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低濃度氨氮廢水處理以及廢水中氨氮的測(cè)定方法

更新時(shí)間:2022-09-14      點(diǎn)擊次數(shù):735

氨氮廢水的處理方法通常有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)以及生化法等。物理法有反滲透、土壤灌溉等;化學(xué)法有離子交換、折點(diǎn)加氯、含氨副產(chǎn)品焚燒、催化裂解、電滲析、電化學(xué)處理等;物理化學(xué)法有空氣吹脫法、蒸汽汽提法等;生物法有藻類養(yǎng)殖、生物硝化等。


  根據(jù)國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例及資料介紹,目前在實(shí)際工程應(yīng)用中主要有生物法、空氣吹脫法、蒸汽氣提法、折點(diǎn)加氯法、離子交換法、化學(xué)沉淀法、膜分離法、反滲透法和電滲析法等,分別介紹如下:


  低濃度氨氮廢水處理


  ⑴ 生物法


  傳統(tǒng)的生化法主要用于低濃度氨氮廢水處理,它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)狻5蜐舛劝钡獜U水通常具有比低的特點(diǎn),有些生產(chǎn)廢水甚至不含COD,因此采用生物脫氮的方式處理,需要加入碳源,運(yùn)行成本很高。常見工藝有A/O或A2/O)和SBR工藝。其缺點(diǎn)是處理過(guò)程對(duì)溫度和工業(yè)廢水中某些組分的干擾非常敏感,需要的反應(yīng)器體積比較大,而且反硝化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生N2O,易轉(zhuǎn)化為其它影響臭氧層的氮氧化物,反硝化把NH4+這種有價(jià)值的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成N2逸入空氣,造成浪費(fèi)。在A/O工藝中,為了促使反硝化反應(yīng)順利進(jìn)行,一般要求C/N大于3。


 ?、?空氣吹脫法


  空氣吹脫法是使廢水作為不連續(xù)相與空氣接觸,利用廢水中氨的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差異,使氨氮由液相轉(zhuǎn)移至氣相而達(dá)到廢水脫氨的目的。在空氣吹脫過(guò)程中,廢水pH、水溫、水力負(fù)荷及氣水比對(duì)吹脫效果有非常大的影響。一般來(lái)說(shuō),pH要提高至10.8-11.5、水溫一般不能低于20℃、水力負(fù)荷為2.5-5m3/(m2•h)、氣水比2500-5000m3/m3,當(dāng)廢水處理要求更高時(shí)甚至達(dá)到7000-8000m3/m3,或者需要多塔串聯(lián)操作方可滿足工藝要求??諝獯得摲ㄋ杩諝饬看?,而空氣吹脫塔因?yàn)槭艿剿O(shè)備空塔氣速的限制,一般體積非常龐大,占地面積大。另外,空氣吹脫法需要在系統(tǒng)中引入第三種介質(zhì)——空氣,氨自廢水進(jìn)入空氣中,因?yàn)榭諝饬亢艽?,氨在空氣中的濃度很低,須再采用酸?duì)含氨空氣進(jìn)行洗滌,而酸洗塔同樣體積非常龐大,而且在吸收不夠充分的情況下,容易造成二次污染,即水污染轉(zhuǎn)化為空氣污染。


  空氣吹脫法除氨效率一般為85左右,要達(dá)到更高的處理要求,則需要多級(jí)串連操作。另外,因?yàn)閺U水中氨的平衡濃度受溫度影響非常大,因此水溫低時(shí)采用空氣吹脫效率很低,一般不太適合在寒冷的冬季使用。在空氣吹脫工藝中,如果將廢水及空氣進(jìn)行加熱,提高操作溫度,可以提高脫氨效率,但是由于系統(tǒng)熱量無(wú)法實(shí)現(xiàn)綜合回收利用,會(huì)導(dǎo)致其廢水處理單耗顯著增加,其經(jīng)濟(jì)性將受到很大的影響。通常認(rèn)為空氣吹脫法比較適用于1000mg/L以下的較低濃度氨氮廢水的處理。


