处理污水氨氮的方法十篇

发布时间:2024-04-25 20:38:25

处理污水氨氮的方法篇1

关键词:饮用水氨氮水质标准

1饮用水处理中氨氮问题现状

作为有机生命体的重要组成元素,氮在自然环境中存在一个循环过程。由于城市人口集中和城市污水处理相对不力,以及农业生产大量使用化学肥料,使地表水体中的氨氮达到了较高的浓度。

根据90年代中国环境状况公报[1~7]的统计(见表1),我国地表水环境污染状况堪忧,七大水系中仅长江、珠江情况较好,且水质有逐年下降的趋势,氨氮在地表水体超标污染物中出现频率非常高。

上海某水厂从黄浦江下游取水,1995年其原水氨氮变化如图1所示。从图中可以看出,该厂原水氨氮污染较严重,很多时间在2mg/l以上,最高可达6~7mg/l,用如此污染状况的原水生产自来水,需重视氨氮对饮用水水质的影响。

2氨氮浓度过高时的问题

水中的氮主要以氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮几种形式存在。在特定条件下,如氧化和微生物活动,有机氮可能转化为氨氮。好氧情况下,氨氮又可被硝化细菌氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。

表190年代我国七大水系污染状况统计年份项目长江黄河珠江淮河松花江辽河海河1992比例

(%)ⅰ、ⅱ:58;

ⅲ:22;

ⅳ、ⅴ:20ⅰ、ⅱ:24;

ⅲ:6;ⅳ、ⅴ:70ⅰ、ⅱ:47;ⅲ:6;

ⅳ、ⅴ:47ⅰ、ⅱ:13;ⅲ:20;

ⅳ、ⅴ:67ⅲ:26;

ⅳ、ⅴ:74ⅲ:14;

ⅳ、ⅴ:86ⅰ、ⅱ:16;ⅲ:10;

ⅳ、ⅴ:74主要

污染物有机物、酚、氨氮有机物、酚、氨氮hg、氨氮有机物、酚、氨氮hg、氨氮、酚有机物、酚、氨氮、hg、cu有机物、氨氮1993比例

(%)ⅰ、ⅱ:37;

ⅲ:31;ⅳ、ⅴ:32ⅰ、ⅱ:13;

ⅲ:18;ⅳ、ⅴ:69ⅰ、ⅱ:29;

ⅲ:40;

ⅳ、ⅴ:31ⅰ、ⅱ:18.3;

ⅲ:15.7;ⅳ、ⅴ:66ⅲ:38;

ⅳ、ⅴ:62ⅲ:13;

ⅳ、ⅴ:87ⅲ:50;

ⅳ、ⅴ:50主要

污染物codmn、酚、氨氮、cu、ascodmn、酚、bod、氨氮氨氮、cu、ascodmn、酚、氨氮hg、氨氮、酚codmn、hg、氨氮、酚、cucodmn、酚、氨氮1994比例

(%)ⅰ、ⅱ:42;

ⅲ:29;ⅳ、ⅴ:29ⅰ、ⅱ:7;

ⅲ:27;

ⅳ、ⅴ:66ⅰ、ⅱ:39

ⅲ:43;

ⅳ、ⅴ:18ⅰ、ⅱ:16;

ⅲ:40;

ⅳ、ⅴ:44ⅰ、ⅱ:6;

ⅲ:23;

ⅳ、ⅴ:71ⅰ、ⅱ:32;

ⅲ:24;

ⅳ、ⅴ:44主要

污染物codmn、酚、氨氮、cu、ascodmn、酚、bod、氨氮氨氮、as、codmn氨氮、codmncodmn、氨氮、酚、cn-codmn、酚、氨氮、bod1995比例

(%)ⅰ、ⅱ:45;

ⅲ:31;

ⅳ、ⅴ:24ⅰ、ⅱ:5;

ⅲ:35;

ⅳ、ⅴ:60ⅰ、ⅱ:31;

ⅲ:47;

ⅳ、ⅴ:22ⅰ、ⅱ:27;ⅲ:22;

ⅳ、ⅴ:51ⅰ、ⅱ:4;

ⅲ:29;

ⅳ、ⅴ:67ⅰ、ⅱ:42;

ⅲ:17;

ⅳ、ⅴ:41主要

污染物codmn、酚、氨氮codmn、酚、bod、氨氮氨氮、codmncodmn、氨氮codmn、氨氮、酚codmn、酚、氨氮、bod1996比例

(%)ⅰ、ⅱ:38.8;

ⅲ:33.7;

ⅳ、ⅴ:27.5ⅰ、ⅱ:8.2;

ⅲ:26.4;

ⅳ、ⅴ:65.4ⅰ、ⅱ:49.5;

ⅲ:31.2;

ⅳ、ⅴ:19.3ⅰ、ⅱ:17.6;

ⅲ:31.2;

ⅳ、ⅴ:51.2ⅰ、ⅱ:2.9;

ⅲ:24.3;

ⅳ、ⅴ:72.8ⅰ、ⅱ:39.7;

ⅲ:19.2;

ⅳ、ⅴ:41.1主要

污染物codmn、酚、氨氮、cucodmn、酚、bod、氨氮氨氮、as、codmncodmn、氨氮codmn、酚、氨氮、hgcodmn、酚、氨氮、cu、hgcodmn、酚、氨氮、bod1997比例

(%)ⅰ、ⅱ、ⅲ:67.7;

ⅳ、ⅴ:32.3ⅳ:66.7ⅰ、ⅱ、ⅲ:62.5;

ⅳ:29.2;

ⅴ:8.3干流以ⅲ、ⅳ为主ⅳ:70.6ⅴ以下:50ⅴ以下:50主要

污染物codmn、酚、bodcodmn、酚、bod、氨氮氨氮、hg、codmncodmn、氨氮codmn、酚、bodcodmn、酚、氨氮、bodcodmn、bod、氨氮1998比例

(%)ⅰ:4;ⅱ:67;

ⅲ:4;

ⅳ:11;

ⅴ:4ⅱ:24;

ⅲ:5;

ⅳ:47;

ⅴ以下:24ⅰ:29;

ⅱ:36;

ⅲ:7;

ⅳ:22;

ⅴ:2;

ⅴ以下:4ⅱ:11;

ⅲ:17;

ⅳ:18;

ⅴ:6;

ⅴ以下:48ⅰ:5;

ⅱ:19;

