湖北废水氨氮超标处理

时间:2020年09月29日 来源:

空气吹脱法是将废水与气体接触,将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时,离子态铵转化为分子态氨,然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮,去除率可达60%~95%,工艺流程简单,处理效果稳定,吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液,也可根据市场需求,用水吸收生产氨水吸收生产铵副产品,未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低,不适合在寒冷的冬季使用。

用该法处理氨氮时,需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准,以免造成二次污染。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水,但吹脱效率影响因子多,不容易控制,特别是温度影响比较大,没有回收氨,直接排放到大气中,造成大气污染。

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氨化反应在好氧和厌氧条件下都可以进行,硝化反应只有在好氧条件下进行,反硝化反应则在缺氧及厌氧条件进行,其反应式分别如下:

氨化(ammonification):污水中的含氮有机物,在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程;

在生活污水中的有机氮被水解或加氧后,产生的氨(NH3)溶于水后,生成污水中的氨氮NH4-N。

硝化(nitrification):污水中的氨氮(NH4+ -N)在硝化菌(好氧自养型微生物)的作用下被转化为NO2- 和进一步的NO3- 的过程;

总反应式:

NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+

反硝化(denitrification):污水中的NO2-  和NO3-  在缺氧条件下在反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N2释放到空气的过程。

反硝化反应式:

NO2-+3H+(有机物供体的电子)→0.5N2+ H2O+OH-

NO3-+5H+(有机物供体的电子)→0.5N2+ 2H2O+OH-

污水处理活性污泥工艺法中,完成以上三个反应即为完整的脱氮反应过程。

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引起氨氮不达标的因素有很多,主要有一下几种:

1、 工艺种硝化菌种量不足

传统活性污泥法工艺中,硝化菌的总量约占总体细菌量的3%~5%,这样浓度的硝化菌数量,基本上可以使硝化菌成为活性污泥中的优势菌种,而在实际运行过程中,由于其他指标的影响,往往会破坏掉这个平衡,使硝化菌总量减少,造成出水氨氮出现波动甚至超标的情况。

绵津环保科技(上海)有限公司的生物促进硝化菌种(Micro Boost®-N)非常适合硝化菌种流失后的补充,其氨氧化速率高于400mgNH3-N/H/L.

贴入硝化菌产品图片

2、 pH值得影响

硝化状态的维持pH值比较好在弱碱性下进行,因为硝化过程中会源源不断的产生硝酸,这些硝酸的产生会影响整个水体的pH值,当pH值降到6.8以后,硝化速率会降低,当pH值小于6.0的时候,硝化就基本停止了。因此为了使硝化得以持续,实际运行过程应根据pH值变化加入适量的氢氧化钠或纯碱等以中和消化过程中产生的硝酸量。

3、 碱度(TA)的影响

NH4++2HCO3+2O2→NO3+2CO2+3H2O

上面这个反应中中,我们可以看到硝化过程需要碳酸盐碱度的参与,在方程式中,我们可看到完成整个氨氧化过程,需要的碱度(以CaCO3计算)和氮的比值为:

CaCO3÷N=100÷14=7.14gCaCO3/gN


折点氯化法**突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~全部,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

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生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下,通过硝化和反硝化等一系列反应,**终形成氮气,从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种,但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。

硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。

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汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,处理机理与吹脱法一样是一个传质过程,即在高pH值时,使废水与气体密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水间的接触时间及接触紧密程度可提高氨氮的处理效率,用填料塔可以满足此要求。塔的填料或充填物可以通过增加浸润表面积和在整个塔内形成小水滴或生成薄膜来增加气水间的接触时间汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水,操作条件与吹脱法类似,对氨氮的去除率可达97%以上。但汽提塔内容易生成水垢,使操作无法正常进行。



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