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廢水中氨氮處理方法范文1
關(guān)鍵詞：氨氮廢水處理 磷酸銨鎂 化學(xué)沉淀法 要點(diǎn)
中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）004-123-02
1 前言
目前水體污染超標(biāo)比較嚴(yán)重的是氨氮廢水的排放，其來源遍及很多地域，排放出來的有毒物質(zhì)會(huì)給水中生物帶來生病威脅。國家對(duì)于氨氮廢水的處理方式多種多樣，化學(xué)沉淀法因其工藝手法簡(jiǎn)易，凈化水體污染效率高，反應(yīng)速度快等特點(diǎn)而被國內(nèi)外重視利用，廣泛利用到氨氮廢水處理當(dāng)中，其原理就是在廢水中投入沉淀劑，與氨氮發(fā)生反應(yīng)，生成難溶于水的物質(zhì)，從而進(jìn)行沉淀分離，這過程也叫做脫氧。
2 高濃度氨氮的危害
廢水排放中含有的高濃度氨氮，是水環(huán)境中氮的表現(xiàn)形態(tài)，對(duì)水體影響極大，它一旦跟水體進(jìn)行接觸就會(huì)給水體造成污染，我們經(jīng)常會(huì)在一些江河湖泊中發(fā)現(xiàn)藻類的存在，特別是流動(dòng)速度緩慢河流更容易被氨氮污染，造成藻類植物的大量繁殖，致使水體缺少氧氣，危機(jī)魚類乃至水生動(dòng)植物的生命，引發(fā)水質(zhì)質(zhì)量的異變，其呈黑色液體，江河因此會(huì)附上惡臭，加大了自來水處理廠的工作量，難度大大提高；某些金屬物質(zhì)在遇到氨氮時(shí)會(huì)被大量的腐蝕，金屬物質(zhì)就不耐用，破壞了金屬的使用壽命；在對(duì)污水進(jìn)行回收利用時(shí)，用水設(shè)備與輸水管道中的微生物會(huì)充分利用氨氮來進(jìn)行生命的再度繁殖，大量的微生物結(jié)垢堵塞管道，致使污水處理不能完成，引發(fā)污水循環(huán)倒流；工業(yè)中水的循環(huán)利用以及對(duì)水的消毒都要用到含有氯的消毒水，在進(jìn)行消毒時(shí)，氯與氨氮相遇產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成氯胺，氯的消毒效果就不明顯，提高了消毒時(shí)對(duì)氯物質(zhì)量的需求；氧化后的氨氮有可能存在飲用水中，長(zhǎng)期飲用可能會(huì)得高鐵血紅蛋白癥，同樣它在人體中會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為亞硝胺，有致癌作用，嚴(yán)重威脅了人們的身體健康。所以人類在處理高濃度氨氮廢水問題上要高度重視，化學(xué)沉淀法是一項(xiàng)比較經(jīng)濟(jì)的廢水處理技術(shù)。
3 對(duì)化學(xué)沉淀法的理解
（1）化學(xué)沉淀法的工作原理。廢水中通常都含有某種離子，在一定常溫下，具有難解的含鹽液，其濃度達(dá)到一般值，稱之為常數(shù)，這種物質(zhì)會(huì)對(duì)水造成某種程度上的污染。為解決水中的這種離子，可以向水中放入某種化學(xué)藥劑，使其產(chǎn)生難溶于水的含鹽化學(xué)物質(zhì)，并將其進(jìn)行沉淀，形成沉淀物，降低水體中離子的含量，這就是化學(xué)沉淀法的工作原理。并不是所有廢水當(dāng)中的離子都能使用化學(xué)沉淀法進(jìn)行分離，最主要是找到適用的沉淀劑。
（2）化學(xué)沉淀的使用方法。不同的水體離子所需的化學(xué)沉淀劑不同，硫化物沉淀法、氫氧化物沉淀法、碳酸鹽沉淀法等是經(jīng)常使用的化學(xué)沉淀法。硫化物是大多數(shù)金屬的沉淀物，使用硫化沉淀法對(duì)廢水處理可以有效去除殘留的金屬，但是在固體液態(tài)分離比較難，且購買費(fèi)用高，竟而不被廣泛使用；溶度體積小的氫氧化合物，在遇到水中化學(xué)劑時(shí)，在水中的陽離子會(huì)轉(zhuǎn)化為氫氧化合物，被沉淀下來物質(zhì)，然后進(jìn)行處理，它作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的石灰用材，一般不用在廢水循環(huán)利用處理當(dāng)中；碳酸鹽當(dāng)中許多離子的溶度體積都小，可將碳酸鹽放入到相對(duì)濃度高的離子廢水中，沉淀出來的碳酸鹽可進(jìn)行回收再利用。
4 化學(xué)沉淀法處理高濃度氨氮廢水的研究
4.1 磷酸銨鎂沉淀脫氧處理高濃度氨氮廢水原理的分析
（1）通常情況下不與陰離子發(fā)生反應(yīng)的氨基很難形成沉淀物質(zhì)，但是它的一些帶鹽物質(zhì)會(huì)利用復(fù)鹽生成能使其沉淀的物質(zhì)，從而能將氨基消除。磷酸銨鎂以一個(gè)水晶方式存在，它的相對(duì)密度低，極容易溶于水，在溫度較高的情況下分解成焦磷酸鎂，在工業(yè)上運(yùn)用廣。通過實(shí)驗(yàn)研究，磷酸銨鎂沉淀脫氧處理高濃度氨氮廢水是可靠之舉，在廢水中投入含有鎂與氨基物質(zhì)的化學(xué)劑，使它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成磷酸銨鎂，在溫度較低狀況下它的溶解度很小，在廢水中分離出來呈白色晶體粉末狀態(tài)，有時(shí)它也會(huì)呈乳狀，大小不一，利用重力的下沉上升，過濾殘留下沉淀物，最后把氨氮從廢水中分離出來。在特殊廢水中，也可以利用磷酸銨鎂沉淀法，因?yàn)榱姿徜@鎂中含有大量的磷物質(zhì)，可以對(duì)缺少磷營養(yǎng)的廢水進(jìn)行補(bǔ)充，滿足微生物的營養(yǎng)需求，使水中微生物的生命得到保障。
（2）另一方面其對(duì)廢水中氨氮的濃度具有抑制作用，致使氨氮的濃度大幅度降低，提高廢水水體質(zhì)量，保持水體的干凈。廢水中垃圾物質(zhì)滲水液組成成分繁瑣復(fù)雜，因而不能直接運(yùn)用生物處理方法進(jìn)行處，理磷酸銨鎂處理法在高濃度氨氮廢水中有比較好的先天條件PO43-和Mg2+離子在廢水中發(fā)生化學(xué)效應(yīng)，生成難溶于水的沉淀物質(zhì)，無論是何種復(fù)雜的水質(zhì)，都能很清楚的看出沉淀物的產(chǎn)生；隨著Mg2+的不斷增大，在同一水體下離子會(huì)聚集起來，形成一個(gè)主體，致使水中分解出來的化學(xué)沉淀物濃度降低，因此磷酸銨鎂不僅具有沉淀作用，還有降低氨氮處理后殘留物濃度的作用。每種物質(zhì)都有其缺點(diǎn)，同樣一些物質(zhì)也會(huì)嚴(yán)重影響到磷酸銨鎂的沉淀，這需要進(jìn)一步的研究。磷酸銨鎂沉淀法脫氧與廢水中氨氮反應(yīng)的效率較快，沉淀徹底，而且操作方便簡(jiǎn)單，應(yīng)廣泛的利用到高濃度氨氮廢水處理中。
廢水中氨氮處理方法范文2
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，以及工業(yè)氨氮廢水排放量的增加，做好工業(yè)氨氮廢水，尤其是低濃度氨氮廢水處理工藝研究，進(jìn)一步完善低濃度氨氮廢水處理技術(shù)，為工業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展創(chuàng)造可靠的環(huán)保技術(shù)保障。本文在比較了低濃度氨氮廢水處理工藝原理、優(yōu)點(diǎn)和不足的基礎(chǔ)上，就氨氮廢水處理研究進(jìn)行了展望，為實(shí)際應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞：
