黑龙江工业废水氨氮超标原因

时间:2020年05月06日 来源:

氨氮超标对于污水厂来说是比较常见的问题,传统活性污泥法工艺中氨氮的去除途径一般由两种,一是活性污泥中菌群在代谢增殖过程中所消耗的部分,消耗的量以碳氮比来计约BOD:TKN为100:5;另外一种途径是通过好氧活性污泥中的硝化菌将氨氮氧化成硝酸盐的形态,其反应途径如下:


硝化过程:将氨氮氧化成硝酸盐


2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O


2NO2-+O2→2NO3-


引起氨氮不达标的因素有很多,主要有一下几种:


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。


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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.

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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,用水吸收生产氨水铵副产品,未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低,不适合在寒冷冬季使用。

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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。

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。反应方程式如下:

硝化菌的适宜pH值为8.0~8.4,比较好温度为35℃,温度对硝化菌的影响很大,温度下降10℃,硝化速度下降一半;DO浓度:2~3mg/L;BOD5负荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d);泥龄在10天以上。

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生物脱氮反应包括氨化反应、硝化反应、反硝化反应,其中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;

加氧脱氨基反应式为:

RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3

水解脱氨基反应式为:

RCHNH2COOH+H2O→RCHOHCOOH+NH3

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。

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硝化反应,其本质上使氧化反应,因此溶解氧的浓度在过程中起到非常重要的作用。

生物硝化反应通过化学方程式来表述就是:

NH4++2O2→NO3+2H++H2O

在这个方程式中,我们可以看到完成整个氨氧化的过程,需要的氧和氮的比值为:

2O2÷N=(2×16×2)÷14=64÷14=4.57gO2/gN

也就是说每降解一克NH4-N(注意不是氨的量,是氨中氮的量)需要4.57g的氧气O2。

在这个两份的需氧量中,NH3-N在转化成亚硝酸盐的过程中约需1.5份氧量,亚硝酸盐向硝酸盐的转化过程中约需0.5份的氧量。

 污泥龄的影响

活性污泥法工艺中,氨氮的处理主体是硝化菌,而硝化菌的世代周期较长,因此就需要比较长的污泥龄做支撑,一般硝化的污泥龄时间需大于10d以上,冬季运行可以维持更长的污泥龄。


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根据废水中氨氮浓度不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有***作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。

去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。 物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术


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黑龙江工业废水氨氮超标原因

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