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水中氨氮的去除方法有哪几种呢?

时间:2021-06-16 06:27:10来源:本站 作者:admin 点击:

  废水中的氮通常以含氮化合物、氨、硝酸盐和亚硝酸盐都是以这些东西为介质存在的。生物处理将比例多的一部分有机氮转化为氨,然后进一步转化为硝酸盐。

  去除水中氨氮的方法有很多,但目前常用的脱氮和反硝化工艺有沸石选择性交换吸附、吹气、折点氯化等。

  以下详细介绍了这些水中氨氮的去除方法:

  01生物硝化反硝化(生物老化法)

  (1)硝化

  在好氧条件下,将氨态氮氧化为亚硝酸盐氮和硝态氮的过程称为生物硝化,是通过亚硝酸盐细菌和硝态氮细菌的作用进行的。硝化反应过程如下:

  由上式可知:(1)在硝化过程中,1g氨氮转化为硝态氮时,需氧量为4.57g(2)硝化过程中释放H+,会消耗废水中的碱度。7.每lg氨氮氧化(以CaCO3计算)消耗lg。

  影响硝化过程的主要因素有:(1)当pH值为8.0 ~ 8.4(20℃)时,硝化速度快。由于硝化过程中pH值会下降,因此在废水的碱度不足时应加入石灰,pH值应保持在7.5以上。(2)温度高时,硝化速度快。(3)硝化细菌的生长速率很小,生长速率为0.3-0.5d-1(温度为20℃,ph8.0-8.4)。为了保持池内一定数量的硝化菌,污泥滞留时间需要大于硝化菌小产生时间。
       (4)溶解氧在硝化过程中是一种电子受体,其浓度低不利于硝化。一般在活性污泥曝气池内进行硝化,溶解氧应保持在2-3mg/l以上(5)有BOD负荷的硝化菌为自养菌,而BOD氧化菌为异养菌。如果BOD5负荷过高,生长速率高的异养菌繁殖迅速,使最佳的白色型硝化菌得不到优势,硝化速率降低。因此,为了达到完全硝化,BOD5负荷应保持在0.3KG (BOD5) /kg (SS)以下。

  (2)生物脱氮

  在缺氧条件下,由于兼性反硝化细菌(简称反硝化细菌)的作用,将NO2-N和NO3-N还原为N2的反硝化过程称为反硝化。反硝化中的电子供体(氢供体)是多种有机底物(碳源)。以甲醇为碳源为例,反应公式如下:

  6no3-10 2ch3oh→6no2-10 2co2和104h2o

  6no2-deca3ch3oh→3N2, 3co2, 3H2O, 60H-

  可以看出,在生物反硝化过程中,NO3-N和NO2-N可以被还原,有机物可以被氧化分解。

  影响反硝化的主要因素有:(1)温度对反硝化的影响大于其他废水生物处理工艺。一般保持20-40℃为宜。冬季可降低污泥滞留时间和负荷以保持反硝化效果(2)反硝化过程的pH值控制在7.0 ~ 8.0(3)溶解氧对反硝化和反硝化有抑制作用。一般情况下,反硝化反应器的溶解氧控制在0.5mg/l以下(活性污泥法)或1mg/l以下(生物膜法)
      (4)当废水中有机碳源含有足够的有机碳源bod5/tn >(3-5)时,不需要额外的碳源。当废水中的碳氮比低于该比值时,应添加有机碳。甲醇和有机碳一起使用。考虑到溶解氧对甲醇的额外消耗,甲醇用量一般为no3-n的3倍。此外,微生物死亡可以利用;自溶后释放的部分有机碳。“内碳源”,要求污泥停留时间较长或负荷率较低,这使得微生物处于生长曲线的静态或衰变期,因此池容量相应增加。

  02分子筛的选择性交换吸附

  沸石是一种铝酸盐,其化学成分可表示为(M2 + 2m+) o.al2o3。msio2·nH2O (M = 2-10, n = 0-9

  斜发沸石对某些阳离子的交换选择性为k+、nh4+ > na+ > ba2+ > ca2+ > mg2+。斜发沸石对nh4+的高选择性可用于交换吸附去除水中氨氮。饱和的刷石可以通过再生再利用。