ⅲ:4;

ⅳ:10;

ⅴ:9;

ⅴ以下:53ⅰ:4.5;

ⅱ:2.3;

ⅲ:4.5;

ⅳ:22.7;

ⅴ:4.5;

ⅴ以下:61.4ⅲ:4;

ⅳ:67;

ⅴ:21;

ⅴ以下:8

主要

污染物codmn、ss、氨氮ss、酚氨氮、石油、sscodmn、bodcodmn、氨氮、石油、酚codmn、酚、氨氮酚、石油注ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ分别表示按照我国地面水环境质量标准划分的ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ和ⅴ类水体。

水中氨氮浓度并非固定不变,而是可在多种氮的存在形式间互相转化。我国地面水环境质量标准的说明[8]中指出了水中三氮(氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮)出现的水质意义,见表2。

由表2可知,根据原水中三氮出现情况的不同,水质呈现不同的污染特征。但只要水中有氨氮出现,则表示水体受到新的污染,水体自净尚未完成。自来水厂面对这样的原水,为了保证饮用水安全,应该采取相应的水处理措施。

表2三种含氮化合物在原水中出现的意义nh+4-nno-2-nno-3-n意义+--水新近被污染++-新近被污染,分解正在进行+++水以前被污染,已开始分解并仍有新污染-++水中污染物已分解,趋向自净+-+旧污染分解已完成,现又有新污染-+-污染已分解,但未完全自净或硝酸盐还原为亚硝酸盐--+水中污染物都已分解并达到了净化---清洁水注“+”表示在水中出现;“-”表示在水中不出现。

到目前为止还没有看到过饮用水中氨氮危害人体健康的报道,但在地表水体中如果存在较高的氨氮,能对水生生物造成毒害,毒害作用主要是由水中非离子氨(nh3)造成的。水中氨氮以铵根(nh+4)和非离子氨(nh3)两种形式存在,这两种成分的比例随水温和ph值变化,以铵根为主。水中的亚硝酸盐不稳定,易在微生物或氧化剂的作用下转化为硝酸盐和氨氮。硝酸盐和亚硝酸盐浓度高的饮用水可能对人体造成两种健康危害[1~7],即诱发正铁血红朊症(尤其是婴儿)和产生致癌的亚硝胺,这两种危害都是亚硝酸盐直接造成的,因而对硝酸盐的浓度限制较宽。

自来水中含高浓度的氨氮也可能产生亚硝酸盐的问题,尤其是在我国多层建筑广泛采用的屋顶水箱中。屋顶水箱容易受到二次污染,也容易造成死水,使自来水在水箱中停留较长时间才被用户使用。用含氨氮的自来水厂滤后水加氯后进行贮放试验,结果见图2。试验水样(滤后水)含氨氮1.38mg/l,加氯后水样的余氯为2.0mg/l,密闭贮存于5l棕色瓶内,放置在室内环境中,检测时从中取出少量水样分析余氯、氨氮和亚硝酸盐氮。试验期间水温从25℃逐渐升高至27℃。

由图2可知,2mg/l的余氯经2d就被消耗掉90%,同时开始进行硝化反应。在开始2d内氨氮稍有下降,应该是同水中余氯反应的结果。第5~8d,有一个硝化反应的高峰期,这段时间内氨氮浓度迅速下降,同时亚硝酸盐氮浓度迅速升高,最高时达到约0.7mg/l。

另外,饮用水中氨氮浓度较高,在消毒时会产生令人厌恶的嗅和味。

3 国内外饮用水标准对氨氮浓度的规定

美国、前欧共体和who所制定的饮用水标准,代表了目前世界的先进水平。由于常规处理难以去除氨氮,且西方国家近年水源保护较好,原水氨氮浓度不高,目前各国饮用水标准中对氨氮的规定不一,见表3。

表3国内外饮用水标准中对氨氮限值mg/l标准

名称原欧共体(1998)中国(1985)美国(1996)日本(1993)who(1992)法国(1989)荷兰(1984)德国(1990)韩国(1984)氨氮

限值0.5---1.50.50.20.50.5

从表3可以看出,在饮用水标准中对氨氮有规定的主要是欧洲国家,其他如美国、日本都没有规定。

我国现行的饮用水标准(gb5749—85)中对氨氮没有规定,而文献[9]中推荐的一类水司(供水量100×104m3/d以上的自来水公司)88项指标中,规定氨氮(以nh3计)的标准值为0.5mg/l。我国生活饮用水水源水质标准[10]将饮用水水源分为ⅰ、ⅱ两级,其中对原水氨氮的规定是:ⅰ级、ⅱ级≤0.5mg/l。水质指标超过ⅱ级标准限值的水源水,不宜作为生活饮用水的水源。若限于条件需加以利用,应采用相应的净化工艺进行处理。综上所述,我国并不是缺少对饮用水源的氨氮规范,而是目前自来水厂采用的标准gb5749—85中,没有氨氮的限值。

去除污染原水中的氨氮,需要较高的经济投入。在我国目前的经济条件下,普遍要求处理水中的氨氮较难实施,但有条件的自来水厂或原水受氨氮污染严重的水厂,应该逐渐实施去除水中的氨氮,还要逐步将这一要求推广开来。

4解决饮用水中氨氮的方法

解决饮用水中氨氮污染的根本方法是控制水源污染,在当前的实际情况下,应该在水厂中强化、增加处理工艺,去除原水中的氨氮。

目前生物法处理是去除原水氨氮最有效、最经济的方法。生物预处理技术是在常规处理之前进行生物处理,该工艺不仅能去除60%~90%的原水氨氮,而且对水中有机物(codmn、toc等)、浊度、色度和锰等均有一定的去除效果,特别适合原水遭到较严重有机污染的水厂采用。除此之外,生物活性炭深度处理工艺也能去除水中的氨氮,但受工艺条件限制,去除能力有限。

有些水厂常采用折点加氯的方法来去除氨氮,在原水被有机物污染的情况下,折点加氯会产生大量有机氯化物,使饮用水的安全性下降,因而一般不提倡使用折点加氯工艺。

5结论

目前我国地表水污染情况较严重,饮用水源大多受到氨氮污染。原水中较高的氨氮浓度预示着水体遭到新的有机污染,饮用水中的氨氮可能导致管网末梢的亚硝酸盐问题和嗅味问题。目前欧洲多数国家对饮用水中的氨氮浓度有较严格的规定。我国对饮用水水源的氨氮浓度也有类似限值,但目前自来水厂采用的饮用水标准gb5749—85对氨氮却没有规定,应该逐步推行控制饮用水氨氮浓度的标准。解决饮用水氨氮问题的根本办法是控制水源污染,但在控制污染不力的情况下,只能加强自来水厂的除污能力,生物法预处理技术是目前解决饮用水中氨氮问题最有效、最经济的方法。

参考文献:

[1]中国环境状况公报[j].中国环境年鉴,1993,59-60.