低濃度氨氮廢水；處理方法；比較
0概述
近年來，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快以及現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水加劇了水環(huán)境的污染。根據(jù)《中國環(huán)境狀況公報(bào)》公布的數(shù)據(jù)顯示，2015年全國廢水排放總量為695.4億噸，其中，工業(yè)廢水排放量為209.8億噸，占總排放量的30.17%。工業(yè)廢水處理，尤其是作為工業(yè)廢水主要成分之一的氨氮廢水處理方法和技術(shù)的選擇日益受到人們關(guān)注。
1工業(yè)氨氮廢水及處理方法
1.1工業(yè)氨氮廢水來源
氨氮是以游離氨（NH3）和氨離子（NH4+）形式存在于水中的氮。工業(yè)氨氮廢水的來源十分廣泛主要有鋼鐵行業(yè)、化工、選礦、鞣革、飼料生產(chǎn)、化肥、玻璃制造、煉鎢廠、石油、制藥以及化工等領(lǐng)域。
1.2工業(yè)氨氮廢水危害
工業(yè)廢水中的氨氮能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化，引起水體中的藻類及微生物大量繁殖，降低水體中的溶解氧含量，導(dǎo)致魚類或水生生物死亡。此外，水體中的氨氮經(jīng)過硝化作用后會(huì)產(chǎn)生硝酸鹽、亞硝酸鹽，長(zhǎng)期飲用會(huì)誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥，對(duì)人體健康危害較大。此外，氨氮廢水還會(huì)導(dǎo)致工業(yè)金屬設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，縮短了設(shè)備的使用壽命，增加工業(yè)維護(hù)和運(yùn)營成本。
1.3工業(yè)氨氮廢水處理方法
工業(yè)廢水處理方法較多，根據(jù)濃度高低可以分為：高濃度氨氮廢水處理法（如吹脫法、化學(xué)沉淀法等）和低濃度氨氮處理法（如吸附法、折點(diǎn)氯化法、生物法、膜技術(shù)等）；無機(jī)氨氮廢水處理法主要有空氣吹脫法和離子交換法等，有機(jī)氨氮廢水處理法主要是生物法等。生物法又可以細(xì)分為硝化反硝化法、短程硝化反硝化法、厭氧氨氧化法以及同時(shí)硝化反硝化法等。
2低濃度氨氮廢水處理方法比較
長(zhǎng)期以來，出于成本及技術(shù)因素，企業(yè)對(duì)于工業(yè)廢水處理多對(duì)COD進(jìn)行深度處理，對(duì)于低濃度氨氮廢水處理關(guān)注度不夠。目前，低濃度氨氮廢水的處理方法主要有折點(diǎn)氯化法、生物法、膜技術(shù)和吸附法等。
2.1折點(diǎn)氯化法
（1）原理：將氯氣通入到工業(yè)氨氮廢水中，使其達(dá)到某一臨界點(diǎn)，最終使氨氮氧化成為氮?dú)獾幕瘜W(xué)處理過程。影響折點(diǎn)氯化法效果主要有pH值、溫度、接觸時(shí)間以及氯的初始化值等因素。（2）優(yōu)點(diǎn)：折點(diǎn)氯化法的最大優(yōu)點(diǎn)是易操作、過程易控制，氨氮去除效果好且穩(wěn)定。（3）不足：折點(diǎn)氯化法的運(yùn)用需要加大量氯氣，運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用高，產(chǎn)酸增加總?cè)芙夤腆w等，副產(chǎn)物氯胺和綠代有機(jī)物容易造成二次污染。目前，折點(diǎn)氯化法一般作為氨氮廢水的后續(xù)處理，或給水、飲用水處理領(lǐng)域較多。
2.2生物法
（1）原理：在微生物作用下，將廢水中的有機(jī)氮和氨態(tài)氮等通過硝化、反硝化等一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2和NXO的過程。影響生物法處理氨氮廢水的主要因素是有機(jī)碳的相對(duì)濃度，維持碳氮最佳比是生物法能否成功的關(guān)鍵。（2）優(yōu)點(diǎn)：生物法處理氨氮廢水具有經(jīng)濟(jì)性、效果穩(wěn)定，易操作且不會(huì)產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。（3）不足：生物法處理氨氮的占地面積大、處理效率容易受到溫度、有毒物質(zhì)等因素影響，管理要求較高。目前，生物處理氨氮廢水重點(diǎn)需要解決的問題是硝化反硝化所需的較長(zhǎng)時(shí)間，要加強(qiáng)縮短曝氣時(shí)間以及反硝化過程研究。
2.3膜分離法
（1）原理：利用特定膜的透過性能對(duì)溶液中的某種成分進(jìn)行選擇性分離。膜分離技術(shù)可以在室溫、無相變條件下進(jìn)行。（2）優(yōu)點(diǎn)：膜分離技術(shù)穩(wěn)定，耗能少、操作簡(jiǎn)單，氨氮廢水處理效率高，投資少，回收的氨氮可重復(fù)利用，無二次污染等優(yōu)勢(shì)。（3）不足：反滲透技術(shù)對(duì)無機(jī)氨氮廢水質(zhì)量濃度要求高，電滲析法容易出現(xiàn)濃差極化后的結(jié)垢現(xiàn)象，且脫鹽率較低。
2.4吸附法
（1）原理：就是將一種或幾種吸附物的濃度在吸附劑表面上自動(dòng)發(fā)生變化的過程。吸附法的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)從液相或氣相到固體表面的傳質(zhì)現(xiàn)象。目前，吸附法是低濃度氨氮廢水處理前景較廣的一種即時(shí)方法。（2）優(yōu)點(diǎn)：吸附工藝簡(jiǎn)單，操作方便，反應(yīng)快，影響的因素較少，節(jié)能高效，氨的回收利用率高，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化處理和利用。（3）不足：吸附法處理氨氮的交換容量有限，解析頻繁，常常需要與其他方法聯(lián)合起來應(yīng)用，或者是作為一種深度處理技術(shù)的一部分。
3結(jié)語及展望
工業(yè)廢水中的污染物成分復(fù)雜、多樣，依靠一種方法難以有效取得預(yù)期效果，常常需要多種方法組成聯(lián)合處理系統(tǒng)才能達(dá)到預(yù)期的處理效果。按照處理程度的不同，氨氮廢水處理通常可以分為一、二、三級(jí)處理，其中，一級(jí)處理作為二級(jí)處理的預(yù)處理，主要依靠物理、化學(xué)法去除懸浮固體污染物，并調(diào)整pH值；二級(jí)處理則主要利用生物法或化學(xué)混凝法去除污水中的膠體和溶解態(tài)有機(jī)污染物。三級(jí)則是深度處理，通常是處理難以降解的有機(jī)、無機(jī)物。隨著研究的深入，工業(yè)氨氮廢水的處理也出現(xiàn)了一些新的工藝：微波-活性碳法、機(jī)械蒸汽再壓縮法等。再具體處理過程中要結(jié)合廢水水質(zhì)選擇合適的處理技術(shù)和工藝，達(dá)到最佳處理效果。針對(duì)各種工藝特點(diǎn)，下一步，處理工業(yè)氨氮廢水的研究應(yīng)著重做好微生物法中的高效功能菌種馴化研究，復(fù)合工藝研究、優(yōu)化吸附劑性能，延長(zhǎng)周期及壽命研究，提升各種成熟的工藝技術(shù)在工業(yè)氨氮廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用普及率。
參考文獻(xiàn)：
[1]李闖.淺析工業(yè)氨氮廢水的處理方法及選擇[J].中國電子商務(wù),2010(03):127.
