|
1化学沉淀法
化学沉淀法,又称MAP沉淀法,是将镁化物、磷酸盐或磷酸氢盐加入含氨氮的废水中,使废水中的NH4﹢与Mg2+、PO43-在水溶液中反应产生磷酸镁沉淀,分子为MgNH4P04.6H20,达到去除氨氮的目的。磷酸镁俗称鸟粪石,可用作堆肥、土壤添加剂或建筑结构产品的阻火剂。反应方法如下:
Mg2+NH4﹢+PO43-=MgNH4P04
化学沉淀法的优点是当氨氮废水浓度高时,其他方法的应用有限,如生物法、折点氯化法、膜分离法、离子交换法等,化学沉淀法去除效率好,无温度限制,操作简单;磷酸镁沉淀污泥可作为复合肥,实现废物利用,抵消部分成本;如果能与部分磷酸盐废水工业企业和盐盐企业合作,可节省药品成本,有利于大规模应用。
化学沉淀法的缺点是由于磷酸铁镁溶解积的限制,废水中的氨氮达到一定浓度,去除效果不明显,投资成本大大增加,化学沉淀法需要与其他适合深度处理的方法一起使用;剂量大,污泥多,处理成本高;氯离子和余磷容易造成二次污染。
2吹脱法
吹脱法去除氨氮是通过调整pH值到碱性,将废水中的氨离子转化为氨,使其主要以游离氨的形式存在,然后通过载气将游离氨从废水中取出,从而达到去除氨氮的目的。影响吹脱效率的主要因素有pH值、温度、气液比、气流速度、初始浓度等。目前,吹脱法广泛应用于高浓度氨氮废水处理中。
吹脱法去除氨氮效果好,操作简单,控制方便。硫酸可用作吹脱氨氮的吸收剂,硫酸钱可用作化肥。吹脱法是目前常用的物化脱氮技术。但吹脱法存在一些缺点,如吹脱塔内经常结垢、低温时氨氮去除效率低、吹脱气体形成二次污染等。吹脱法一般与其他氨氮废水处理方法结合使用,高浓度氨氮废水预处理采用吹脱法。
3化学氧化法
3.1折点氯化法
氯化法去除氨的机理是氯与氨反应产生无害的氮气,N2逸人大气,使反应源不断向右进行。其反应类型为:
NH4﹢+1.5HOCl→0.5N2+1.5H20H﹢+1.5Cl﹣
折点氯化法脱氮效率高,去除率可达100%,降低废水中氨浓度为零;效果稳定,不受温度影响;投资设备少,反应快,完全;对水体起到杀菌作用。折点氯化法的适用范围为氨氮废水浓度40mg/L,因此,折点氯化法主要用于氨氮废水的深度处理。折点氯化液氯安全使用和储存要求高,处理成本高。此外,副产品氯胺和氯代有机物会造成二次污染。
3.2催化氧化法
催化氧化法是在一定的温度和压力下,通过催化剂将污水中的有机物和氨氧化分解成二氧化碳、N2、H2O等无害物质,达到净化的目的。
催化氧化法净化效率高,工艺简单,底部面积小,主要用于处理高浓度氨氮废水。应用困难在于如何防止催化剂的流失和设备的腐蚀保护。
3.3电化学氧化法
电化学氧化法是指利用催化活性电极氧化去除水污染物的方法。影响因素包括电流密度、进水流量、排水时间和点解时间。
4生物法
4.1传统生物脱氮技术
传统的生物法是在各种微生物的作用下,通过硝化、反硝化等一系列反应将废水中的氨氮转化为氮,从而达到废水处理的目的。传统的生物法需要两个阶段才能去除氨氮。第一阶段是硝化过程。在有氧条件下,硝化细菌将氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐;第二阶段是反硝化过程。在无氧或低氧条件下,反硝化细菌将污水中的硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮。传统生物法去除氨氮的机理如下:
传统生物法处理氨氮废水具有效果稳定、操作简单、无二次污染、成本低等优点。该方法还存在一些缺点。例如,当废水中C/N比较低时,必须补充碳源,温度要求相对严格,低温时效率低,占地面积大,需氧量大。一些有害物质,如重金属离子,对微生物有抑制作用,需要在生物法前去除。此外,在废水中,氨氮浓度过高也会抑制硝化过程。因此,在处理高浓度氨氮废水之前,应进行预处理,使氨氮废水浓度小于300mg/L。传统的生物法适用于生活污水、化工废水等含有有机物的低浓度氨氮废水的处理。
4.2新型生物脱氮技术
4.2.同时硝化反硝化(SND)
当同事在同一反应器中进行硝化和反硝化时,称为同时消化反硝化(SND)。废水中的溶解氧受微生物絮体或生物膜微环境区域扩散速度的限制,使微生物絮体或生物膜外表面溶解氧梯度,有利于好氧硝化细菌和氨化细菌的生长繁殖,絮体或膜越深,溶解氧浓度越低,缺氧区、反硝化细菌优势,形成同时消化反硝化过程。影响反硝化消化的因素包括PH值、温度、碱度、有机碳源、溶解氧和污泥年龄。
硝化反硝化法节省反应器,缩短反应时间,低能耗,节约投资,保持pH稳定。
4.2.反硝化的短期消化
短程硝化反硝化是指在同一反应器中,在有氧条件下,利用氨氧化细菌将氨氧化成亚硝酸盐,然后在缺氧条件下,以有机物或碳源作为电子供体,直接反硝化亚硝酸盐产生氮气。短程硝化反硝化的影响因素包括温度、游离氨和pH值、溶解氧等
短期硝化反硝化过程不经历硝酸盐阶段,节省生物脱氮所需的碳源。低C/N比氨氮废水具有一定的优点。短期硝化反硝化具有污泥量少、反应时间短、反应器体积大等优点。然而,短期硝化反硝化需要稳定持久的亚硝酸盐积累,因此如何有效抑制硝化细菌的活性成为关键。
4.2.3厌氧氨氧化
厌氧氨氧化是以亚硝氮或硝氮为电子受体,利用自养菌将氨氮直接氧化为氮的过程。
与传统生物法相比,厌氧氨氧化不需要添加碳源,需氧量低,不需要试剂中和,污泥产量少,是一种更经济的生物脱氮技术。厌氧氨氧化的缺点是反应速度慢,所需反应器体积大,碳源不利于厌氧氨氧化,对解决可生化性差的氨氮废水具有现实意义。
5膜分离法
膜分离法是利用膜的选择性渗透性选择性分离液体中的成分,从而达到去除氨氮的目的。包括反渗透、纳滤和电渗析。影响膜分离的因素包括膜特性、压力或电压和pH值、温度、氨氮浓度等。
膜分离法具有氨氮回收率高、操作简单、处理效果稳定、无二次污染等优点。然而,在处理高浓度氨氮废水时,使用的薄膜容易结垢堵塞,经常回收和反洗,增加了处理成本。因此,该方法更适用于预处理或中低浓度氨氮废水。
6离子交换法
离子交换法是一种去除废水中氨氮的方法,具有很强的氨离子选择吸附作用。常用的吸附材料包括活性炭、沸石、蒙脱石和交换树脂。沸石是一种具有规则孔结构和孔洞的三维空间结构硅铝酸盐,其中斜开石具有较强的氨离子选择吸附能力,价格较低,因此斜开石常用作氨氮废水的吸附材料。影响斜开石处理效果的因素包括粒径、进水氨氮浓度、接触时间、pH值等。
离子交换法具有投资小、工艺简单、操作方便、对毒物和温度不敏感、沸石可回收利用等优点。然而,在处理高浓度氨氮废水时,经常回收,给操作带来不便。因此,需要与其他处理氨氮的方法或低浓度氨氮废水一起使用。
7土壤灌溉
土壤灌溉是一种直接使用低浓度氨氮废水作为肥料的方法。对于一些含有细菌、重金属、有机和无机等有害物质的氨氮废水,应在灌溉前进行预处理。土壤灌溉要求氨氮浓度一般为每升几十毫克。
|
|||||||||||||||||
首页|关于我们|产品中心|成功案例|视频中心|联系我们 | |||||||||||||||||
|