[2]中国环境状况公报[j].中国环境年鉴,1994,79-80.

[3]中国环境状况公报[j].中国环境年鉴,1995,65-67.

[4]中国环境状况公报[j].中国环境年鉴,1996,88-89.

[5]中国环境状况公报[j].中国环境年鉴,1997,58-59.

[6]中国环境状况公报[j].中国环境年鉴,1998,167-168.

[7]中国环境状况公报[j].中国环境年鉴,1999,117-118.

[8]夏青,张旭辉.水质标准手册[m].北京:中国环境科学出版社,1990.

处理污水氨氮的方法篇2

关键词:高浓度氨氮废水脱氮

1、高浓度氨氮废水的来源及危害

1.1氨氮废水的来源

随着工农业的迅猛发展,氨氮污染的来源越来越广泛,排放量也越来越大。除了生活污水、动物排泄物外,还有大量的工业废水如某些制药废水和食品工业废水,以及垃圾渗滤液等,也含有大量的氨氮。排放高浓度氨氮废水的有钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金制造、肉类加工和饲料生产等工业部门,其他工业也排放各种浓度的氨氮废水。

1.2氨氮废水的危害

含氮化合物的排放量急剧增加,已成为环境的主要污染源,污水中的含氮化合物主要以蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等有机氮及氨态氮为主。

氮对受纳水体的危害主要表现在以下方面:最突出的危害是水体富营养化,表现为藻类过量繁殖,水体带有腥味,从而引起水质恶化,鱼类大量死亡,以致湖泊退化。

2、氨氮废水处理技术的现状

对一给定废水,选择技术方案主要取决于:(1)水的性质;(2)处理效果;(3)经济效益;(4)处理后出水的性质。

近20年来,城市污水脱氮的主要工艺,只有当气候条件不适应生物脱氮或者当污水中nH4+-n浓度非常高时(如填埋沥滤液)才采用物理化学方法去处氨氮。对于物理化学法脱氮当用生物脱氮还不能满足严格的出水水质要求时,可以把物理化学脱氮作为最终处理工艺

2.1生物法

2.1.2生物脱氮工艺

常见的生物脱氮流程可以分为3类:

(1)多级污泥系统:通常被称为传统的生物脱氮流程,此流程可以得到相当好的BoD5去处效果和脱氮效果。其缺点是流程长,构筑物多,基建费用高,需要外加碳源,运行费用高。

(2)单级污泥系统:单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统,后置反硝化系统及交替工作系统。前置式称为a/o流程。该工艺具有流程简单,构筑物少,基建费用低,不需要外加碳源,出水水质高等优点。后置式反硝化系统,因为混合液缺乏有机物,一般还需要人工投加碳源,但脱氮的效果可高于前置式。

(3)生物膜系统:该系统是使用细菌和菌类一类的微生物和微型动物附着在某些载体上生长发育并形成膜状生物污泥,污水与生物膜接触,有机污染物便作为营养物质,被生物膜上的生物所摄取,污水得到净化,该系统对水质,水量变动有较强的适应。

2.2物理化学法

2.2.1氨吹脱,汽提法

氨吹脱,汽提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。即将气体通入水中,使气水相互充分接触,使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除污染物的目的。

氨吹脱,汽提是一个传质过程,即在高pH时,使废水与空气密切接触从而降低废水中氨浓度的过程,推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。

吹脱法一般采用吹脱池(也称曝气池)和吹脱塔两类设备,但吹脱池占地面积大,而且易污染周围环境,所以有毒气体的吹脱都采用塔式设备。汽提则都在塔式设备中进行。

氨吹脱,汽提工艺具有流程简单,处理效果稳定,基建费和运行费较低等优点。但其缺点是生成水垢,在大规模的氨吹脱,汽提塔中,生成水垢是一个严重的操作问题。如果生成软质水垢,可以安装水的喷淋系统;而如果生成硬质水垢,不论用喷淋或刮刀均不能消除问题。

2.2.2折点氯化法

折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠,使废水中氨完全养化为n2的方法.其反应可表示为

nH4++1.5HoCL-0.5n2+1.5H2o+2.5H++1.5CL-

当氯气通过废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低,而氨的浓度降为零.当CL2通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此,该点为折点.处理时所需的实际氯气量取决于温度,pH值及氨氮浓度。折点氯化法处理后的出水在排放前一般需用活性炭或与o2进行反氯化,以除去水中残余的氯。在反氯化时产生的氢离子而引起的pH值下降一般可忽略,因为去除1mg残余氯只消耗2mg左右的碱(以CaCo3计),活性炭取出残余氯的同时还具有去除其他有机物的特点。

此法效果最佳,不受水温影响,操作方便,投资省,但对于高浓度氨氮废水的处理运行成本很高。

2.2.3离子交换法

沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅酸盐,一般作为离子交换树脂,用于去除氨氮的为斜发沸石,其对离子的选择顺序依次为:Ca+>Rb+>nH4+>k+>na+>Li+>Ba+>Sr2+>Ca2+>mg2+

此法具有投资省,工艺简单,操作较为方便的优点,但对于高浓度的氨氮废水,会使树脂再生频繁而造成操作困难,且在省也仍未高浓度氨氮废水,需要处理。常用的例子交换系统有三种(1)固定床;(2)混合床;(3)移动床。

2.2.5电渗析法

电渗析是一种膜法分离技术,它利用施加在阴阳膜对之间的电压去除水溶液中溶解的固体,在电渗析室的阴阳离子渗透膜之间施加直流电压,当进水通过多对因阳离子渗透膜时,含氨离子及其他粒子在施加电压的影响下,通过膜而进入另一侧的浓水中并在浓水中聚集,因而从进水中分离出来。