廢水中氨氮處理方法范文3
關(guān)鍵詞：氨氮; 廢水; 處理技術(shù)
中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
引言
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)活動(dòng)給我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的威脅。資源過度消費(fèi)及環(huán)境污染，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的重大難題。工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的“三廢”，而且廢水一直是危害生態(tài)環(huán)境的重要污染源。在工業(yè)廢水中有一類高氨氮廢水，這些廢水存在來源廣、成分復(fù)雜、排放量大、生化性差、處理難度大等問題。因此，開發(fā)一種高氨氮廢水資源化處理技術(shù)對(duì)促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大意義。
1、吹脫法
吹脫法是將廢水調(diào)節(jié)至堿性，然后在汽提塔中通入空氣或蒸汽，通過氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫至大氣中。通入蒸汽，可升高廢水溫度，從而提高一定pH值時(shí)被吹脫的氨的比率。一般認(rèn)為吹脫效率與溫度、pH和氣液比有關(guān)。對(duì)吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在水溫25℃時(shí)，pH控制在10.5左右，氣液比控制在3500左右，對(duì)于氨氮濃度高達(dá)2000~4000mg?L-1的垃圾滲濾液，去除率可以達(dá)到90%以上。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(jī)化工、有色金屬冶煉等行業(yè)的高濃度廢水則常用蒸汽進(jìn)行吹脫。吹脫法處理氨氮廢水的優(yōu)點(diǎn)在于除氨效果穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，容易控制，但需考慮排放的游離氨總量應(yīng)符合氨的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)，以免造成二次污染。
2、離子交換法
離子交換法是指離子交換劑上可交換離子與液相離子進(jìn)行交換而除去水中有害離子的方法。離子交換是一個(gè)可逆的過程，其推動(dòng)力是離子間的濃度差和交換劑上功能基對(duì)離子的親和能力。離子交換法采用無機(jī)離子交換劑沸石作為交換樹脂，沸石具有對(duì)非離子氨的吸附作用和與離子氨的交換作用，它是一類硅質(zhì)的陽離子交換劑，成本低，對(duì)NH4+有很強(qiáng)的選擇性。
離子交換法具有投資省、工藝簡(jiǎn)單、操作較為方便的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于高濃度的氨氮廢水，會(huì)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，需要再處理。
3、吸附法
吸附法主要是指利用固體吸附劑的物理吸附和化學(xué)吸附性能，去除或降低廢水中的多種污染物的過程。固體吸附劑能有效去除廢水中多種氨氮有機(jī)物，特別是采用其它方法難以有效去除的難降解的物質(zhì)，經(jīng)處理后出水水質(zhì)得到凈化。吸附法處理氨氮廢水的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，易于控制，可以作為單獨(dú)系統(tǒng)處理廢水，但是吸附劑對(duì)于水的預(yù)處理要求高，價(jià)格比較昂貴，同時(shí)也要考慮吸附劑的再生和二次污染問題。
4、折點(diǎn)氯化法
折點(diǎn)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N2的方法。其反應(yīng)可以表示為：NH4++1.5HOCl0.5N2+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-當(dāng)氯氣通入含氨氮廢水時(shí)，隨著氯氣的增加，廢水中氨的濃度逐漸降低，到了某一點(diǎn)NH4+的濃度為零，而氯的含量最低，若繼續(xù)通入氯氣，水中的游離氨逐漸增加，所以這一點(diǎn)為折點(diǎn)。在處理時(shí)所需要的氯氣量取決于溫度、pH值和氨氮濃度。折點(diǎn)氯化法處理氨氮廢水不受水溫影響，脫氨率高，投資設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，并有消毒作用。但是對(duì)于高濃度氨氮廢水處理運(yùn)行成本很高，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機(jī)物會(huì)造成二次污染，因此氯化法只適用于處理低濃度氨氮廢水。
5、化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是通過向廢水中投加某種化學(xué)藥劑，使之與廢水中的某些溶解性污染物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成難溶鹽沉淀下來，從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。當(dāng)在含有NH4+的廢水中加入PO43-和Mg2+離子時(shí)，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)，生成難溶于水的MgNH4PO4沉淀物，從而達(dá)到除去水中氨氮的目的。Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4化學(xué)沉淀法處理氨氮廢水具有工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)速度快、不受溫度影響的優(yōu)點(diǎn)，適合高濃度廢水的處理。盡管生成的沉淀物可以作為復(fù)合肥料，一定程度上降低了處理費(fèi)用，但仍需尋找更加廉價(jià)、高效的沉淀劑。
6、生物脫氮法
6.1膜生物法
膜生物法（Membrane Bio―reactor）是將現(xiàn)代膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來的一種新型高效污水處理及回用工藝，近年來已逐步應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水的處理及回用。在一體式MBR處理高濃度有機(jī)廢水研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)高氨氮城市小區(qū)生活污水進(jìn)行中試研究。研究發(fā)現(xiàn)：對(duì)于氨氮含量在85～115mg／L的小區(qū)生活污水，采用MBR進(jìn)行處理，出水氨氮含量小于5mg／L，并且出水其它指標(biāo)完全達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ25.1－89中洗車和掃除標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)置缺氧區(qū)和泥水回流裝置可提高M(jìn)BR對(duì)氨氮的去除效果，對(duì)于高氨氮生活污水的氨氮去除率可從60％提高到95％以上，出水的氨氮平均濃度從40mg／L降到5mg／L以下。在常規(guī)MBR的基礎(chǔ)上增加水解區(qū)及泥水回流裝置，并將其用于處理高氨氮生活污水。結(jié)果表明：當(dāng)原水氨氮濃度為75～115mg／L時(shí)，出水氨氮濃度＜5mg／L，出水水質(zhì)滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB／T18920－2002）的要求；改良MBR可明顯提高對(duì)氨氮的去除效果，在進(jìn)水流量為1411L／d的條件下，對(duì)氨氮的去除率可從60％左右提高至95％以上。此外，還有關(guān)于利用自制的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器（HMBR）、兩級(jí)移動(dòng)床生物膜反應(yīng)（MBBR）、生物固定化MBR、以新型聚乙烯塑料為序批式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、新型一體式膜生物反應(yīng)器處理高氨氮廢水的研究。
