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水中氨氮的去除方法有哪幾種呢?

時間:2021-06-16 06:27:10來源:本站 作者:admin 點擊:

  廢水中的氮通常以含氮化合物、氨、硝酸鹽和亞硝酸鹽都是以這些東西為介質存在的。生物處理將比例多的一部分有機氮轉化為氨,然后進一步轉化為硝酸鹽。

  去除水中氨氮的方法有很多,但目前常用的脫氮和反硝化工藝有沸石選擇性交換吸附、吹氣、折點氯化等。

  以下詳細介紹了這些水中氨氮的去除方法:

  01生物硝化反硝化(生物老化法)

  (1)硝化

  在好氧條件下,將氨態氮氧化為亞硝酸鹽氮和硝態氮的過程稱為生物硝化,是通過亞硝酸鹽細菌和硝態氮細菌的作用進行的。硝化反應過程如下:

  由上式可知:(1)在硝化過程中,1g氨氮轉化為硝態氮時,需氧量為4.57g(2)硝化過程中釋放H+,會消耗廢水中的堿度。7.每lg氨氮氧化(以CaCO3計算)消耗lg。

  影響硝化過程的主要因素有:(1)當pH值為8.0 ~ 8.4(20℃)時,硝化速度快。由于硝化過程中pH值會下降,因此在廢水的堿度不足時應加入石灰,pH值應保持在7.5以上。(2)溫度高時,硝化速度快。(3)硝化細菌的生長速率很小,生長速率為0.3-0.5d-1(溫度為20℃,ph8.0-8.4)。為了保持池內一定數量的硝化菌,污泥滯留時間需要大于硝化菌小產生時間。
       (4)溶解氧在硝化過程中是一種電子受體,其濃度低不利于硝化。一般在活性污泥曝氣池內進行硝化,溶解氧應保持在2-3mg/l以上(5)有BOD負荷的硝化菌為自養菌,而BOD氧化菌為異養菌。如果BOD5負荷過高,生長速率高的異養菌繁殖迅速,使*佳的白色型硝化菌得不到優勢,硝化速率降低。因此,為了達到完全硝化,BOD5負荷應保持在0.3KG (BOD5) /kg (SS)以下。

  (2)生物脫氮

  在缺氧條件下,由于兼性反硝化細菌(簡稱反硝化細菌)的作用,將NO2-N和NO3-N還原為N2的反硝化過程稱為反硝化。反硝化中的電子供體(氫供體)是多種有機底物(碳源)。以甲醇為碳源為例,反應公式如下:

  6no3-10 2ch3oh→6no2-10 2co2和104h2o

  6no2-deca3ch3oh→3N2, 3co2, 3H2O, 60H-

  可以看出,在生物反硝化過程中,NO3-N和NO2-N可以被還原,有機物可以被氧化分解。

  影響反硝化的主要因素有:(1)溫度對反硝化的影響大于其他廢水生物處理工藝。一般保持20-40℃為宜。冬季可降低污泥滯留時間和負荷以保持反硝化效果(2)反硝化過程的pH值控制在7.0 ~ 8.0(3)溶解氧對反硝化和反硝化有抑制作用。一般情況下,反硝化反應器的溶解氧控制在0.5mg/l以下(活性污泥法)或1mg/l以下(生物膜法)
      (4)當廢水中有機碳源含有足夠的有機碳源bod5/tn >(3-5)時,不需要額外的碳源。當廢水中的碳氮比低于該比值時,應添加有機碳。甲醇和有機碳一起使用。考慮到溶解氧對甲醇的額外消耗,甲醇用量一般為no3-n的3倍。此外,微生物死亡可以利用;自溶后釋放的部分有機碳。“內碳源”,要求污泥停留時間較長或負荷率較低,這使得微生物處于生長曲線的靜態或衰變期,因此池容量相應增加。

  02分子篩的選擇性交換吸附

  沸石是一種鋁酸鹽,其化學成分可表示為(M2 + 2m+) o.al2o3。msio2·nH2O (M = 2-10, n = 0-9

  斜發沸石對某些陽離子的交換選擇性為k+、nh4+ > na+ > ba2+ > ca2+ > mg2+。斜發沸石對nh4+的高選擇性可用于交換吸附去除水中氨氮。飽和的刷石可以通過再生再利用。