3、生物脱氮新工艺

3.1脱氮新工艺原理和特点

SHaRon工艺是荷兰Delft大学开发的一种新的脱氮工艺。它是在同一个反应器内,先在有氧条件下,利用氨氧化细菌将氨氧化生成no2-,然后在缺氧条件下,以有机物为电子供体,将亚硝酸盐反硝化,生成氮气。这种工艺的潜在优势在于;1、节省25%的硝化曝气量;2、节省40%的反硝化谭元;3、节省50%的反硝化容器提及。这些对于高浓度氨氮废水的脱氮处理具有非常大的经济效益,特别是对于诸如垃圾渗滤液等碳源不足的废水更是如此。但该工艺必须在30-40℃的温度下进行,只对温度较高的污水如厌氧消化排水的脱氮处理有实际意义。对于垃圾渗滤液等废水,必须从控制溶解氧及pH值来实现稳定的亚硝酸反硝化脱氮。

oLanD工艺由比利时Gent微生物生态实验室开发。该工艺的技术关键是控制溶解氧浓度,是硝化过程进行到nH4+氧化为no2-阶段。溶解氧是硝化与反硝化过程中的重要因素,研究表明低溶解氧下亚硝酸菌增殖速度加快,补偿了由于低氧所造成的代谢活动下降,使得整个硝化阶段中氨氧化未收到明显影响。

4、结语

对氨氮废水的处理,至今还没有寻找到一种通用的有效方法。目前,无论是用物化法,生物发或物化-生物法联合处理废水,对其处理技术的正确选择应以以下几点综合考虑:

1.提供改进生产技术和改变生产原料以减少废水量及降低氨氮浓度的机会;

2.与优化的水利用计划,良好的工厂管理及可能的副产品回收相结合;

3.用其他方法代替,包括物化法和生物法;

处理污水氨氮的方法篇3

【关键词】炼化装置酸性水脱硫除氨技术

炼油装置酸性水通常是指炼油企业常减压、催化裂化、焦化、加氢裂化等生产装置中塔顶油水分离器、液态烃储罐脱水、富气水洗、液态烃水洗以及叠合汽油水洗等部分的排水,通常这部分污水排水量较小,约占全厂污水10%-20%,但污水中硫化物和氨氮浓度较高,约占全厂污水中硫化物、氨氮总量的90%以上,其中所含有的酚、氢化合物和油类等污染物,具有强烈的恶臭,即污染了环境,同时又影响其后的污水处理装置,给污水的水化处理造成极大的困难,是炼油厂污水处理的重点问题之一。现将此部分酸性水污染物、浓度及酸性水处理方法介绍如下。

一、收集不同装置酸性水污染物成分及浓度数据

对酸性水处理的前提是必须清楚不同装置产生的酸性水污染物的成分及其浓度。不同的原油种类和不同的加工装置产生的酸性水污染物不同,一般原油中含硫含氮量较高则其酸性水中的硫化物和氨氮浓度往往较高。

二、装置酸性水处理技术

装置酸性水处理根据其硫化物和氨氮含量的高低通常采用空气氧化法、吹脱法、汽提法、化学沉淀法和高效微生物法等多种技术方法。

(一)利用空气氧化法处理低含硫酸性水

空气氧化法是指利用空气所含的氧气氧化废水中有机物和还原性物质的处理方法,是一种比较常规的处理含硫废水的方法。空气氧化法的硫化物去除率通常可达80%-95%,氨氮去除率为10%-40%。其中硫化物中约90%被氧化成硫代硫酸盐,10%被氧化成硫酸盐,氨氮的去除在很大程度上是由于吹脱作用。空气氧化法的主要优点是设备少、流程简单、投资和操作费用低。而缺点是尾气含有恶臭气味,氧化使硫以盐的形式沉淀于废水中,但是随着酸性水硫化物浓度的不断提高和环保监管的日益严格,空气氧化法应用也越来越少,只有在酸性水量小,硫化物浓度低(通常硫化物在2000mg/L以下)可通过空气氧化法处理酸性水。

(二)使用出脱法处理高浓度氨氮酸性水

采用吹脱法脱出水中的氨氮,主要适用于处理高浓度氨氮的酸性水。通过将气体通入水中,确保气液充分相互接触,而水中溶解的游离氨穿过气-液界面,向气相转移,以便达到脱除氨氮的目的。而水中的氨氮则以铵离子(nH4+)和游离氨(nH3)存在。吹脱法具有流程简单、处理效果稳定、运行费和基建费较低、实用性较强等优点。如采用与生物法、氯化法等相结合的工艺能很好解决吹脱处理后废水氨氮浓度高的问题,然而,吹脱后的氨气随空气进入大气,容易造成二次污染,无法达到排放要求。如何确保吹脱出的氨气无害化,避免二次污染,达到环境与经济效益相统一,必将成为今后吹脱法处理高浓度废水的研究方向。

(三)采用蒸汽汽提法处理酸性水

酸性水为硫化氢、氨和二氧化碳和水的四元体系,硫化氢、氨和二氧化碳以nH4HS、(nH4)2S、nH4HCo3、(nH4)2Co3等铵盐形式在水中存在,这些弱酸弱碱盐水解后分别产生游离的硫化氢、氨和二氧化碳分子,这些分子又重新建立起液相平衡,该体系是化学平衡、电离平衡和相平衡共同存在的复杂体系,硫化氢铵水解反应的平衡常数随温度升高而增加,而以溶液形式存在的硫化氢、二氧化碳和氨水解成分子状态的硫化氢、二氧化碳和氨后,由液相转为气相。通入的蒸汽有加热和降低气相中硫化氢、二氧化碳和氨的分压双重作用,更快的促使它们从液相进入气相,从而达到净化水质的目的。蒸汽汽提法除了能回收硫化氢和氨气外,还可脱出废水中的部分酚。气提出的硫化氢可制取硫化钠、硫磺和硫酸,同时可回收副产品氨水。

(四)采用化学沉淀法处理酸性水

化学沉淀法是采用化学药品与污水中硫化物和氨氮反应,产生沉淀物,从而达到去除污水硫化物或氨氮的目的。这种方法可以实现氨氮的回收利用,沉淀反应不受温度等因素限制,设计操作较简单,能够有效处理氨氮浓度400mg/L以上的中高浓度污水,脱氮效率较高,基本解决了氮的回收和氨氮二次污染的问题,但是这种方法处理成本偏高,主要费用为药剂,寻找高效价廉的沉淀药剂,将是日后化学沉淀法的研究和发展方向。

