水中氨氮的去除有哪些方法呢

　　水中氨氮的去除有哪些方法呢？很多人对这个并不了解，那么太裕的小编就把几种方法介绍给大家认识下。

　　废水中的氮通常以含氮有机物、氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的形式存在。生物处理将大部分有机氮转化为氨，然后再进一步转化为硝酸盐。

　　去除水中氨氮的方法很多，但目前常用的脱氮工艺有生物硝化反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱和折合点氯化等。

　　这里我们详细介绍水中氨氮的去除方法：

　　生物硝化反硝化(生物老化氮法)

　　(1) 生物硝化

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

　　由上式可知：(1)硝化过程中，当1g氨氮转化为硝态氮时，需氧量为4.57g(2) H+在硝化过程中释放出来，消耗废水中的碱度。对于每个氧化的lg氨氮，将消耗碱度(以CaCO3测量)。

　　影响硝化过程的主要因素有：(1)pH值在8.0～8.4之间(20℃)℃), 硝化速率快。由于硝化过程中pH值会降低，当废水碱度不足时，应投加石灰使pH值保持在7.5以上(2) 温度较高时硝化速率较快。亚硝酸盐细菌的适宜水温为35℃℃, 其活性在15以下急剧下降℃, 所以水温不能低于15度℃. (3) 污泥停留时间。硝化细菌的生长速率很小，比生长速率为0.3~0.5d-1(温度20℃)℃, pH8.0~8.4)。为了维持池内一定数量的硝化细菌，污泥的停留时间需要大于硝化细菌的小生成时间。实际操作中一般取>2或>2(4) 溶解氧是生物硝化过程中的电子受体，其浓度低不利于硝化。一般在活性污泥曝气池中进行硝化时，溶解氧应保持在2~3mg/L以上(5) BOD负荷硝化细菌为自养细菌，而BOD氧化细菌为异养细菌。如果BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养菌迅速繁殖，使白辐射硝化菌得不到优势，从而降低硝化速率。因此，对于完全硝化，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(反硝化细菌)的作用，将NO2--N和NO3--N还原为N2的过程称为反硝化。反硝化反应中的电子供体(氢供体)是多种有机底物(碳源)。以甲醇为碳源为例，公式如下：

　　6NO3-癸二酸→ 6NO2-deca2CO2-deca4H2O

　　6NO2-10 3CH3OH→3N2 10 3CO2 10 3H2O 10 60小时-

　　由此可见，在生物反硝化过程中，不仅可以还原NO3--N和NO2--N，还可以还原有机物的氧化和分解。

　　影响反硝化作用的主要因素有：(1)温度对反硝化作用的影响大于其它污水生物处理工艺。一般以20～40为宜℃. 在冬季温度过低时，可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施，保持良好的脱氮效果(2) 反硝化过程的pH值控制在7.0～8.0之间(3) 溶解氧和氧对反硝化和反硝化有抑制作用。反硝化反应器的溶解氧一般控制在0.5mg/L(活性污泥法)或1mg/L(生物膜法)以下(4) 有机碳源当废水中含有足够的有机碳源，BOD5/TN>3~5时，不需要额外的碳源。当碳氮比低于此值时，需要额外的有机碳。额外的有机碳主要是甲醇。考虑到甲醇对溶解氧的额外消耗，甲醇的用量一般是NO3--N的3倍。此外，微生物也会死亡;释放的部分有机碳。

　　可能会死;自溶后释放的部分有机碳被称为“内碳源”，但它要求污泥停留时间长或负荷率低，使微生物处于生长曲线的静止期或衰变期，因此池容相应增大。

　　沸石的选择性交换吸附

　　沸石是一种硅铝酸盐，其化学组成可表示为(M2+2M+O.Al2O3)。MSiO2•nH2O(M=2~10，N=0~9)，其中M2+代表Ca2+、Sr2+等二价阳离子，M+代表Na+、K+等一价阳离子，作为弱酸型阳离子交换剂。在分子筛的三维空间结构中，存在规则的孔结构和孔洞，使其具有筛分效果、交换吸附选择性、热稳定性和形状稳定性等优异性能。天然沸石种类繁多，斜发沸石是去除氨氮的主要沸石。