  溶液pH值对沸石除氨效果有较大影响。当pH过高时,nh4+转化为NH3,交换吸附减弱;当pH过低时,对h+的竞争性吸附增强,不利于nh4+的去除。一般进水口pH值为6-8。用10-20mg / L氨氮处理出水时,出水浓度可达LMG / L以下,渗透时水量约为100-150床容。沸石的工作交换容量约为0.4 ×约10-3n-1mol/g。

  含饱和铵的沸石可用5g/l石灰乳或饱和石灰水再生。再生液用量约为处理水的3-5%。结果表明,在石灰再生溶液中加入0.1mol NaCl可以提高再生效率。针对石灰再生结垢问题,还采用2%氯化钠溶液作为再生溶液,再生溶液用量较大。再生过程中排放的高浓度氨废液需要采用:(1) NH3或吹空或以h2s04的量吸收为肥料(2)1%蒸汽吹冷凝水的氨溶液可用作肥料(3)氨氧化通过电解(电氯化)分解为N2。

  03吹气

  在碱性条件下(pH > 10.5),废水中氨氮主要以NH3的形式存在(图20-2)。当废水与空气充分接触时,水中挥发性NH3由液相转移到气相,从而去除水中氨氮。塔内填充木质或塑料板条填料,气流从塔下部进入,废水从塔顶流至塔底集水池。

  影响吹氨效果的主要因素如下:

  (1) pH值一般增加到10.8-11.5;

  (2)当温度和水温降低时,氨的溶解度增加,吹气效率降低。如20℃时氨氮去除率为90-95%,10℃时为75%,使塔在冬季难以运行;

  (3)水力负荷(m3/m2.h)过大,破坏高效吹除所需的水流状态,形成水幕;液压负荷过小,填料可能没有适当湿润,导致运行不良,形成干塔。一般水力负荷2.5 ~ 5m3 / m2·H;

  (4)空气水比高于某一塔时,可增加空气流量,提高氨氮去除率;但随着空气流量的增加,压降也随之增大,因此空气流量存在一个极限值。一般情况下,气水比可为2500 ~ 5000 (m3/m2);

  (5)填料的结构和高度是影响氨吹脱的关键因素,因为填料的反复飞溅和形成水滴。因此,填料的形状、尺寸、间距和排列方式都会影响吹除效果。填料的间距一般为40-50mm,填料高度为6-7.5m。若填料间距增大,则填料高度应增大;

  (6)结垢控制填料结垢(CaCO3)降低了吹脱塔效率。控制结垢的措施包括:用高压水冲洗结垢层;在水中添加阻垢剂:吹除CO2不合格或较少的空气(如使用尾气吸收和除氨循环);用不易剥落的塑料包装代替了木头包装。

  吹气法对氨氮的去除率为60-95%,工艺简单,处理效果稳定,基础设施成本和运行成本低,可处理高浓度氨氮废水。但温度较低时吹除效率较低,充填段结垢往往严重干扰操作,吹除产生的氨会对环境造成二次污染。

水中氨氮的去除方法有哪几种呢?

  04褶皱氯化

  通过加入过量的氯或次氯酸钠,使废水中的氨完全氧化为N2的方法称为折点氯化法,其反应可以表示为:

  Nh4+ 10 1.5hocl→0.5n2, 10 1.5H2O, 12.5h+ 10 1.5cl-

  理论氯需求量(C12)到断点为7.6kg/kg (NH3-N),而实际氯需求量为8-10kg/kg (NH3-N)。当pH = 6-时。折点氯化法对氨氮的去除率为90-100%,处理效果稳定,不受水温影响,基础设施建设成本不高。但它的运营成本很高;剩余氯和含氯有机物必须在处理后进行处理。

  在四种脱硝工艺中,物理化学法因运行成本高、对环境造成二次污染而受到固定限制。而生物反硝化法可以有效彻底地去除氮,也可以购买我们的氨氮去除剂帮进行去除。且更经济,因此得到了广泛的应用。