(五)采用高效微生物技术处理酸性水

高效微生物是通过生物工程手段,针对不同污染物培育出的专门降解微生物,再制备成干粉状,在污水生化工艺启动后直接投加使用。它是由多种微生物菌群、复合酶制剂、微生物营养素、生物活性诱导剂等成分配置而成,主要特点为专一性强,可按不同的进水水质选择专门的微生物,尤其是对传统方法无法处理或者处理效果很差的高氨氮浓度污水和高浓度有机污水有独特的处理效果,微生物活性较高,抗冲击能力较强,处理效率迅速,效果稳定,繁殖能力强,速度较快,培育时间短,能够快速启动和恢复系统运行。

三、结束语

随着我国进口原油比例和炼油深度的不断增加,酸性水污染物也随之不断变化和成倍增长,单纯采用一种酸性水处理技术在某些企业已无法满足环保和后续污水处理场的要求,在今后实际应用中必须综合考虑酸性水的物理化学性质和操作影响因素,按照具体情况,采取切实可行的组合工艺方案,通过几种方法联合分级使用,避免每种方法的局限性和二次污染问题的出现,发挥各种处理技术的优势,以便满足企业和环保需求。

参考文献:

处理污水氨氮的方法篇4

关键词:废水,氨氮,饮用水

 

1.概述

氨氮的存在使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中氯量增大;对某些金属,特别是对铜具有腐蚀性;当污水回用时,再生水中的氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水设备,并影响换热效率,更严重的是氨氮是造成水体富营养化的重要原因。氨氮存在于许多工业废水中。钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等工业,均排放高浓度的氨氮废水。某些工业自身会产生氨氮污染物,如钢铁工业(副产品焦炭、锰铁生产、高炉)以及肉类加工业等。而另一些工业将氨用作化学原料,如用氨等配成消光液以制造磨砂玻璃。此外,皮革、孵化、动物排泄物等废水中氨氮初始含量并不高,但由于废水中有机氮的脱氨基反应,在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加。不同类的工业废水中氨氮浓度千变万化,即使同类工业不同工厂的废水中氨氮浓度也不完全相同,这取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。进入水体的氮主要有无机氮和有机氮之分。无机氮包括氨态氮(简称氨氮)和硝态氮,亚硝态氮不稳定可以还原成氨氮,或氧化成硝态氮。有机氮有尿素、氨基酸、蛋白质、核酸、尿酸、脂肪胺、有机碱、氨基糖等含氮的有机物。在一定的条件下有机氮会通过氨化作用转化成无机氮。免费论文参考网。

2.水体富营养化及其危害

2.1水体富营养化现象及主要成因

“富营养化”是湖泊分类与演化方面的概念,过量的植物性营养元素氮、磷排入水体会加速水体富营养化的进程。水体富营养化现象是指在光照和其它适宜环境条件情况下,水中含有的植物性营养元素氮的营养物质使水体中的藻类过量生长,在随后的藻类植物的死亡以及异样微生物的代谢活动中,水体中的溶解氧逐步耗尽,造成水体质量恶化、水生态环境机构破坏。

当水体中含n>0.2mg/L,含p>0.02mg/L水体就会营养化。水体营养化后会引起某些藻类恶性繁殖,一方面有些藻类本身有藻腥味会引起水质恶化使水变得腥臭难闻;另一方面有些藻类所含的蛋白质毒素会富集在水产物体内,并通过食物链影响人体的健康,甚至使人中毒。如海生腰鞭毛目生物的过度繁殖能使海水呈红色或褐色,即俗称“赤潮”;沟藻属是形成赤潮的常见种类,它们所产生的毒素会被贝类动物所积累,人体食用后会引起严重的胃病甚至死亡。水体中大量藻类死亡的同时会耗去水体中的溶解氧,从而引起水体中鱼虾类等水产物的大量死亡,致使湖泊退化、淤泥化,甚至变浅、变成沼泽地甚至消亡。据统计,我国平均每年有20个天然湖泊消亡。我国广东珠海沿江、厦门沿海、长江口近海水域、渤海湾曾多次发生藻类过度繁殖引起的赤潮,造成鱼类等水产物大量的死亡,使海洋渔业资源遭到的破坏,经济损失严重。而水体一旦富营养化后没有几十年的时间是很难恢复的,有的甚至无法恢复,如美国的伊利湖是典型的富营养湖,科学家估计需要100年才能恢复。

2.2降低水体的观赏价值

通常1mg氨氮氧化成硝态氮需消耗4.6mg溶解氧。水体中氨态氮愈多,耗去的溶解氧就愈多,水体的黑臭现象就越发严重。这就影响了水体中鱼类等水生生物的生存,使其易因缺氧而死亡。富营养的水质不仅又黑又臭,且透明度差(仅有0.2m),往往影响了江河湖泊的观赏和旅游价值。随着改革开放的深入,人民群众的生活水平日趋提高,旅游已成为人们越来越广泛的需求。而水质优良的江河、湖泊、公园是城市景观的重要组成部分,也是人们生活娱乐、游泳、观赏、休闲的最佳场所。但我国的大部分湖泊已呈现出不同程度的营养态。有些通常发黑、发臭,人们已无法在其中游泳、游览了,更观赏不到鱼类在其中嬉戏的情景,大大降低了这些湖泊的利用价值。影响当地人民的生活,并且也严重影响当地的旅游业发展,造成较大的经济损失。

2.3危害人类及生物生存

当水体中pH值较高时。氨态氮往往呈游离氨的形式存在,游离氨对水体中的鱼及生物皆有毒害作用,当水体中nH3-n>1mg/L时,会使生物血液结合氧的能力下降;当nH3-n>3mg/L在24~96h内金鱼及鳊鱼等大部分鱼类和水生物就会死亡。可使人体内正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,失去血红蛋白在体内的输氧能力,出现缺氧的症状,尤其是婴儿。当人体血液中高铁血红蛋白>70%时会发生窒息现象。若亚硝酸盐长时间作用于人体可引起细胞癌变。经水煮沸后的亚硝酸盐浓缩,其危害程度更大。免费论文参考网。以亚硝酸盐为例,自来水中含量为0.06mg/L时,煮沸5min后增加到0.12mg/L,增加了100%。亚硝酸盐与胺类作用生成亚硝酸胺,对人体有极强的致癌作用,并有致畸胎的威胁。美国推荐水中亚硝酸盐的最高允许浓度时1mg/L,而我国上海第一医院建议在饮用水中的亚硝酸盐的浓度必须控制在0.2mg/L以下。

