離
子。在這兩個過程中,雖然實際上工作流體處理的水
是間歇的,而它的效果卻是連續的。首先溶液和陽樹
脂逆向流動,陽樹脂脈動通過容器,新鮮樹脂從一端
補充,用過的樹脂從另一端排出,在此過程中完成離
子交換和樹脂再生。然後溶液游向流過一個與上面
相似的陰樹脂移動床來完成陰離子的交換。
#$ & 化學沉澱法』 % (
化學沉澱法從#) 世紀*) 年代就開始應用於廢
水處理,隨著對化學沉澱法的不斷研究,發現化學沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
廢水中投加./# 1 和,-%
! 2 ,使之和0+%
1 生成難溶復
鹽./0+%,-%·*+#-3 簡稱.4,5 結晶,再通過重力
沉澱使.4, 從廢水中分離。這樣可以避免往廢水中
帶入其它有害離子,而且./- 還起到了一定程度的
中和+1 的作用,節約了鹼的用量。經化學沉澱後,若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的殘留濃度還比較高,則有研究建
議化學沉澱放在生物處理前,經過生物處理後0 和
, 的含量可進一步降低。產物.4, 為圓柱形晶體,
無吸濕性,在空氣中很快乾燥,沉澱過程中很少吸收
有毒物質,不吸收重金屬和有機物。另外,.4, 溶解
度隨著7+ 的升高而降低;溫度越低,.4, 溶解度也
越低。
化學沉澱法可以處理各種濃度氨氮廢水。其與
生物法結合處理高濃度氨氮廢水,曝氣池不需達到
硝化階段,曝氣池體積比硝化2 反硝化法可以減小
約一倍。0+%
1 60 在化學沉澱法中被沉澱去除,與硝
化6 反硝化法相比,能耗大大節省,反應也不受溫度
限制,不受有毒物質的干擾,其產物.4, 還可用作
肥料,可在一定程度上降低處理費用。因此,.4, 沉
淀法是一種技術可行、經濟合理的方法,很有開發前
景,但要廣泛應用於工業廢水處理,尚需解決以下兩
個問題:(")尋找價廉高效的沉澱劑;(#)開發.4,
作為肥料的價值。
! 工業應用
氨氮處理技術的選擇與氨氮濃度密切相關。對
於低濃度氨氮廢水處理,應用較多的方法是空氣吹
脫法、離子交換法、生物硝化和反硝化法等,其中
對於無機類氨氮廢水的處理,以前兩種方法應用較
多;而對於有機類氨氮廢水的處理,則以生物硝化
和反硝化法為主。
!$ " 低濃度氨氮廢水
!$ "$ " 天然沸石離子交換法』 & (
天然沸石為一種骨架狀的鋁硅酸鹽,具有離子
交換特性,尤其是對0+%
1 具有特殊的選擇性;還具
有良好的熱穩定性和耐酸性,在高溫或強酸條件下,
晶格仍可保持穩定。天然沸石離子交換法處理氨氮
廢水具有工藝簡單、操作方便、投資少等特點,一般
來說,對於氨鹼廠和一些工藝比較先進、管理水平較
高的聯鹼廠,部分高濃度含氨再生液均可返回到生
產系統中去,這樣既能簡化整個污水處理工藝流程,
也能大幅度降低污水處理成本。但對合成氨及其他
氨加工行業不能返回工藝中的高濃度含氨再生液,
必須進行空氣吹脫(吹脫氣經+#8-% 吸收後排空)、
蒸餾等方法處理後使之循環使用。空氣吹脫費用低,
但受到環境制約,而蒸餾法則不受環境影響,但費用
較高,硫酸吸收吹脫氣中氨所得硫酸銨可作為復合
肥料生產的原料使用,而蒸餾所回收氨則可返回到
生產系統。
!$ "$ # 生物脫氮法
!$ "$ #$ " 在焦化廢水中的應用
氨氮是焦化廢水中的主要污染物之一,目前來
說,生物脫氮基本流程為4—4—- 工藝』 * (,焦化廢
水含有高濃度0+!60 和有機物,其中很多物質具有
較強生物毒性,從而對硝化、反硝化過程有抑製作
用。所以應對硝化菌進行馴化,使其逐步適應高濃度
焦化廢水環境,防止廢水中有機物及0+! 對硝化菌
的抑制。綜合考慮到0+!60 和9-: 的去除,厭氧處
理部分能通過厭氧水解和酸化菌群的作用改變廢水
中有機物成分來提高廢水的可生化性,便於後續工
序的良好運行。一般亞硝酸菌比硝酸菌有較強的環
境適應能力及耐受毒物能力,容易出現積累現象,所
以一般應防止水質的大幅度波動和長時間的沖擊。由於%&!