6.2厭氧氨氧化法
厭氧氨氧化（Anaerobic Ammonium Oxidation ，AN- AMMOX）是指在缺氧條件下，作為電子受體直接被氧化到氮?dú)獾倪^程。厭氧氨氧化是自養(yǎng)的微生物過程，不需外加碳源以反硝化，且污泥產(chǎn)率低。因此，近年來厭氧氨氧化已成為國內(nèi)外生物處理研究的熱點(diǎn)問題。以典型高濃度養(yǎng)殖廢水經(jīng)UASB－短程亞硝化工藝處理后的出水為對(duì)象，采用厭氧氨氧化工藝進(jìn)行脫氮處理研究。以反硝化污泥啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器，在此基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)確定最佳進(jìn)水氨氮負(fù)荷應(yīng)處于0.2kg／（m3?d）左右，系統(tǒng)的HRT定為2d；通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行條件研究發(fā)現(xiàn)，最佳運(yùn)行條件為：pH值為7.50左右，溫度為30℃且系統(tǒng)不需投加有機(jī)碳源。在優(yōu)化條件下，系統(tǒng)最終氨氮去除率能達(dá)到85％以上，亞硝態(tài)氮去除率達(dá)到95％以上，系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，且具有重現(xiàn)性。最后通過動(dòng)力學(xué)理論分析得出氨氮的降解速率為0.0126d－1，亞硝態(tài)氮的降解速率為0.0131d－1。通過好氧出水回流到厭氧流化床可以實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化過程。對(duì)于高濃度氨氮滲濾液，ANAMMOX反應(yīng)可使ANAMMOXA2／O工藝比普通A2／O工藝的TN去除率提高15％～20％，達(dá)32％以上；好氧出水NO2－N濃度有較大幅度地降低，改善了出水水質(zhì)。針對(duì)常州市某生化制藥公司高濃度氨氮制藥廢水SBR處理工藝，改用前置回流式UBF－BAF組合工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：在厭氧生物膜的作用下，前置式UBF反應(yīng)器內(nèi)不僅依次發(fā)生了有機(jī)物分解的水解酸化和產(chǎn)甲烷的碳化反應(yīng)，而且還同步發(fā)生了含氮化合物的反硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)，表現(xiàn)出COD、氨氮、亞硝酸鹽氮和總氮濃度同步降低。BAF承接經(jīng)UBF厭氧處理后的出水，與SBR相比具有較高的同步脫碳、脫氮性能，其對(duì)氨氮和總氮去除率分別高達(dá)84.08％和68.15％。從UBF－BAF反應(yīng)器中分離出了厭氧氨化細(xì)菌和好氧反硝化細(xì)菌，從微生物角度進(jìn)一步表明了UBF－BAF組合反應(yīng)器具有較強(qiáng)的脫氮能力。
結(jié)束語
國內(nèi)外氨氮廢水降解的各種技術(shù)與工藝過程，都有各自的優(yōu) 勢(shì)與不足，由于不同廢水性質(zhì)上的差異，還沒有一種通用的方法能高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定地處理所有的氨氮廢水。因此，必須針對(duì)不同工業(yè)過程的廢水性質(zhì)以及廢水所含的成分進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究，選擇和確定處理 技術(shù)及工藝。
參考文獻(xiàn)
[1] 王文斌，董有，劉士庭 .吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮研究 [J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2004(6)：51-53.
廢水中氨氮處理方法范文4
關(guān)鍵詞：城市污水；污水回用；循環(huán)冷卻水；氨氮去除
中圖分類號(hào)：A715文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
隨著人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水資源的消耗不斷增加，水質(zhì)污染也日趨嚴(yán)重，水資源短缺問題逐漸成為制約各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要因素。城市生活污水的再生利用已成為世界各國節(jié)約和防止水資源污染非常有效的措施。目前，城市用水絕大部分來源于工業(yè)用水，而循環(huán)冷卻水又占工業(yè)用水的絕對(duì)比重。因此，將城市污水回用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)作為解決各國缺水問題的首選方案。早在20世紀(jì)30年代，美國的加利福尼亞州伯班城市發(fā)電站[1]，就利用該市的城市二級(jí)處理出水作為冷卻水；得克薩斯州的阿馬賴洛的尼科爾電站和瓊斯電站[2]，利用市內(nèi)的污水處理廠的二級(jí)處理出水作為冷卻水；南非在20世紀(jì)40年代開始將城市污水回用于循環(huán)冷卻水，其中約翰內(nèi)斯堡的奧蘭多電站、凱爾文A、B電站，都使用經(jīng)過二級(jí)處理的城市污水作循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水[3]；英國在20世紀(jì)50年代，開始將城市污水回用于工業(yè)冷卻水，其中奧爾德姆、斯托克翁特倫特和科里登三家發(fā)電廠使用城市污水。20世紀(jì)80年代以來，我國將污水回用列為重要的節(jié)水措施[3]，在北京、大連、太原、天津等地相繼建立了污水回用示范工程，并開展了污水回用的研究和應(yīng)用，積累了不少經(jīng)驗(yàn)。例如，北京京能熱電廠利用北京高碑店污水處理廠二級(jí)生化處理后的城市污水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水水源；太原鋼鐵公司利用太原北郊污水處理廠的二級(jí)處理出水作為循環(huán)冷卻水。
在城市污水中，特別是經(jīng)過二級(jí)處理后的污水中的氮，90%以上是以氨的形式存在，考慮將其作為電廠循環(huán)冷卻水時(shí)，對(duì)氨氮的去除尤為重要[4]。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為中水回用于循環(huán)冷卻水時(shí)，氨氮在冷卻塔中在硝化作用下被降解了，同時(shí)氨氮的硝化產(chǎn)生硝酸，降低堿度的同時(shí)也能緩解磷酸鈣垢的沉積[5]，但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，氨氮對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)存在很大危害。本文就氨氮對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水的影響以及氨氮的去除方法進(jìn)行綜述，并對(duì)相關(guān)方面提出自己的見解和建議。
1.氨氮對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的危害
