污水处理技术工艺

氨氮废水常用相关处理技术详解!

1、物化法:吹脱法

在碱性条件下,根据氨氮的蒸汽浓度与液体浓度之间的汽液平衡关系,提出了一种分离方法。一般认为汽提效率与温度、酸碱度和气液比有关。

影响吹气效率的关键因素是温度、气液比和气液比。

当水温大于25℃,气液比控制在3500时,渗滤液pH控制在10.5时,氨氮浓度高达2000~4000 mg/L时,垃圾渗滤液的去除率可达90%以上。低温条件下氨氮的去除效率不高。

采用超声波吹脱技术处理化肥厂高浓度氨氮废水(如882 mg/L)。最佳工艺条件为:pH=11,超声溶出时间40 min,气水比1000μ1。结果表明,超声波辐照后氨氮的去除率明显提高。与传统的汽提工艺相比,氨氮的去除率有了明显的提高。氨氮去除率提高了17%~164%,超过90%。吹脱后氨氮去除率小于100 mg/L。

为了以较低的成本将pH调节至碱性,需要向废水中添加一定量的氢氧化钙,但是容易产生水垢。同时,为了防止由吹出的氨氮引起的二次污染,必须在汽提塔之后提供氨氮吸收装置。

UASB预处理垃圾渗滤液(2240mg/L)处理时,发现pH=11.5,反应时间24小时,氨氮去除率可达95%,机械搅拌速度梯度120r/min,在pH=12时,第17小时pH开始下降,氨氮去除率仅为85%。因此,吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌,而不是空气扩散搅拌。

2、物理方法:沸石脱氧化法

沸石中的阳离子与废水中的NH_4进行交换,达到反硝化的目的。沸石通常用于处理低浓度氨氮废水或含有微量重金属的废水。然而,蒋建国等人探讨了沸石吸附去除垃圾渗滤液中氨氮的效果和可行性。小规模的研究结果表明,每克沸石对15.5 mg氨氮有最大的吸附潜力。当沸石粒径为30≤16目时,氨氮去除率达78.5%;当吸附时间、投加量和沸石粒径相同时,进水氨氮浓度越高,吸附率越高,沸石作为吸附剂去除渗滤液中氨氮是可行的。

采用沸石离子交换法处理厌氧消化猪粪废水时,发现Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo的处理效果最好,其次是Ca-Zeo。增加离子交换床高度可以提高氨氮的去除率。考虑到经济原因和水力条件,以18 cm(H/D=4)的床高和小于7.8BV/h的相对流量为宜。离子交换法受悬浮物浓度的影响很大。

沸石脱氨的使用必须考虑沸石的再生,通常用再生剂和焚烧。当使用焚烧时,必须处理产生的氨。

三。理化方法:膜分离技术

利用膜选择去除氨氮的方法。该方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。电渗析和pp中空纤维膜处理高浓度氨氮无机废水可取得良好效果。对2000年至3000毫克/升的氨氮废水进行电渗析处理,去除率可在85<gt;以上,可得8.9<gt;氨水浓度。该方法工艺简单,不消耗药物,操作过程中耗电量与废水中氨氮浓度成正比。对pp中空纤维膜的除氨效率为90>lock;gt;,回收的硫酸铵浓度约为25<lock;gt;。操作中需加碱。加碱量与废水中氨氮浓度成正比。

乳状液膜是一种乳状液形式的液膜,具有选择性渗透性能,可用于液-液分离。在分离过程中,通常采用乳状液膜(如煤油膜)作为分离介质,以NH3的浓度差和扩散传递为驱动力在油膜两侧使NH3进入膜内,从而达到分离的目的。采用液膜法处理某湿法冶金厂总出水(10 0 0~12 0 0mgNH4-N≤L,pH 6≤9)。以烷醇酰胺聚氧乙烯醚为表面活性剂,表面活性剂用量为4%,≤为6%,用pH1.4MAP沉淀废水。

主要化学反应如下:

Mg2 NH4 PO43-=MgNH4PO4

理论上,磷酸盐和镁盐以一定比例加入含有高浓度氨氮的废水中,当[Mg2] [NH4] [PO43 - ]> 2.5×10时,可形成磷酸镁(MAP) -13废水中的氨氮。 穆大纲等使用MgCl 2·6H 2 O和Na 2 HPO 4·12H 2 O形成磷酸铵镁沉淀到高氨氮浓度的工业废水中以除去高浓度氨氮。结果表明,在pH值为8.91时,Mg2,NH4和PO43-的摩尔比为1.25:1:1,反应温度为25℃,反应时间为20min,沉淀时间为20min。氨氨浓度可以为9500 mg / L,降至460 mg / L,去除率可达95%以上。由于大多数废水中镁盐的含量低于磷酸盐和氨氮的含量,虽然生产的磷酸铵镁可用作农业肥料以抵消部分成本,但加入镁盐的成本仍是限制因素的主要因素。这种方法的实现。 。海水取之不尽,用之不竭,含有大量的镁盐。 Kumashiro等。研究了以海水为镁离子源的磷酸铵镁的结晶过程。盐水是盐生产的副产品,主要含有MgCl2和其他无机化合物。 Mg2约为32g / L,是海水的27倍。 Lee等人用MgCl2,海水和盐水作为Mg2源,采用磷酸铵镁结晶法处理养猪场废水。结果表明,pH是最重要的控制参数。当终点pH≈9.6时,反应可在10分钟内完成。 。由于废水中的N / P不平衡,盐水的除磷效果与其他两种Mg2源相同,脱氮效果略差。

4。理化法:化学氧化法

用强氧化剂将氨氮直接氧化为氮气,去除氨氮的方法。折叠点氯化是利用水中的氨与氯反应生成氨水。这种方法也可以起到杀菌的作用,但由此产生的氯会对鱼产生影响,所以必须附加残余的脱氯设施。

在溴化物存在下,臭氧与氨氮反应如下:

Br-O3 H-HBrO O _ 2,

NH3 HBrO→NH2Br H2O,

NH2BR HBRO NHBR2 H2O,

3-3 hours.

采用有效容积为32L的连续曝气柱,研究了BR/N、pH和氨氮初始浓度对合成废水(氨氮600 mg/L)反应的影响。确定去除最多氨氮和生成最少NO3-的最佳反应条件。在对数坐标系下,出水NO3-N与进水氨氮之比(NFR)与Br-/N呈线性相关。当Br-/N>0.4时,氨氮负荷为3.6~4.0 kg/(m3·d)时,NFR随氨氮负荷的降低而减小。当出水pH=6.0时,NFR和BrO-BR(毒性副产物)最少。Na_2SO_3可定量分解BrO-Br,ORP可控制Na_2SO_3的用量。

5、生化联合法

高浓度氨氮废水的物化处理不受高浓度氨氮的限制,但氨氮浓度不能降到足够低(如低于100 mg/L)。高浓度游离氨或亚硝酸盐氮对生物脱氮有抑制作用。在实际应用中,对高浓度氨氮废水在生物处理前进行了物理化学和物理化学处理。

通过汽提 - 缺氧 - 好氧过程处理含有高浓度氨氮的浸出液。结果表明,当汽提条件控制在pH = 95,汽提时间为12h时,汽提预处理可去除废水中60%以上的氨氮,然后除去氨氮(1400mg / L)。缺氧 - 好氧生物处理)。降低至19.4 mg / L),COD去除率> 90%。

霍兰等。采用生物活性炭流化床处理垃圾渗滤液(COD为800-2700 mg/L,氨氮为220-800 mg/L)。结果表明,当氨氮负荷为0.71kg/(m3 d)时,硝化去除率可达90%以上,COD去除率可达70%,BOD去除率全部达到。石灰絮凝沉淀气提提高了渗滤液的生物降解性。吸附剂(粉末活性炭和沸石)被添加到后续的好氧生化处理槽中。结果表明,吸附剂浓度为0-5g/L时,随着吸附剂浓度的增加,COD和氨氮的去除效率增加,沸石对氨氮的去除效果优于活性炭。

膜生物反应器技术是将膜分离技术与传统废水生物反应器相结合的新型高效废水处理系统。mbr加工效率高,水可直接再利用,设备面积小,残留污泥少。困难之处在于保持膜具有较大的通量,防止膜的泄漏。采用李红岩等膜生物反应器对高浓度氨氮废水的硝化特性进行了研究。结果表明,当原来氨氮浓度为2000毫克/升,氨进水量负荷为2.0千克/(m3•d)时,氨氮的去除率可达99+,系统相对稳定。该反应器中活性污泥的具体硝化速率在半年内基本稳定在0.36/d。

6、新型生物脱氮法

近年来,国内外出现了一些新的反硝化工艺,为高浓度氨氮废水的反硝化处理提供了一条新的途径。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厌氧氨氧化。

