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氨氮污水处理工程设计及工艺流程

  氨氮废水主要来自于石油、化工、食品和制药等工业,城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮的含量急剧上升。过量的氨氮会造成水体中溶解氧浓度降低,导致水体发黑发臭,水体富营养化,水质下降,易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖,严重时会使水中溶解氧下降,水体中鱼及水生物大量死亡。

 

       目前,国内外氨氮废水处理采用蒸发结晶法、反渗透、氨吹脱、催化湿式氧化、离子交换法、化学沉淀法等处理高浓度氮氮废水(≥500mg/L),其中,蒸发结晶法适用于高氨氮浓度(大于10000mg/L)废水处理,这些技术可分为物理化学法和生物脱氮技术两大类。

 

       一、生物脱氮法

 

       传统和新开发的脱氮工艺有A/O,两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等。

 

 

       微生物去除氨氮过程需经两个阶段。第一阶段为硝化过程,亚硝化菌和硝化菌在有氧条件下将氨态氮转化为亚硝态氮和硝态氮的过程。第二阶段为反硝化过程,污水中的硝态氮和亚硝态氮在无氧或低氧条件下,被反硝化菌(异养、自养微生物均有发现且种类很多)还原转化为氮气。在此过程中,有机物(甲醇、乙酸、葡萄糖等)作为电子供体被氧化而提供能量。常见的生物脱氮流程可以分为3类,分别是多级污泥系统、单级污泥系统和生物膜系统。

 

       二、物化除氮

 

       物化除氮常用的物理化学方法有折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、吹脱法、液膜法、电渗析法和催化湿式氧化法等。

 

       1. 吹脱法

 

       在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法,一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。

 

       2. 沸石脱氨法

 

       利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时,产生的氨气必须进行处理。


       3.膜分离技术

 

       利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。例如:气水分离膜脱除氨氮。氨氮在水中存在着离解平衡,随着PH升高,氨在水中NH3形态比例升高,在一定温度和压力下,NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水,另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的压力差,那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面,在膜表面分压差的作用下,穿越膜孔,进入吸收液,迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。

 

       4.MAP沉淀法

 

       主要是利用以下化学反应:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐,当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁(MAP),除去废水中的氨氮。

 

       5.化学氧化法

 

       利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨,这种方法还可以起到杀菌作用,但是产生的余氯会对鱼类有影响,故必须附设除余氯设施。



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