  溶液pH值對沸石除氨效果有較大影響。當pH過高時,nh4+轉化為NH3,交換吸附減弱;當pH過低時,對h+的競爭性吸附增強,不利于nh4+的去除。一般進水口pH值為6-8。用10-20mg / L氨氮處理出水時,出水濃度可達LMG / L以下,滲透時水量約為100-150床容。沸石的工作交換容量約為0.4 ×約10-3n-1mol/g。

  含飽和銨的沸石可用5g/l石灰乳或飽和石灰水再生。再生液用量約為處理水的3-5%。結果表明,在石灰再生溶液中加入0.1mol NaCl可以提高再生效率。針對石灰再生結垢問題,還采用2%氯化鈉溶液作為再生溶液,再生溶液用量較大。再生過程中排放的高濃度氨廢液需要采用:(1) NH3或吹空或以h2s04的量吸收為肥料(2)1%蒸汽吹冷凝水的氨溶液可用作肥料(3)氨氧化通過電解(電氯化)分解為N2。

  03吹氣

  在堿性條件下(pH > 10.5),廢水中氨氮主要以NH3的形式存在(圖20-2)。當廢水與空氣充分接觸時,水中揮發性NH3由液相轉移到氣相,從而去除水中氨氮。塔內填充木質或塑料板條填料,氣流從塔下部進入,廢水從塔頂流至塔底集水池。

  影響吹氨效果的主要因素如下:

  (1) pH值一般增加到10.8-11.5;

  (2)當溫度和水溫降低時,氨的溶解度增加,吹氣效率降低。如20℃時氨氮去除率為90-95%,10℃時為75%,使塔在冬季難以運行;

  (3)水力負荷(m3/m2.h)過大,破壞高效吹除所需的水流狀態,形成水幕;液壓負荷過小,填料可能沒有適當濕潤,導致運行不良,形成干塔。一般水力負荷2.5 ~ 5m3 / m2·H;

  (4)空氣水比高于某一塔時,可增加空氣流量,提高氨氮去除率;但隨著空氣流量的增加,壓降也隨之增大,因此空氣流量存在一個極限值。一般情況下,氣水比可為2500 ~ 5000 (m3/m2);

  (5)填料的結構和高度是影響氨吹脫的關鍵因素,因為填料的反復飛濺和形成水滴。因此,填料的形狀、尺寸、間距和排列方式都會影響吹除效果。填料的間距一般為40-50mm,填料高度為6-7.5m。若填料間距增大,則填料高度應增大;

  (6)結垢控制填料結垢(CaCO3)降低了吹脫塔效率。控制結垢的措施包括:用高壓水沖洗結垢層;在水中添加阻垢劑:吹除CO2不合格或較少的空氣(如使用尾氣吸收和除氨循環);用不易剝落的塑料包裝代替了木頭包裝。

  吹氣法對氨氮的去除率為60-95%,工藝簡單,處理效果穩定,基礎設施成本和運行成本低,可處理高濃度氨氮廢水。但溫度較低時吹除效率較低,充填段結垢往往嚴重干擾操作,吹除產生的氨會對環境造成二次污染。

水中氨氮的去除方法有哪幾種呢?

  04褶皺氯化

  通過加入過量的氯或次氯酸鈉,使廢水中的氨完全氧化為N2的方法稱為折點氯化法,其反應可以表示為:

  Nh4+ 10 1.5hocl→0.5n2, 10 1.5H2O, 12.5h+ 10 1.5cl-

  理論氯需求量(C12)到斷點為7.6kg/kg (NH3-N),而實際氯需求量為8-10kg/kg (NH3-N)。當pH = 6-時。折點氯化法對氨氮的去除率為90-100%,處理效果穩定,不受水溫影響,基礎設施建設成本不高。但它的運營成本很高;剩余氯和含氯有機物必須在處理后進行處理。

  在四種脫硝工藝中,物理化學法因運行成本高、對環境造成二次污染而受到固定限制。而生物反硝化法可以有效徹底地去除氮,也可以購買我們的氨氮去除劑幫進行去除。且更經濟,因此得到了廣泛的應用。

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