7、新生物脱氮:短程硝化反硝化反硝化反硝化反硝化反硝化反硝化反硝化反硝化反硝化

生物硝化和反硝化是最广泛使用的脱氮方法。由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气,曝气成本是这种类型的反硝化的主要开支。短程硝化和反硝化(将氨氮氧化成亚硝酸盐氮进行反硝化)不仅可以节省氨气的需氧量,还可以节省碳源的反硝化作用。 Ruiza等人。使用合成废水(模拟含有高浓度氨氮的工业废水)来确定实现亚硝酸盐积累的最佳条件。为了实现亚硝酸盐积累,pH不是关键的控制参数。因为pH在6.45和8.95之间,所有硝酸盐都被硝化。在pH <6.45或pH> 8.95时,硝化被抑制并且氨氮累积。当DO = 0.7mg / L时,65%的氨氮可以以亚硝酸盐的形式积累,氨氮转化率高于98%。当DO <0.5 mg / L时,氨氮累积发生,DO> 1.7 mg / L则完全形成硝酸盐。通过亚硝酸和硝酸的作用对刘俊新等低碳氮比的高浓度氨氮废水进行了对比分析。试验结果表明,亚硝酸盐型反硝化可以显着提高总氮去除率,氨氮和硝态氮负荷可以增加近一倍。此外,pH和氨氮浓度等因素对脱氮类型有重要影响。

短切硝化反硝化处理焦化废水中试结果表明,进水COD、氨氮、TN、苯酚浓度分别为1201.6、510.4、540.1、110.4mg/L时,出水COD、氨氮、TN、苯酚平均浓度分别为197.1、14.2、181.5、0.4mg/L。分别。相应的去除率分别为83.6%、97.2%、66.4%和99.6%。与传统的生物脱氮工艺相比,该工艺具有较高的氨氮负荷,在较低的C/N值下可提高TN去除率。

8、新型生物脱氮方法:厌氧氨氧化(anamox)、自养脱氮(canon)

厌氧氨氧化(Anammox)是在厌氧条件下,以亚硝酸盐为电子受体,将氨氮直接氧化为氮的过程。

Anammox的生化反应公式为:

NH4 NO2-→N2↑2H2O

厌氧氨氧化是一种特殊的厌氧自养菌,非常适合处理含NO2-、低碳氮的氨氮废水,与传统工艺相比,基于厌氧氨氧化的反硝化工艺简单,不需要额外的有机碳源,可防止二次污染,且对环境的影响小。具有良好的应用前景。厌氧氨氧化主要有两种应用:佳能法和中温硝化(沙龙)联合形成沙龙-厌氧氨氧化联合工艺。

正离子法是在限制氧气的条件下,利用完全自养的微生物同时去除氨氮和亚硝酸盐的方法。从反应形式上看,它是沙仑和anammox过程的组合,在同一个反应器中进行。Meng Lai等人发现深圳市下坪固体垃圾填埋场渗滤液处理厂,溶氧控制在1毫克/升左右,氨氮摄入量800毫克/升,氨氮负荷0.46千克,nh4/(m3•d)在条件下,可以使用sbr反应器实现正子过程。氨氮的去除率为&GT;95&lt;lock;GT;,总氮的去除率为&GT;90&lt;lock;gt;。

Sliekers等人的研究表明,Anammox和Canon工艺都可以在气升式反应器中很好地运行,并获得较高的氮转化率。当溶解氧控制在0.5 mg/L左右时,厌氧氨氧化工艺的反硝化速率可达8.9kgN/(m3·d),CANON工艺的脱氮速率可达1.5kgN/(m3·d)。

9.新型生物反硝化:好氧反硝化

根据传统的脱氮理论,反硝化细菌是兼性厌氧细菌,其呼吸链在有氧条件下使用氧作为末端电子受体,在缺氧条件下使用硝酸作为末端电子受体。因此,如果进行脱氮,则必须处于缺氧环境中。近年来,好氧反硝化不断被发现和报道,并逐渐引起人们的关注。已经分离出一些好氧反硝化细菌,并且一些可以同时进行好氧反硝化和异养硝化(例如由Robertson等分离和筛选的Tpantotropha.LMD82.5)。通过这种方式,可以在同一反应器中实现实时同步硝化和反硝化,从而简化了工艺并节省了能源。

采用序批式反应器处理氨氮废水。实验结果表明,存在好氧反硝化作用。随着混合溶液中溶解氧浓度的增加,反硝化能力降低。当溶解氧浓度为0.5 mg/L时,总氮去除率可达66.0%。

连续动态试验表明,对高浓度氨氮浸出液,普通活性污泥对有氧反硝化的总脱氮链可达10+以上。硝化速率随溶解氧浓度的降低而降低,反硝化速率随溶解氧浓度的降低而提高。硝化和反硝化的动力学分析表明,溶解氧约为0.14毫克/升时,同时发生等硝化速率和反硝化速率的反硝化。其速率为4.7毫克/(l•h),硝化kn=0.37毫克/升;硝化kd=0.48毫克/升。

在反硝化过程中,N2O是一种温室气体,产生了新的污染。对其相关机理的研究还不够深入。许多工艺还处于实验室阶段,要想在实际工程中得到有效应用,还需要进一步的研究。另外还有自养反硝化、同步硝化反硝化等工艺,目前仍处于试验研究阶段,具有良好的应用前景。

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