水体中的氮营养来源是多方面的,其中人类活动造成的氮的来源主要有以下几方面:1.未经处理的工业和生活污水直接排入河道和水体:这类污水的氨氮含量高,排入江河湖泊,造成藻类过度生长的危害最大。城市污水、农业污水,食品等工业的废水中含有大量的氮、磷和有机物质。据统计,全世界每年施入农田的数千万吨氮肥中约有一半经河流进入海洋。美国沿海城市每年仅通过粪便排入沿海的磷近十万吨。2.污水处理场出水:采用常规工艺的污水处理厂,有机物被氧化分解产生了氨氮,除了构成微生物细胞组分外,剩余部分随出水排入河道,这是城市污水虽经过二级常规处理但河道仍然出现富营养化和黑臭的重要原因之一。3.面源性的农业污染物,包括废料、农药和动物粪便等。

3.氨氮废水处理的研究现状及主要处理技术

氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关,而对一给定废水,选择技术方案主要取决于以下几方面:(1)水的性质;(2)处理要求达到的效果;(3)经济效益,以及处理后出水的最后处置方法等。根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水、中等浓度氨氮废水、低浓度氨氮废水。随着工业的发展,中、高浓度的氨氮废水排放日益增多。免费论文参考网。现在,由于对氨氮废水的控制日益严格,对氨氮废水的处理技术要求越来越高。工业废水的氨氮去除方法有多种,主要包括物理法、化学法、生物法等。其中物理法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉等技术;化学法有离子交换、氨吹脱、折点氯化、焚烧、催化裂解、电渗析、电化学处理等技术;生物法有藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等。虽然每种处理技术都能有效地去除氨氮,但应用于工业废水的处理必须具有应用方便、处理性能稳定、适用于废水水质且经济实用的特点。根据国内外工程实例及资料介绍和环境工作者所研究的重点,目前处理氨氮废水比较实用的方法主要有折点氯化法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法等。下面就这几种方法作一简单介绍。

3.1折点氯化法去除氨氮

折点氯化法是将氯气(生产上用加氯机将氯气制成氯水)或次氯酸钠通入废水中将废水中的nH4+-n氧化成n2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯量就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化法称为折点氯化。废水中的氨氮常被氧化成氮气而被脱去,处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气,pH值在6~7反应最佳,接触时间为0.5~2小时。在上述条件下,出水中氨氮浓度小于0.1mg/L。

折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右的碱(以CaCo3计)。

折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制氯的添加量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低于5mg/L的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。虽初次投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染,所以氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

3.2选择性离子交换法去除氨氮

离子交换是指在固体颗粒和液体界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对nH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的;而常规的离子交换树脂不具备对氨离子的选择性,故不能用于废水中去除氨氮。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用,它是一类硅质的阳离子交换剂,储量丰富价格低廉,对nH4+有很强的选择性。

【参考文献】

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处理污水氨氮的方法篇5

关键词:沸石;SBR系统;SBR-沸石系统;氨氮废水

中图分类号:X703文献标识码:a文章编号:16749944(2013)12016104

1引言

我国水体中氨氮污染很严重。1998年中国环境公报[1]显示,我国水体污染严重,而氨氮为水体主要污染指标之一。氨氮排入水体,特别是流动较缓慢的湖泊、海湾,容易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖,形成富营养化污染,除了会使自来水处理厂运行困难,造成饮用水的异味外,严重时会使水中溶解氧下降,鱼类大量死亡,甚至会导致湖泊的干涸灭亡[2]。另外,氨氮对某些金属也有腐蚀作用,而且对水中的投氯消毒也有不利影响。因此,应严格控制水中的氨氮浓度。

水中的氨氮来源很多,排放量也很大。生活污水、禽畜饲养场出水、农田出水、化粪池渗滤液、垃圾渗滤液、氮肥厂废水、炼焦厂废水、味精厂废水、湿冶厂排出水中都含有大量的氨氮,而且这些污水中氨氮浓度大都很高。如炼焦厂废水达2000mg/L以上,味精厂某些废水中的氨氮浓度超过10000mg/L,而国家综合排放标准中规定氨氮最高允许排放浓度为15mg/L。由此看来,氨氮的治理任务迫切而又艰巨。

本课题设计在SBR反应器内加入少量沸石粉末,使其与生化系统中的活性污泥形成胶状生物团,利用沸石对氨氮具有选择性吸附能力这一特点,使活性污泥与沸石界面之间的氨氮浓度能够有所提高。这使水体中的氨氮在反应器中的停留时间明显延长,非常有利于硝化菌和反硝化菌对氨氮进行氧化—还原,可能使反应系统处理氨氮的能力增强,从而在进水氨氮含量较高的情况下(>80mg/L),其出水的nH3\|n值保持处于较低的水平(

2材料与方法

2.1实验材料

沸石(粒径0.8~1.7mm)、SBR反应器、250mL具塞锥型瓶、氨水、81-2型磁力恒温搅拌器、moDeL818型pH计、蒸馏装置、五头曝气机、曝气头、定时器、活性污泥(来自金山石化厂)。

2.2测定方法

水中氨氮测定——蒸馏和滴定法(GB7478-87);化学需氧量(CoDCr)测定——重铬酸盐法(GB11914-89);亚硝酸根测定——比色法;硝酸根测定——苯酚磺酸法[3]。

2.3沸石对废水中氨氮的吸附能力的研究

2.3.1沸石吸附饱和实验

称取定量氯化氨,溶于定量去离子水中,使溶液氨氮浓度约为150mg/L,调节pH值至约等于6。取多个洁净干燥500mL具塞锥型瓶,置入一定质量沸石(4.000g),以500mL容量瓶移配好溶液至瓶中,恒温条件下同时开动搅拌,每隔1h取2瓶停机静沉10min后取样,以滤纸自然渗滤,取滤液50mL,蒸氨测定。实验在前4h连续进行。当变化值变小时,则为间隔24h。

2.3.2高浓度进水实验

称取定量氯化氨,溶于定量去离子水中,使溶液氨氮浓度约为600mg/L,调节pH值至约等于6。取多个洁净干燥250mL具塞锥型瓶,置入一定质量沸石(2.5000g),以250mL容量瓶移配好溶液至瓶中,恒温条件下同时开动搅拌,每隔1h取1瓶停机静沉10min后取样,以滤纸自然渗滤,取滤液20mL,蒸氨测定。实验在前5h连续进行。当变化值变小时,则为间隔24h。