1.1氨氮能促進(jìn)微生物繁殖
冷卻水在循環(huán)的過程中會(huì)使水溫增加，冷卻塔每m3水的空氣量可達(dá)2000m3，供氧充足，而且冷卻塔表面積在100～350m2/m3，巨大的表面積為生物膜提供了適宜的生長(zhǎng)場(chǎng)所，具有很好的細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖條件，易使細(xì)菌繁殖相應(yīng)加快。
1.2氨氮對(duì)設(shè)備及金屬管材的腐蝕
系統(tǒng)中微生物數(shù)量大大增加的同時(shí)，微生物產(chǎn)生的粘泥和腐蝕物覆蓋在換熱器的表面，可降低冷卻水的冷卻效果，堵塞換熱器中冷卻水的通道，阻止緩蝕劑和阻垢劑到達(dá)金屬表面發(fā)揮緩蝕和阻垢作用，形成濃差腐蝕電池而引起金屬設(shè)備的腐蝕。另外，氨氮在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)發(fā)生硝化反應(yīng)產(chǎn)生的大量硝酸造成系統(tǒng)pH值下降，對(duì)系統(tǒng)管材主要是銅管和碳鋼管造成酸性腐蝕，另外還會(huì)造成冷卻塔水泥構(gòu)筑物酸性腐蝕，使其產(chǎn)生沙化現(xiàn)象[6,7]。
1.3氨氮降低殺菌效果
循環(huán)冷卻水殺菌普遍使用氯系氧化性殺菌劑，氨是強(qiáng)還原物質(zhì)，易與氧化性殺菌劑發(fā)生反應(yīng)。加氯后水中的氯通常以次氯酸的形式存在，次氯酸極易與水中的氨進(jìn)行反應(yīng)，形成三種氯胺，因而，氨氮對(duì)氧化性殺菌劑有分解消耗作用，使殺菌劑無法達(dá)到預(yù)期殺菌效果[6]。
2.氨氮的去除技術(shù)
2.1物化法
2.1.1折點(diǎn)加氯法
廢水中含有氨和各種有機(jī)氮化物，大多數(shù)污水處理廠排水中含有相當(dāng)量的氮。如果在二級(jí)處理中完成了硝化階段，則氮通常以氨或硝酸鹽的形式存在投氯后次氯酸極易與廢水中的氨進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)中依次形成三種氯胺：
NH3+HOClNH2Cl(一氯胺)+H2O
NH2CI+HOC1NHC12(二氯胺)+H2O
NHCI2+HOC1NC13(三氯胺)+H20
上述反應(yīng)與pH值、溫度和接觸時(shí)間有關(guān)，也與氨和氯的初始比值有關(guān)，大多數(shù)情況下，以一氯胺和二氯胺兩種形式為主。
在含氨水中投入氯的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)投氯量達(dá)到氯與氨的摩爾比值1:1時(shí)，化合余氯即增加，當(dāng)摩爾比達(dá)到1.5:l時(shí)，(質(zhì)量比7.6:1)，余氯下降到最低點(diǎn)，此即“折點(diǎn)”。在折點(diǎn)處，基本上全部氧化性的氯都被還原，全部氨都被氧化，進(jìn)一步加氯就都產(chǎn)生自由余氯。
折點(diǎn)加氯可以非常有效地去除水中的氨氮，但是要使氨氮下降到國家標(biāo)準(zhǔn)(0.5mg/L)以內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室大概需要7~10倍于原水氨氮的氯，而在實(shí)際生產(chǎn)中由于外界環(huán)境等因素的影響，這個(gè)比例會(huì)更大，這對(duì)成本控制和設(shè)備維護(hù)提出更高的要求，目前尚未見以此為主要除氨方法的污水廠在運(yùn)行[7]。
2.1.2吹脫法
采用填料塔或淺層折流塔，通過鼓風(fēng)曝氣方式，增加氣液界面和迅速降低氣液界面氨的分壓，使廢水中的氨氣吹脫出來，脫氮率可達(dá)99%[8]。吹脫處理的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易行，氨氮去除效率高，技術(shù)成熟，缺點(diǎn)是耗能高，二次污染嚴(yán)重，吹脫塔易結(jié)垢等，另外吹脫法不適于冬季氣溫低的地區(qū)，因?yàn)闅鉁氐停瑹釗p失大，運(yùn)行成本會(huì)進(jìn)一步增大。
2.1.3離子交換法
利用固相離子交換劑的功能基團(tuán)置換廢水中的相同電性的污染物離子（NH4+），再通過分離、濃縮、去除。常用的固相離子交換劑有活性炭、沸石、蒙脫石及交換樹脂等。沸石是一種三維空間結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和空穴，其中斜發(fā)沸石對(duì)氨離子有強(qiáng)的選擇置換能力，且價(jià)格低。因此工程上常用斜發(fā)沸石作為氨氮廢水的離子交換劑[9]。廢水中的銨離子將斜發(fā)沸石中的鈉或鈣替代出來，失效的沸石使用再生液再生，再生液通過氨吹脫塔脫氨。此法存在的問題是：再生液需要再次脫氨，在沸石交換床內(nèi)，氨解吸塔及輔助配管內(nèi)存在碳酸鈣沉積；廢水中有機(jī)物易造成沸石堵塞而影響交換容量，須用各種化學(xué)及物理復(fù)蘇劑除去粘附在沸石上的有機(jī)物；離子交換法不適宜處理高濃度氨氮廢水。
2.1.4反滲透法(RO)
在反滲透膜一側(cè)對(duì)廢水施以大于滲透膜滲透壓的壓力，使廢水中的水透過半透膜流向膜的另一側(cè)，NH3-N則被截留在廢水一側(cè)。黃海明等[10]人根據(jù)稀土冶煉廠排放氨氮廢水的水質(zhì)情況，采用NH4C1和NaC1模擬廢水進(jìn)行了反滲透對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在相同條件下反滲透對(duì)NaC1有較高去除率，而NH4C1有較高的產(chǎn)水速率氨氮廢水經(jīng)反滲透處理后NH4C1去除率77.3％，可作為氨氮廢水的預(yù)處理。RO技術(shù)可以節(jié)約能源，熱穩(wěn)定性較好，但耐氯性、抗污染性差。RO工藝近來廣泛應(yīng)用于海水淡化和純水制備，出水水質(zhì)能滿足各項(xiàng)污染排放標(biāo)準(zhǔn)，不足是將產(chǎn)生30％～40％的濃縮水，此外因老化和阻塞等問題每隔2-3年還必須更換價(jià)格昂貴的反滲透膜。
2.2生化法
2.2.1 傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)
傳統(tǒng)生物法去除氨氮是在各種微生物相互作用下，首先經(jīng)過硝化過程，在有氧條件下，硝化菌將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽：然后再經(jīng)過反硝化過程，在無氧或低氧條件下，反硝化菌將污水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈁11]，從而實(shí)現(xiàn)脫氨的目的。較成熟的生物脫氮技術(shù)有生物濾池（BAF）、傳統(tǒng)活性污泥工藝（A/O）和曝氣生物流化床（ABFT），膜生物反應(yīng)器（MBR）。采取哪種工藝應(yīng)因地制宜。
周海濱等人[12]研究了在進(jìn)水NH3-N及BOD5低負(fù)荷條件下，生物濾池（BAF）、傳統(tǒng)活性污泥工藝（A/O）和曝氣生物流化床（ABFT）三種工藝脫氮效果，結(jié)果表明生物流化床（ABFT）無論從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)上都有較明顯的優(yōu)勢(shì)，并以長(zhǎng)興污水處理廠出水為對(duì)象進(jìn)行了3個(gè)月的中間試驗(yàn)，中試結(jié)果表明，有效水力停留時(shí)間為1.5 h時(shí)，NH3-N的去除率能穩(wěn)定在95％以上；秋季常溫條件下，出水NH3-N平均為0.04 mg/L，平均去除率為96.9％；冬季低溫條件下．出水NH3-N平均0.35 mg/L，平均去除率為95.2％ ，完全符合出水NH3-N須
李佳[13]研究了低碳源，高氨氮水質(zhì)特點(diǎn)的某污水廠，其出水回用電廠循環(huán)冷卻水深度處理工藝的選取情況，結(jié)果表明經(jīng)過處理效率、經(jīng)濟(jì)因素、運(yùn)行維護(hù)等方面的綜合比較，三個(gè)方案中A/O結(jié)合接觸氧化法+D型濾池較有優(yōu)勢(shì)，成為本工程再生水廠的推薦處理工藝。但再生水廠的正常運(yùn)行仍需科學(xué)的調(diào)試，嚴(yán)格管理各個(gè)處理環(huán)節(jié)。