』 對環境也有一定的危害,會引起水體富營
養化,所以應對%&!
』 的排放進行一定控制,可以進
一步反硝化處理,使%&!
』 轉化為%"。對於(—(—&
工藝的處理效果,迴流比、碳氮比、溶解氧、)* 和溫
度等都是主要因素,這些都應該視廢水的水質而
定。
!+ #+ "+ " 在煉油廢水中的應用
國內有的煉油廠廢水處理採用隔油池—氣浮池
—生物濾塔—活性污泥池處理,其實這種工藝對
,&-、,%、.&-、石油類、揮發酚、懸浮物的去除效果
較好,但對氨氮的降解效果很差,致使出水中%*!/%
不能達到國家排放標准。經過中試研究,提出& 0 &
和( 0 & 生化處理工藝,其結果表明這兩種工藝都能
使處理後出水的%*!/% 以及其它控制指標達到國家
排放標准。& 0 & 工藝流程為:煉廠隔油出水—氣浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—處理後廢
水(外排),其主要生化系統包括一氧池和硝化池。一
氧池中優勢菌種為異養菌,通過代謝活動降解有機
物,而硝化池中的優勢菌種為硝化菌,主要將%*!/%
轉化為%&!
』 。( 0 & 工藝流程為:煉廠隔油出水—氣
浮池—調節池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—處理後廢水(外排),其中處理後廢水部分迴流至
調節池與氣浮出水混合。其生化系統主要包括硝化
池和缺氧池,硝化池中的優勢菌種為硝化菌,主要將
氨態氮轉化為硝態氮;缺氧池中優勢菌種為反硝化
菌,使硝化池部分迴流水和氣浮出水的混合水中硝
態氮轉化為%",並降解有機物。這兩種工藝相對來說
運行比較穩定,耐沖擊力較強。
!+ " 高濃度氨氮廢水
對於較高濃度氨氮廢水用一種方法處理,很難
達到國家排放標准,所以對於高濃度氨氮廢水可用
聯合法處理以達到排放要求。
!+ "+ # 吹脫法1 生物法應用
某些制葯廠由於工藝原因產生的部分高濃度氨
氮廢水,不適宜於直接用生物硝化處理,處理後很難
達到排放標准,但基於各種方法的比較研究,若對氨
氮廢水先進行吹脫,大大降低%*!/% 濃度,後與其它
廢水混合進入生化處理系統進一步處理,則出水水
質將會大有改觀,只是廢水中氨氮通常以氨離子和
游離氨形態相互平衡存在,)* 值為中性時主要以
%*2
1 存在,鹼性時主要以%*! 形式存在。吹脫效率
與)* 值和溫度有直接關系,應該做試驗確定最佳吹
脫條件,達到最佳效果。
!+ "+ " 吹脫法1 折點氯化應用
對於某材料廠的%*2,3 工業廢水的研究比較,
單一的吹脫法處理無法達到排放要求,採用閉路吹
脫鹽酸液吸收回收%*2,3 與折點加氯法4 $ 5 聯合使
用,既可達到較好的處理效果,又能回收液態或固態
氯化胺返回工藝使用或外銷,大大降低了處理成
本。其折點加氯法化學反應式如下:
%*2
1 1 *&,3*%*",3(一氯胺)1 *"& 1 *1
%*",3 1 *&,3*%*,3"
(二氯胺)1 *"&
%*,3" 1 *&,3*%,3! 6 三氯胺或三氯化氮)1 *"&
一氯胺進一步氧化為氮:
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 』
二氯胺經下列反應生成硝酸鹽:
%*,3" 1 *"&*%*(&*)1 *1 1 ",3 』
%*(&*),3 1 "*&,3*%&!