2.3.3pH值对沸石吸附氨氮能力的影响

称取定量氯化氨,溶于2L去离子水中,使其中氨氮浓度约为150mg/L。取6个洁净干燥250mL具塞锥型瓶,置入一定量沸石,以pH计调节溶液pH值至约等于3.5、4、5、6.5、7、7.5时分别取出250mL定容后倒入具塞锥型瓶,另取一洁净干燥250mL具塞锥型瓶,移250mLpH值为7.5的溶液入内。将上述锥型瓶置于摇床恒温20℃状况下,摇24h后取下静沉,经滤纸自然渗滤后,取滤液蒸氨滴定。

2.3.4有机物对沸石吸附氨氮能力的影响

取6个250mg/L具塞干燥的锥型瓶,各放入2g沸石,其中3个各放入一些苯钾酸钠,然后放在磁力恒温搅拌器上搅拌,分别在1h、2h、3h测氨氮浓度,

2013年12月绿色科技第12期

王伟萍,等:SBR-沸石系统处理氨氮废水的研究环境与安全

2.4SBR-沸石系统处理含氨氮废水能力的研究

2.4.1SBR系统的曝气实验

在曝气池内投入一些其他污水厂的浓缩污泥或脱水污泥,投入微生物所需要的营养液(C∶n∶p=100∶5∶1)进行闷曝,数小时后停止曝气,排水,然后将上清液放掉1/3,再加营养液,每天2次,3d后,测CoD值。若CoD有50%去除率,可使进水中的CoD值增加至500mg/L;若CoD去除率达60%~70%,假如要处理的CoD在1000mg/L,则可减少所投入的营养,增加废水水量,但CoD还是控制在500~600mg/L。3d后若CoD去除率不变,则再次减少营养,增加废水水量,一直到废水全部进入曝气池内达到设计要求,若废水中缺n、p,则按比例根据水量每天要补加投入。

2.4.2沸石-SBR系统去除氨氮的影响

在其中一个SBR系统中投入10g沸石,另一个则不投,此时污泥指数mLSS=2800mg/L,SV30=30%,曝气8h,静沉4h,然后出水测氨氮浓度、CoD和总氮,进行比较。

3结果与讨论

3.1沸石对氨氮废水的影响

3.1.1沸石的离子交换性质

沸石是一种密集铝的硅酸盐,结构是以Si为中心,形成4个顶点有o配置的Sio4四面体,al取代Si并置换成alo4四面体的结合体,一般可用以下化学式表示:

沸石作为离子交换体,具有特殊的离子交换特性,对离子的选择交换顺序如下所示:

可见,沸石对氨离子有较高的选择性,采用沸石进行离子交换处理,从污水中吸附氨氮是可行的[4]。

3.1.2沸石吸附饱和时间、饱和量实验

由图1可以看出,0~6h时吸附量逐渐增大,随后吸附变慢,沸石吸附氨氮的趋于平衡。沸石的最大nH+4\|n吸附容量为14~20mg/g沸石,在我们现有条件下,沸石的nH+4\|n吸附容量约在10mg/g沸石左右。通常情况下,沸石达到nH+4\|n吸附饱和所需时间较长,但由于其吸附具有开始时较快,之后越来越慢,在较短时间(约不到1h)内完成大部分吸附的特点,因此在实际工程中具有较大利用价值。

由图2可知,进水的氨氮浓度对吸附容量和吸附饱和时间有较大影响。在0~4h时氨氮浓度由600mg/L降到32.55mg/L,吸附量变大。因此,进水氨氮浓度越大,沸石对氨氮吸附的吸附量就越大,吸附速度也就越快。

3.1.3影响沸石吸附氨氮能力因素的实验

由图3可知,在通常情况下(pH=4~8之间),pH值的变化对沸石对nH+4\|n吸附容量的影响很小,当我们在处理pH值约为7的普通废水时,可不考虑pH值对nH+4\|n吸附容量的影响。

由图4可知,1h时,加入苯甲酸钠的废水测得的氨氮浓度明显比未加苯甲酸钠的要高,说明沸石对有机物和氨氮同时吸附,但到了2h、3h时,这个差距就很小,几乎可忽略。因此对我们的SBR系统(曝气8h)而言,有机物的影响可忽略。

3.2SBR-沸石系统处理含氨氮废水能力的研究

3.2.1SBR系统曝气时间的影响

在培养污泥的同时,我们需要确定SBR系统曝气时间的大小,经过烧杯实验,我们得出结果,见图5。由图5可以看出,CoD随时间增加而呈直线降低。到了8h及9hCoD不再下降,基本保持水平。到达12h后,CoD又呈上升趋势。一般来说,废水的停留时间为8h的时候处理效果是最佳的。因此本课题的SBR系统采用曝气8h,静沉4h的方案。

3.2.2投加沸石对SBR系统去除氨氮的影响

由图6可知,投入沸石使SBR系统去除氨氮的效率平均提高6.5%。由于生物脱氮的去除率一般能达到80%左右,再要提高不太容易,但投入沸石后使氨氮去除率提高了6.5%,说明加入沸石对SBR系统去除氨氮很有效,对低浓度氨氮废水的处理,这种SBR-沸石的方法就更有效。

由图7可知,SBR生化系统对CoD的去除率很高,一般都超过90%,加入沸石后,CoD去除率确有一些提高,但提高不大,平均在1%。因此,投与不投沸石对CoD的去除率没有影响。

由图8可以看出,由生物硝化-反硝化原理,氨氮经硝化过程,变成硝态氮和亚硝态氮,但废水中总氮量并未变化,只有经反硝化过程,变成氮气逸出这时总氮量减少。在氨氮很低的情况下,氨氮去除率为100%。由以上图6、7和图8可知,SBR投入沸石的总氮去除率比纯SBR法的总氮去除率平均提高27.6%,看来投沸石对SBR法去除总氮的处理效果较明显。

4结语

(1)进水氨氮浓度越大,沸石对氨氮的吸附量就越大,且吸附速度也越快。pH值对沸石吸附氨氮的能力影响很小,当进水pH值在7左右时,可忽略pH值的影响。CoD对沸石吸附氨氮的能力影响可以忽略。

(2)投加沸石以后,SBR法对氨氮的去除率比纯SBR法提高了6.5%,这说明加入沸石对SBR法去除氨氮很有效。对CoD的去除率比纯SBR法只提高了1%,所以我们近似认为,投加沸石与否对CoD的影响不大。SBR-沸石的总氮去除率比纯SBR法的总氮去除率平均提高27.6%,看来投沸石对SBR法去除总氮的处理效果较明显。

(3)加入10g沸石后,即1L废水加3g左右沸石,SBR系统对氨氮和总氮的去除作用一直持续了1个月左右,由此可见,这种SBR加沸石的方法还是比较经济,且效果比较明显。

参考文献:

[1]国家环保总局.1998年中国环境公报[J].环境保护,1999(7).