2.2.2新型生物脫氮技術(shù)
隨著對(duì)脫氮理論更深層的研究，新型生物脫氮技術(shù)也逐步得到發(fā)展，這包括同時(shí)硝化反硝化，短程硝化反硝化以及厭氧氨氧化。
所謂同時(shí)硝化反硝化（SND），就是硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)在同一反應(yīng)器中、相同操作條件下同時(shí)發(fā)生。周育紅等 [14]結(jié)合國內(nèi)外的研究，對(duì)同時(shí)硝化反硝化同傳統(tǒng)的生物脫氮工藝進(jìn)行了比較，并深入研究SND的機(jī)理，結(jié)果表明SND可以大大降低運(yùn)行費(fèi)用，具有很大的發(fā)展前途。
所謂短程硝化反硝化[15]是在同一個(gè)反應(yīng)器中，先在有氧的條件下，利用氨氧化細(xì)菌將氨氧化成亞硝酸鹽，然后在缺氧的條件下，以有機(jī)物或外加碳源作電子供體，將亞硝酸鹽直接進(jìn)行反硝化生成氮?dú)狻Ｍ貔i等人[16]研究了短程硝化反硝化的脫氮機(jī)理，并分析了溫度、DO 濃度、游離氨濃度、游離亞硝酸濃度、pH值、泥齡及有機(jī)物濃度7個(gè)方面對(duì)于短程硝化反硝化的影響，結(jié)果表明低溶解氧，低溫低氨城市污水難以實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化，應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)機(jī)理的研究。
所謂厭氧氨氧化是在缺氧條件下，以亞硝態(tài)氮或硝態(tài)氮為電子受體，利用自養(yǎng)菌將氨氮直接氧化為氮?dú)獾倪^程。與傳統(tǒng)生物法相比，厭氧氨氧化無需外加碳源，需氧量低，無需試劑進(jìn)行中和，污泥產(chǎn)量少，是較經(jīng)濟(jì)的生物脫氮技術(shù) 厭氧氨氧化的缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較慢，所需反應(yīng)器容積較大，且碳源對(duì)厭氧氨氧化不利，對(duì)于解決可生化性差的氨氮廢水具有現(xiàn)實(shí)意義。陳曦等人[17]研究了溫度和pH值對(duì)厭氧氨氧化微生物活性的影響，結(jié)果表明，該微生物的最佳反應(yīng)溫度為30℃，pH 值為7.8。
2.3循環(huán)水系統(tǒng)脫氮
循環(huán)水系統(tǒng)由冷卻塔、循環(huán)泵和換熱設(shè)備組成。在冷卻塔內(nèi)，水與空氣接觸，進(jìn)行蒸發(fā)冷卻，然后供換熱設(shè)備循環(huán)使用。冷卻塔由于蒸發(fā)、風(fēng)吹、排污而需補(bǔ)充水，當(dāng)將城市污水再生處理后作為補(bǔ)充水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)中時(shí)，補(bǔ)充水中的氨氮在冷卻塔內(nèi)得以脫除。
周彤等[18]研究利用了循環(huán)水系統(tǒng)自身去除氨氮，并分析了影響循環(huán)水系統(tǒng)去除氨氮的因素，結(jié)果表明經(jīng)深度處理的城市污水，含氨氮20～50mg／L時(shí)，在循環(huán)冷卻水的pH值為7～8、濃縮倍數(shù)為2的條件下，循環(huán)水中的氨氮濃度可小于lmg／L。因此使用經(jīng)深度處理的城市污水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水，不會(huì)造成循環(huán)永中氨氮的積累。
結(jié)論
城市污水回用于循環(huán)冷卻水時(shí)，氨氮去除方法有多種，由于廢水性質(zhì)上的差異，各有優(yōu)勢(shì)與不足。要針對(duì)不同性質(zhì)的廢水，對(duì)其成分進(jìn)行分析，然后選擇一種或幾種方法聯(lián)合的方式進(jìn)行處理，才能達(dá)到理想的處理效果。
參考文獻(xiàn)：
[1] Humphris T H. The use of sewage effluent as power station coolingwater[J]. Water research, 1997, 11(2):217~223
[2]Kevin Carlson. Waste water recycle at the Bi-Provincial upgrader[J]. Lioydminster, S-askatchewan. 1994(15):102~111
[3]Beech Iwona. Corrosion of technical materials in the presence of biofilm-current understanding and state of the art methods of study[J]. International Biodeterioration & Biodegradation, 2004, 53(3):177~183
[4]Anthony Selby K, Puckorius Paul R, Helm Kris R. The use of reclaimed water in electric power stations and other industrial facilitie[J]. Water, Air and Soil Pollution, 1996, 90(1):183~193
[5]張光林. 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中氨氮的危害與對(duì)策[J]. 腐蝕與防護(hù), 2011(14):68~70
[6]王平, 孫心利, 李立新. 中水回用于火電廠冷卻水系統(tǒng)的問題分析[J]. 工業(yè)用水與廢水, 2008, 39(2):10~12
[7]羅廣英. 折點(diǎn)加氯去除水中氨氮[J]. 廣州化工, 2009,37(5):172~173
[8]謝鳳巖. 吹脫法處理高濃度氨氮廢水的研究[J]. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì), 2011(7):56~59
[9]姚淑華, 張淑華, 石中亮. 氨氮廢水處理技術(shù)及研究進(jìn)展[J]. 化工中間體, 2010(11):24~29
[10]黃海明, 傅忠, 肖賢明, 等. 反滲透處理稀土氨氮廢水試驗(yàn)研究[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào), 2009, 3(8):1443~1446
[11]趙宗升, 劉鴻亮, 李炳偉. 高等氨氮廢水的高效生物脫氮途徑[J]. 中國給排水, 2001, 17(5):24~28
[12]周海濱, 張東明, 常燕. 深度脫氮技術(shù)在電廠中水回用中的應(yīng)用[J]. 工業(yè)水處理, 2011, 31(3):81~84
[13]李佳. 再生水回用于電廠循環(huán)冷卻水的工藝研究[J]. 商品與質(zhì)量: 建筑與發(fā)展, 2011(7):76~77
[14]周育紅, 林鐵. 同時(shí)硝化反硝化研究進(jìn)展[J]. 貴州環(huán)保科技, 2004, 10(2):5~9
[15]Van Kempen R, Mulder J W, Uijterllnde C A, et.al. Overview:Full scale experience of the SHARON ® process for treatment of rejection water of digested sludge dewatering[J]. Water Science and Technology, 2001, 44(1):145~152
[16]王鵬, 林華東. 短程硝化反硝化影響因素分析[J]. 工業(yè)用水與廢水, 2007, 38(2):12~15
廢水中氨氮處理方法范文5
關(guān)鍵詞：氨氮廢水處理 沸石去除機(jī)理 廢水處理方面應(yīng)用