  ⑶ 蒸汽汽提法


  蒸汽汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩?,其處理機(jī)理與吹脫法基本相同,也是一個(gè)氣液傳質(zhì)過(guò)程,即在高pH值時(shí),使廢水與蒸汽密切接觸,從而降低廢水中氨濃度的過(guò)程。傳質(zhì)過(guò)程的推動(dòng)力是氣相中氨的分壓與廢水中氨的濃度對(duì)應(yīng)的平衡分壓之間的差值。蒸汽汽提法由于采用的工作介質(zhì)是蒸汽,氨自廢水進(jìn)入蒸汽中,然后在塔頂精餾成為濃氨水回收,因此無(wú)需增加后處理工序。蒸汽汽提所需蒸汽體積要比空氣吹脫法中所需空氣體積小得多,因此設(shè)備體積較小,占地面積較少。汽提法比較適用于處理1000mg/L以上的高濃度氨氮廢水,對(duì)氨氮的去除率可達(dá)99以上,效率高,技術(shù)成熟度好。但是,常規(guī)的汽提廢水脫氨技術(shù)蒸汽消耗量大,處理廢水單耗比較高。蒸汽汽提廢水脫氨技術(shù)的普及推廣應(yīng)用需要在節(jié)能降耗方面加大研究開發(fā)的力度。


 ?、?折點(diǎn)加氯法


  折點(diǎn)加氯法是通過(guò)投加過(guò)量的氯或次氯酸鈉,將廢水中的氨*氧化為N2的方法。為了保證*反應(yīng),氧化1kg氨氮需要10kg的氯氣。折點(diǎn)氯化法的出水在排放前需用活性炭或與O2進(jìn)行反氯化,以去除水中的殘余氯。折點(diǎn)氯化法的處理效果穩(wěn)定,不受水溫影響,投資較少。其突出優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)正確控制加氯量和對(duì)流量進(jìn)行均化,使廢水的全部氨氮降為零,同時(shí)使廢水達(dá)到消毒目的,對(duì)于低濃度氨氮廢水的處理,此法較經(jīng)濟(jì)因此常用作深度處理。但運(yùn)營(yíng)成本高,副產(chǎn)物氯胺和氯代有機(jī)物會(huì)造成二次污染。因本工程氨氮含量偏高、需大量的氯氣和NaOH,故處理成本也很高(15-20元/m3),而且氯氣在貯存、運(yùn)輸?shù)确矫娲嬖诓话惨蛩亍?/span>


 ?、?離子交換法


  離子交換法適用于氨離子濃度在10~100mg/L的廢水。其原理是選用陽(yáng)離子交換樹脂,將水中的銨離子與樹脂上的鈉離子交換,從而達(dá)到去除銨的目的。沸石具有從含鈉、鎂和鈣等離子的溶液中有選擇地去除氨離子的特點(diǎn),因而選其作為交換樹脂也叫有選擇性的離子交換法,穿透的樹脂要用2的氯化鈉溶液再生,再生液經(jīng)過(guò)去氨處理后再循環(huán)使用,達(dá)一定的循環(huán)率后排放。離子交換除氨法樹脂的再生操作復(fù)雜,設(shè)備及管道的腐蝕嚴(yán)重,再生下來(lái)的氨回用價(jià)值不高,因此工業(yè)型規(guī)模應(yīng)用很少。


 ?、?化學(xué)沉淀法


  化學(xué)沉淀法是通過(guò)向水中投加化學(xué)藥劑,使氨反應(yīng)生成不溶于水的沉淀,從而達(dá)到廢水脫氨的目的。一般所用的化學(xué)藥劑為鎂鹽和可溶性磷酸鹽。化學(xué)沉淀法的氨氮脫除率一般為80-90。工藝比較簡(jiǎn)單、設(shè)備投資較少。但是由于需要向廢水中投加國(guó)家嚴(yán)格控制排放的磷酸鹽(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求磷<0.5mg/L),后續(xù)除磷要求很高。因此該工藝一般只適用于氨氮和磷同時(shí)存在的場(chǎng)合。


 ?、?膜分離法


  采用膜分離技術(shù)處理氨氮廢水是近幾年來(lái)研究比較多的廢水脫氨技術(shù)之一。膜分離技術(shù)處理氨氮廢水的處理效果比較好,條件溫和。由于氨氮廢水中往往有較多的固體懸浮物及易于結(jié)垢的鹽類,考慮到膜的阻塞及再生問題,膜分離技術(shù)對(duì)水質(zhì)的要求較高。


 ?、?反滲透法和電滲析法


  反滲透法和電滲析法的投資和運(yùn)行費(fèi)用都比較高。而且,電滲析的預(yù)處理要求高,反滲透膜的使用壽命短,目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用少。


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