』 1 !,3 』 1 2*1
三氯胺在水中是呈穩定狀態的。吹脫的含氮氣
體用鹽酸溶液進行二段循環吸收,反應為:
%*! 1 *,3*%*2,3
該方法既回收了有價物質,又消除了二次污染,
其工藝是脫氨氮的理想方法。
綜上所述,氨氮廢水治理技術的主要方法是生
物脫氮法和吹脫法及它們的聯合應用,作者認為:氨
氮廢水治理技術發展重點是改善現有工藝條件,降
低成本,同時開發新的治理方法。有研究指出4 7 5,鑒
於考慮到生物脫氮反硝化過程中可能出現的碳源不
足及硝化過程中可能出現的%&"
』 的積累,如果人為
地加以引導,使%*! 以%*! %&"
』 %" 的脫氮
途徑進行,即以%&"
』 作為硝化反應的終點,則無凝
可以降低能耗,若需要外加碳源時,還可以降低脫氮
對有機碳源數量的要求。當然,生物脫氮是一個十分
復雜的生化過程,不易控制,對於以%&"
』 作為硝化
終點的脫氮過程有待進一步研究。另外,在曝氣池中
使用懸浮填料4 #8 5 也是現今的研究開發方向,但還較
少應用於工業廢水方面,其密度接近於水,使用時直
接加於曝氣池中,在曝氣時懸浮於水中並均勻全池
流化,使固、液、氣三相充分接觸,污染物質被很快降
解,懸浮填料生物膜( 0 & 工藝可提高耐沖擊力且只
需迴流二沉池中硝化水,而無須污泥迴流,動力消耗
低,運行管理方便。
2 結語
對氨氮廢水的處理,至今還沒有尋找到一種通
用的有效方法。目前,無論是用物化法、生物法或物化T 生物聯合法處理廢水,對其處理技術的正確選
擇應從以下幾點綜合考慮:
1 提供改進生產技術和改變生產原料以減少廢水量及降低氨氮濃度的機會;
2與優化的水利用計劃、良好的工廠管理及可能的副產品回收相結合;
3用其它方法代替,包括物化法和生物法;
4能夠經濟地處理廢水中的氨氮。
10. 污水處理廠氨氮廢水去除方法是怎樣的呢
氨氮廢水特點:
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。
氨氮廢水危害:
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。
氨氮廢水處理方法:
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。
氨氮廢水處理方法以及各種方法的優缺點:
1、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。
影響化學沉澱法處理效果的因素主要有pH值、溫度、氨氮濃度以及摩爾比(n(Mg²﹢):n(NH4﹢):n(P04³-))等。
化學沉澱法的缺點:由於受磷酸鐵鎂溶度積的限制,廢水中的氨氮達到一定濃度後,再投人葯劑量,則去除效果不明顯,且使投入成本大大增加,因此化學沉澱法需與其它適合深度處理的方法配合使用;葯劑使用量大,產生的污泥較多,處理成本偏高;投加葯劑時引人的氯離子和余磷易造成二次污染。
2、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。
影響吹脫效率的因素主要有pH值、溫度、氣液比、氣體流速、初始濃度等。
吹脫法去除氨氮效果較好,操作簡便,易於控制。對於吹脫的氨氮可以用硫酸做吸收劑,生成的硫酸錢製成化肥使用。吹脫法是目前常用的物化脫氮技術。但吹脫法存在一些缺點,如吹脫塔內經常結垢,低溫時氨氮去除效率低,吹脫的氣體形成二次污染等。吹脫法一般與其它氨氮廢水處理方法聯合運用,用吹脫法對高濃度氨氮廢水預處理。
3、化學氧化法包含:折點氯化法、催化氧化法、電化學氧化法;
4、生物法包含:傳統生物脫氮技術、新型生物脫氮技術(同時硝化反硝化(SND)、短程消化反硝化、厭氧氨氧化)
5、膜分離法。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。
膜分離法的優點是氨氮回收率高,操作簡便,處理效果穩定,無二次污染等。但在處理高濃度氨氮廢水時,所使用的薄膜易結垢堵塞,再生、反洗頻繁,增加處理成本,故該法較適用於經過預處理的或中低濃度的氨氮廢水。
6、離子交換法。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。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脫石及交換樹脂等。
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。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脫石及交換樹脂等。
7、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。