一、引言
沸石是一族架狀結(jié)構(gòu)的多孔性含水鋁硅酸鹽礦物，硅氧四面體是其基本單位，其中部分 Si4+ 被Al3+所取代，為了中和負(fù)一價(jià)的氧離子，就會(huì)有相應(yīng)的金屬陽離子加入其中，這些與晶格聯(lián)系較弱的堿金屬（ 堿土金屬） 和水分子極易與周圍水溶液中陽離子發(fā)生交換作用，因而沸石具有良好的離子交換選擇性能[1，2]。又因沸石具有不同連接方式的的硅（鋁） 氧四面體結(jié)構(gòu)，沸石中便形成了大量的孔穴和孔道，因其表面積很大，大量分子進(jìn)入其中，因而具有很好的吸附性能[3]，故在污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
二、沸石對(duì)廢水中氨氮的去除機(jī)理
通過利用沸石離子交換的吸附能力除去廢水之中氨氮，其過程包括：吸附階段以及沸石的再生階段，式（1）為沸石的吸附氨氮階段：式中：Zn-、Mn+、n分別為：沸石、沸石中的陽離子、電荷數(shù)。沸石的再生階段，可劃分為：生物再生法以及化學(xué)再生法。
化學(xué)再生法：通過鹽或堿溶液來對(duì)吸附處于飽和的沸石進(jìn)行處理，并以溶液之中的Ca2+或 Na+交換沸石上的NH4+，從而使得沸石恢復(fù)到對(duì)氨的交換容量。此處若以使用NaCl溶液來再生沸石，其過程如式（2）所示：
三、 沸石在氨氮廢水處理方面的應(yīng)用
（一）在好氧處理系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.沸石在常規(guī)活性污泥法中的應(yīng)用
通常而言，污水處理廠所采取的生物處理方法在脫氮中經(jīng)常可能遇到重金屬、有機(jī)負(fù)荷突然提升和有毒化合物的沖擊，而對(duì)于怎么樣去減少抑制的因素對(duì)硝化作用影響，現(xiàn)已有很多的研究，而其中的沸石被認(rèn)為是較為有效的可減輕因沖擊負(fù)荷而對(duì)硝化細(xì)菌所產(chǎn)生的毒性。
Se-Jin Park 等[4]在常規(guī)的活性污泥法中對(duì)活性污泥添加活性炭（AS+PAC）以及沸石粉（AS+Z）系統(tǒng)，在不同抑制條件之下來對(duì)氨氮廢水進(jìn)行處理的效果作考察。
2. 沸石在 SBR 系統(tǒng)中的應(yīng)用[5]
研究人員在SBR的工藝中加入沸石粉，對(duì)生物絮體沸石交換容量與再生能力進(jìn)行了考察。然而，并未發(fā)現(xiàn)沸石對(duì)SBR系統(tǒng)的TN除去效果有一定的促進(jìn)作用。
（二）在厭氧處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[6]
目前，一般認(rèn)為進(jìn)水中高濃度的NH4+-N是對(duì)厭氧生物的處理系統(tǒng)不利的。為此，研究人員開展了很多利用沸石改善或增強(qiáng)廢水厭氧生物處理效率的研究。有人選擇意大利沸石作為厭氧系統(tǒng)預(yù)處理單元，使養(yǎng)豬廢水中的NH4+-N質(zhì)量濃度從1 500 mg/L 降至 300～400 mg/L，沸石預(yù)處理降低了NH4+-N 對(duì)厭氧微生物的毒性 ，為后續(xù)厭氧處理提高了 C/N，強(qiáng)化了UASB 和 UASB-AF反應(yīng)器對(duì)污染物的去除能力，同時(shí)也提高了甲烷的產(chǎn)量。
（三）沸石作為系統(tǒng)介質(zhì)的應(yīng)用[7]
張曦等[4]探究了通過生物沸石床來模擬生活污水中的各個(gè)形態(tài)氮的污染物去除效果和其機(jī)理。通常而言，生物沸石床的水力停留時(shí)間大約為24 h，在10 h內(nèi)生物沸石對(duì)氨氮去除率則>96%，而對(duì)TN去除率則>70%；若水力的停留時(shí)間是2.4 h時(shí)，其在10 h內(nèi)對(duì)氨氮去除率還是要>95%，而對(duì)NO3--N 去除率為22.1%，TN的去除率則減到56%。實(shí)驗(yàn)還對(duì)生物沸石的硝化強(qiáng)度和速率以及反硝化的速率及其強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果表明了，生物沸石的硝化強(qiáng)度要更為明顯，且其沸石的表層也大于中部；而反硝化的能力則隨著C/N的不同而明顯變化著，當(dāng) m（COD）：m（TN）= 5時(shí)，其反硝化的作用最強(qiáng)。
（四）沸石作為處理系統(tǒng)的出水氨氮控制環(huán)節(jié)[8]
1. 在深度處理城市污水廠的二級(jí)出水中應(yīng)用
有人針對(duì)污水處理廠的二級(jí)處理出水之中的氨氮含量比較高問題，對(duì)離子交換――混合生物系統(tǒng)除去二級(jí)出水之中的氨氮效果作深入的探究。同時(shí)，選擇了沸石為離子交換柱介質(zhì)去除水中氨氮。此反應(yīng)器的運(yùn)行可按照離子交換吸附――生物膜的硝化再生的順序進(jìn)行。并應(yīng)用沸石來作為離子交換的介質(zhì)以及硝化細(xì)菌需生長(zhǎng)的載體，從而可以使得兩個(gè)階段在一個(gè)反應(yīng)器中得以實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)正常的進(jìn)行運(yùn)作情況之下，對(duì)氨氮處理的一直保持在>95% （進(jìn)水中NH3-N大概為40 mg/L）。
2. 養(yǎng)殖廢水處理出水脫氮
養(yǎng)殖廢水為含氨氮濃度較高的廢水，常常經(jīng)過二級(jí)的處理之后，出水中氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)濃度依然比較高。 有人采用厭氧固定床或者上流式的污泥床反應(yīng)器作為污水的預(yù)處理，其出水采取沸石作為介質(zhì)離子交換柱來去除厭氧出水之中的氨氮，經(jīng)研究表明，在進(jìn)水氨氮的負(fù)荷為215-600 mg/L范圍之內(nèi)，運(yùn)行的時(shí)間在20～30 h內(nèi)，離子交換可以有效的去除氨氮，且去除率也可達(dá)到90%，而伴隨吸附的逐漸飽和，交換量也會(huì)漸漸減少。 并同時(shí)的發(fā)現(xiàn)沸石對(duì)于磷的去除效果并不理想。
而去采取ABR的復(fù)合厭氧反應(yīng)器/CASS好氧反應(yīng)器作為主體工藝處理的養(yǎng)殖廢水，其出水在經(jīng)過沸石過濾器的深度處理之后，可進(jìn)一步的確保其出水氨氮的去除率，以此來使得出水達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)要求。
四、結(jié)束語
綜上所述可知，沸石對(duì)氨氮具有比較好的離子交換吸附能力以及微生物易附著等的特性，且沸石比較容易開發(fā)以及價(jià)格低廉，沒有毒副作用，因此，其在處理氨氮廢水方面有著比較好的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]Booker N A， Cooney E L， Priestley A J. Ammonia removal from sewage using natural Australian zeolite[J]. WaterSci Technol， 1996， 34（ 9） ： 17-24
[2] Zhang X，Wu W Z，Wen DY. Adsorption and desorption of ammonia-nitrogen onto natural zeolite[J]. Environmental Chemistry， 2003， 22（ 2） ： 166-171
[3]李曄，王建兵，肖文浚，等. 沸石去除水源中低濃度氨氮的實(shí)驗(yàn)研究[J]武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，25（2） ： 4-6
[4]張曦，吳為中，溫東輝，等. 控制滇池流域降雨徑流污染的沸石吸附技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，22（2）：181-184.