　　斜发沸石对某些阳离子的交换选择性顺序为K+，NH4+>Na+>Ba2+>Ca2+>Mg2+。利用斜发沸石对NH4+的强选择性，可以采用交换吸附法去除水中的氨氮。交换吸附饱和晶须可以再生利用。

　　溶液的pH值对沸石去除氨氮有很大影响。当pH过高时，NH4+转化为NH3，交换吸附减弱。pH过低时，H+的竞争吸附增加，不利于NH4+的去除。进水pH值一般以6～8为宜，当城市进水氨氮浓度为10～20mg/L时，出水浓度可达LMG/L以下。通水能力约为100~150床容量。沸石的工作交换容量约为0.4× 10-3N-1mol/g。

　　用5g/L的石灰乳或饱和石灰水再生铵吸附饱和的沸石。再生液量约为处理水量的3～5%。结果表明，在石灰再生液中加入0.1molnacl可以提高再生效率。针对石灰再生的结垢问题，还采用2%氯化钠溶液作为再生液，再生液量大。再生过程中排放的高浓度氨水出水需采用以下方法处理：(1)空气吹脱NH3或排干NH3，或吸收一定量的H2S04作肥料(2) 1%冷凝液的氨溶液用蒸汽吹出，可用作肥料(3) 电解氧化(电解氯化)将氨氧化分解为氮气。

　　03排气

　　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)。让废水和空气充分接触，水中的挥发性NH3从液相转移到气相，从而去除水中的氨氮。汽提塔内填充木质或塑料板条，空气流入塔下部，废水从塔顶落入底部捕集器。

　　影响氨汽提效果的主要因素如下：

　　(1) pH值一般提高到10.8～11.5;

　　(2) 随着温度和水温的降低，氨的溶解度增大，放喷效率降低。例如，当温度为20℃, 氨氮去除率为90～95%，但当温度为10℃时℃, 降低到75%左右，给冬季汽提塔的运行带来困难。

　　(3) 水力负荷，水力负荷(m3/m2.h)过大，会破坏有效吹扫所需的流动状态，形成水幕;水力负荷过小，填料可能未适当润湿，导致操作不良，形成干燥塔。一般水力负荷为2.5~5m3/m2•h;

　　(4) 当气水比大于某一塔时，通过增加空气流量可以提高氨氮的去除率;但是随着空气流量的增加，压力也会下降，所以空气流量是有限制的。气水比一般为2500~5000(m3/m2);

　　(5) 填料的形状和高度由于反复飞溅和水滴是氨汽提的关键，填料的形状、尺寸、间距和排列足以影响汽提效果。一般填料间距40~50mm，填料高度6~7.5m。如果增加填料间距，则需要更大的填料高度。

　　(6) 防垢填料结垢(CaCO3)会降低汽提塔的处理效率。控制结垢的措施有：用高压水冲洗结垢层;水中加入阻垢剂：使用不理想的阻垢剂。

　　水中缓蚀剂：使用不理想或含CO2较少的空气进行吹扫(如废气吸收、氨气去除和再循环);使用不易缩放的塑料填充物代替木材。

　　气提法氨氮去除率可达60～95%，工艺简单，处理效果稳定，基建费用和运行费用低，可处理高浓度氨氮废水。但当温度较低时，吹脱效率较低，充填段结垢往往严重干扰操作，吹脱的氨气会对环境造成二次污染。

　　04折点氯化

　　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，其反应可表示为：

　　NH4+10 1.5氯化氢→0.5N2 10 1.5H2O 10 2.5H+10 1.5Cl-

　　根据该方程，达到临界点所需氯(C12)的理论量为7.6kg/kg(NH3-N)，而实际所需氯量为8~10kg/kg(NH3-N)。在pH=6~7的反应中，用量可以减少。接触时间一般为0.5～2h。严格控制pH值和加氯量可以减少反应中有害氯胺(如NCl3)和氯化有机物的生成。

　　折点氯化法氨氮去除率90～100%，处理效果稳定，不受水温影响，基建成本不高。但其运行成本高;余氯和氯化有机物应进行后处理。

　　在目前使用的四种脱硝工艺中，由于运行成本高、对环境二次污染等问题，物理和化学方法在实际应用中受到限制。而生物脱氮法可以对水饺进行有效彻底的脱氮，或者用氨氮去除剂且相对经济，因此得到了较多的应用。