污水处理技术工艺

浅析高氨氮废水处理技术的研究

发布日期:2019-05-08 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

近年来,氨氮污染加剧,含氮污染物排放前未得到完全处理,严重危害社会环境和人类健康。过量的氨氮使水体中的溶解氧持续下降,水体富营养化日益严重。水的质量已经恶化。氨氮已成为许多水体和流域的第一污染物。到十一五结束时,全国城镇污水处理厂占污水排放总量的一半以上,生活污水中氨氮排放总量占氨氮排放总量的10多吨,处于“十二五”阶段.氨氮在经过鳕鱼和so2之后,已成为减少污染物排放总量的重要控制指标。有效控制水中氨氮成为保证水质和水生态安全的重要环节。同时,我国重点流域污水排放标准趋于严格。水是一切生命的源泉。随着工业和城市建设的迅速发展,我国的水污染问题日益严重。此外,人均水资源医疗短缺严重制约了我国经济的可持续发展,危害了生态环境。近年来,工业废水的排放呈上升趋势,含高浓度氨氮的废水不断增加。随着水处理技术的不断完善,我国高氨氮废水的去除效果有了很大的提高。

1高浓度氨氮废水的危害

高浓度氨氮废水耗氧量高,是水体富营养化的主要原因。废水对水生生物有直接毒性作用。在高氮环境下,藻类等微生物大量繁殖,水中溶解氧减少,水质恶化,使水质发臭,同时导致大量鱼类死亡。饮用水源中氨氮含量过高会导致水处理操作困难、自来水产生异味等问题。氨氮硝化产生硝酸盐和亚硝酸盐,给饮用水带来很大危害。长期饮用这种水会引起高铁血红蛋白症状和癌症,水中的氨水会渗入机体。血红蛋白中的Fe2被氧化为Fe3,降低了血液的负氧能力。氨可影响水生生物的神经系统、肝肾系统,造成严重的肝昏迷和死亡。急性氨氮中毒的水生生物表现出多动、抽搐甚至死亡.

2高浓度氨氮废水处理技术

在实际的工业处理过程中,高氨氮废水含有较多的污染物,包括可生物降解的有机物和难降解的污染物。常规微生物处理工艺的去除效果不是很好,一些传统工艺和经济成本高,存在一些问题。在我国工业生产中氨氮废水排放量逐步增加的前提下,对氨氮废水排放指标的调控日益严格。如何实现对水中氨氮污染物的高效低成本去除,已成为我国污水处理领域亟待解决的问题之一。目前国内外高氨氮废水的处理方法主要有:汽提法、化学沉淀法、膜吸收法、离子交换法和生物脱氮法。

2.1 吹脱法

吹法是指调整污水的ph值,使污水中的氨氮全部转化为分子状态,并将空气引入污水中,这样空气和液体就能完全相互接触,分子氨就能随空气被吹出。影响吹气效率的主要因素包括温度、ph值、气液比、水负荷和足够的气液分离空间。

NH+4+OH- NH _ 3+H_2O

石化等行业排放的污水氨氮浓度较高,传统处理费用较高。因此,通常采用吹脱法,即回收部分分子氨。从而有效地降低了汽提过程中的蒸汽成本。石灰用来调节废水的酸度和碱度。汽提装置采用填料塔,填料塔内主要设有一定高度的填料层,污水从上向外流动,空气从下向外流动,气液逆流接触,充分混合实现传质过程。吹脱法在污水处理中的主要应用是预处理,处理效果明显,工艺流程简单,成本低。然而,这种方法处理废水、污染物与空气逆流接触,不断向气相移动,容易造成二次污染,在处理过程中容易产生结垢,上述问题需要考虑和努力克服。

2.2 化学沉淀法

化学沉淀法是在含NH + 4的废水中加入Mg2 +和PO + 4,与NH + 4反应生成不溶性双盐磷酸镁晶体,将MAP与氨氮废水分离。在处理过程中,如果碱度过大,一部分氨气会向外挥发,因此化学沉淀法的沉淀时间不宜过长,碱度不宜过大。最合适的沉淀剂是氧化镁和磷酸,可以减少外来污染物的干扰。化学沉淀法对高氨氮废水的去除率高,处理效果好。污水处理过程中不会产生外部污染,磷酸镁可以很好地回收利用而不会对作物造成危害。虽然该方法具有明显的优点,但处理后的氨氮流出物浓度仍然很高,需要进一步处理。同时,在处理过程中产生的沉积物,药物的剂量,从外部引入的氯离子和磷的使用是环境友好的。由此产生的危害仍然是一个主要问题

2.3 膜吸收技术

旧的膜技术主要是液膜法。其原理是氨在膜相中容易溶解。氨从高浓度的膜相外经膜相扩散进入膜相的内、内界面,与膜内相存在的酸反应形成氨离子,并以膜两侧的氨压差为氨运动的动力,以防止氨的浪费。水被转移到吸收剂中,以降低废水中氨氮的浓度。但是,经过处理的吸收液含有高氨氮。如何处理和利用这部分氨氮以及如何降低吸收液本身的污染危害,是该技术需要研究的内容和问题。

在不断改进的过程中,膜技术已成为许多学者研究的热点。疏水膜可以将氨氮废水从液相中分离出来,容易吸收膜两侧游离的氨。不同的吸收剂对膜也有不同的选择。膜吸收技术的技术难点是防止膜泄漏。为了增加过程中氨的通过率,经常使用非常薄的膜,在某些情况下这种膜很难承受膜两侧的压差,导致泄漏。

2.4离子交换技术

在离子交换法中,以沸石为交换载体。沸石的吸附具有很高的选择性,对废水中的氨离子有一定的亲和力,使氨离子被沸石吸附,降低了氨氮的浓度。根据相关数据,每克沸石对15.5 mg氨氮的吸附能力均达到极限值。当沸石粒径为30~16目时,氨氮去除率可达78.5%。但该方法产生的废液中氨氮浓度仍然很高,需要进一步处理,仅适用于高浓度氨氮废水的处理,而不适用于低浓度氨氮废水的处理。

2.5生物脱氮技术

传统的生物脱氮技术在氨氮废水处理领域得到了广泛的应用。在传统工艺的基础上,逐步发展了生物脱氮工艺。该工艺与传统工艺最大的区别是硝化和反硝化的分离。硝化和反硝化可以在两个反应器中进行,也可以在同一个反应器中进行,但在时间和空间上存在一定的差异,使其交替进行好氧和厌氧。传统工艺存在许多问题:一是处理用氧量大;二是部分氨氮废水缓冲能力差,增加了碱的消耗;三是部分氨氮废水难以生物降解,增加了碳源的消耗。这些问题最终导致污水处理成本大幅增加。目前,当氨氮浓度在生物降解范围内较高时,通常采用预物化反硝化工艺来降低氨氮浓度。

3 结语

在当今科学技术的发展中,处理高氨氮废水的技术也在不断进步。目前正在研究的技术包括先进的生物处理措施,如固定化微生物脱氮技术和曝气生物硫化物床技术。它也是未来这个方向的前进方向。

浅析高氨氮废水处理技术的研究

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