[5] 朱豐華，任剛. 改性沸石去除微污染水中氨氮的試驗(yàn)[J]. 暨南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，31（3）：286-289.
[6] 李運(yùn)林. 生物沸石填料去除城市污水廠二級(jí)出水中氨氮的試驗(yàn)研究[D]. 鄭州：鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，2009
廢水中氨氮處理方法范文6
1.1廢水的水質(zhì)情況
某企業(yè)主要從事焦炭生產(chǎn)、苯加氫及粗焦油加工，建有完整的污水處理系統(tǒng)和生化處理裝置，綜合生化處理前的水質(zhì)要求為：COD≤3500mg/L、氨氮≤100mg/L；廢水主要源自煤高溫干餾煤氣冷卻、粗苯分離、粗焦油加工和苯加氫等生產(chǎn)過程，10t/h的廢水中有2t/h是高濃度有機(jī)廢水，由于有機(jī)物含量嚴(yán)重超標(biāo)，可生化性較差，需要經(jīng)過單獨(dú)的處理，以降低COD和氨氮的含量，確保滿足綜合生化處理的水質(zhì)要求。高濃度有機(jī)廢水的水質(zhì)分析結(jié)果：COD104100mg/L，NH3-N19000mg/L，揮發(fā)酚2600mg/L，CN-110mg/L，硫化物110mg/L，石油類400mg/L。
1.2廢水的主要成分及危害
高濃度廢水的組成很復(fù)雜，其中所含氨氮污染物主要以無機(jī)銨鹽的形式存在，有機(jī)污染物中除了占80%多的酚類化合物以外，還含有脂肪族、雜環(huán)類和多環(huán)芳烴等化合物；此類廢水COD和氨氮的含量太高，其中難降解的物質(zhì)較多，會(huì)對(duì)生化處理系統(tǒng)造成危害。
2實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù)原理
2.1實(shí)驗(yàn)用主要試劑和儀器
硫酸汞（HgSO4）、重鉻酸鉀（K2Cr2O7）、六水合硫酸亞鐵銨〔（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O〕等均為分析純（上海化學(xué)試劑廠）；濃硫酸（H2SO4）、鹽酸（HCl）、2%穩(wěn)定性二氧化氯溶液（鄭州化學(xué)試劑廠），自制催化劑。UV-1750紫外分光光度計(jì)，日本島津；精密pH計(jì)，北京分析儀器廠；微波閉式CODTNTP消解儀，WXJ-Ⅲ/WMX-Ⅲ-B型，上海分析儀器廠；消解罐、蒸餾瓶、氨吸收瓶，天津玻璃儀器廠；UV光源，天津工業(yè)光源有限公司。
2.2技術(shù)原理
工藝采用ClO2氧化與光催化相結(jié)合（ClO2/UV）方式，即在氧化消解塔中增加波長(zhǎng)為0.01～0.38mm的紫外燈作為催化光源，加入微量催化劑，通過ClO2進(jìn)行氧化消解，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氨氮和有機(jī)物的高效去除。由于ClO2的氧化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于次氯酸鈉和氯氣，特別是對(duì)苯環(huán)、酚類等具有不飽和鍵結(jié)構(gòu)有機(jī)物的氧化消解效果最好〔2〕，所以該企業(yè)高濃度廢水處理選用ClO2/UV工藝方法，具有一舉兩得的效果：一是由于廢水中含有高濃度的無機(jī)氨氮采用氯折點(diǎn)法去除，這是脫氨氮工藝中常用的方法，尤其是排量較少的廢水脫氨氮有很多工藝無法實(shí)施，而ClO2脫氨氮?jiǎng)t沒有限制性條件，只要達(dá)到合適的pH即可；二是ClO2氧化消解有機(jī)污染物比較徹底，對(duì)廢水的pH適應(yīng)范圍比較廣泛，并且ClO2還能與絕大多數(shù)著色官能團(tuán)反應(yīng)，具有良好的脫色作用；另外增設(shè)催化光源和微量催化劑，處理效率較單獨(dú)使用ClO2有很大提高。
2.3工藝流程
工藝流程如圖1所示。
2.4工藝流程簡(jiǎn)介
2.4.1焦油處理
由于廢水焦油含量過高，必須進(jìn)行除油預(yù)處理，以免造成蒸氨裝置堵塞。工藝選用隔油池、氣浮裝置將廢水中的輕重油以及浮渣，經(jīng)油水分離器去除，處理后的污水流入廢水儲(chǔ)存池。
2.4.2廢水儲(chǔ)池
由于高濃度有機(jī)廢水量較少（2t/h），從實(shí)際情況考慮，采用間歇處理方式，以24h為一個(gè)處理單元（即48t），每天處理約5h，廢水以10t/h的量進(jìn)入處理裝置。
2.4.3蒸氨裝置
蒸氨工藝要求溫度在60~70℃左右，在廢水儲(chǔ)池內(nèi)部安裝蒸汽盤管，由泵提升至蒸氨塔，進(jìn)行蒸氨處理。蒸氨裝置采用焦油廢水處理廣泛采用的空氣吹脫法去除氨氮，該工藝具有處理裝置簡(jiǎn)單，處理效果穩(wěn)定，投資少和運(yùn)行費(fèi)較低等優(yōu)點(diǎn)。
2.4.4ClO2/UV
多級(jí)氧化消解經(jīng)過蒸氨之后，廢水溫度在60~70℃左右，正好滿足氧化塔進(jìn)水溫度50~60℃的要求，不需要添加蒸汽加熱裝置，當(dāng)廢水流滿氧化反應(yīng)塔后，啟動(dòng)循環(huán)泵和ClO2發(fā)生器，水泵從塔內(nèi)抽取廢水與ClO2混合后再送到塔內(nèi)，塔內(nèi)裝有陶瓷接觸介質(zhì)，為有機(jī)物和ClO2提供反應(yīng)接觸界面；此外，塔內(nèi)增設(shè)的紫外催化光源，能提高COD和氨氮的去除率〔3〕；并可根據(jù)不同的水質(zhì)情況設(shè)置多級(jí)氧化反應(yīng)塔，使COD和氨氮的含量達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
用自制催化劑和穩(wěn)定性ClO2溶液為氧化劑，對(duì)廢水進(jìn)行氧化消解，同時(shí)引入紫外催化光源。實(shí)驗(yàn)條件：取廢水250mL，調(diào)節(jié)pH為2，在紫外燈照射下，投加35mL2%的ClO2溶液和3g催化劑，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，廢水中有機(jī)物和COD去除情況如圖2所示。方式反洗前后濾料表面油量變化明顯。反沖洗前核桃殼濾料表面黏附較多油類、濾料相互黏結(jié)、呈流淌性光澤。反沖洗后核桃殼濾料表面呈現(xiàn)棕色、濾料顆粒分散、濾料表面呈不規(guī)則光澤。
4結(jié)論