[2]钱易.环境保护与可持续发展[m].北京:高等教育出版社,2000:50~51.

处理污水氨氮的方法篇6

【关键词】水质;氨氮;测试步骤;对策

中图分类号:tU991.21文献标识码:a文章编号:

水对于人类来说,不仅是维持生命的基本要素,更是促进人类参与社会实践的重要前提。水不仅可以提供给生活使用,也可以为企业生产供应足够的原料,各种广泛用途证明了水的利用价值。由于社会化大生产进程的加快,我国工业生产对水资源造成了明显的污染,环境问题已经成为制约经济发展的关键因素。为了实现科学发展观的政策目标,应加快水质安全检测以改善水资源利用率,氨氮测试是水质调试的重点内容。

一、水中氨氮测试的必要性分析

我国社会主义经济正处于快速发展阶段,经济产业结构实现了优化升级且国民经济收益有了显著提升。但是,受到传统粗放型产业模式的约束,市场经济收益以牺牲生态环境为代价,扰乱了正常的社会环境体系。基于科学发展观指导下,我国开始注重水资源质量的调研评估,对地区用水情况展开全面性的抽样测试,这是时代变革的必然要求。水中氨氮测试的必要性包括:

1、法律需求。我国进入市场经济改革阶段,对水资源调度给予了高度关注,与水质检测相关的管理体制更加成熟,尤其是法律规定方面有了具体的律法指导。《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》是水污染处理的法律依据,据此条件下国家环境保护局了《水质铵的测定纳氏试剂比色法》(GB7479-87)等标准,指导水质测试活动的有序开展[1]。

2、健康需求。水是世界上紧缺资源之一,全球长期以来遭受着严重的水污染问题,可利用水资源存储量在不断地减少。氨氮测试能够详细地掌握水资源质量,对水中氨氮含量深入计算与研究,进而制定最佳方案投入到水资源分配中。近年来水污染引起的健康问题日趋增加,环境部门希望通过水质检测找出水污染的根源,从根源上控制民众的健康指数,全面提升国民的健康水平。

3、环境需求。氨氮处于水中会形成游离氯,这是一种毒性较强的物质,并且对水中的pH值产生不利影响。氨氮处理不及时,原生态水中的质量越来越低,超过氨氮规定的标准量,便会带来一系列的污染问题。例如,当水中温度持续上升时,水污染对植物、鱼类的危害接近亚硝酸盐。因此,结合氨氮测试结果分析水的游离氯含量,能够为环境除污工作提供科学的指导,维持生态环境的绿化建设。

二、氨氮测试方法及其操作步骤分析

从调查实践中发现,氨氮含量超标是造成水污染的主要因素之一,由于氨氮以游离氯、铵离子等形式存在,游离氯产生的毒性会致使植物死亡,污染了原生态水资源的质量。纳氏试剂比色法是检测水中氨氮含量的先进方法,其操作步骤如下:

1、原理

氨氮测试是化学性质的试验检测活动,其必须要有对应的原理理论为指导,这样才能保证试验操作流程与专业要求一致,测试所得数据才能达到预期的状态。本次氨氮测试方法中,所用的化学原理:碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反映生成淡红棕色胶态化合物,其色度与氨氮含量成正比,通常可在波长410~425nm范围内测其吸光度,计算其含量。本法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法),测定上限为2mg/L。采用目视比色法,最低检出浓度为0.02mg/L。这一原理内容中,强调了水样抽取需注意的相关问题,最关键一步是对水质进行预处理,提前做好试验测试的准备工作[2]。当水样做适当的预处理后,本法可用于地面水、地下水、工业废水和生活污水中氨氮的测定,对最终数据综合处理便可获得水质氨氮的含量值。

2、操作步骤

(1)水样预处理。水中氨氮测试操作前应做好对应的准备工作,上述提到,预处理是本次测试不可缺少的环节。试验人员抽取水质样本,设置于容器中执行前期测试方案。取250mL水样(如氨氮含量较高,可取适量并加水至250mL,使氨氮含量不超过2.5mg),移入凯氏烧瓶中,加数滴溴百里酚蓝指示液,用氢氧化纳溶液或演算溶液调节至pH7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠,立即连接氮球和冷凝管,导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏,至馏出液达200mL时,停止蒸馏,定容至250mL。采用酸滴定法或纳氏比色法时,以50mL硼酸溶液为吸收液;采用水杨酸-次氯酸盐比色法时,改用50mL0.01mol/L硫酸溶液为吸收液。

(2)标准曲线的绘制。绘制曲线图是对本次试验结果的总结,用图像表达出氨氮比例的大小。吸取0,0.50,1.00,3.00,7.00和10.0mL铵标准使用液分别于50mL比色管中,加水至标线,加1.0mL酒石酸钾溶液,混匀。加1.5mL纳氏试剂,混匀。放置10min后,在波长420nm处,用光程20mm比色皿,以水为参比,测定吸光度。由测得的吸光度,减去零浓度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮含量(mg)对校正吸光度的标准曲线[3]。一般情况下,氨氮测试标准曲线图可由计算机完成操作,这是信息科技应用于试验自动化的必然趋势。计算机可根据氨氮测试参数进行建模处理,用三维模型反映出水质含有氨氮的比例高低,并结合数据、图像两种形式表达出来。

(3)水样的测定。分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样(使氨氮含量不超过0.1mg),加入50mL比色管中,稀释至标线,加入0.1mL酒石酸钾钠溶液.以下同标准曲线的绘制。分取适量经蒸馏预处理后的馏出液,加入50mL比色管中,加一定量1mol/L氢氧化纳溶液,以中和硼酸,稀释至标线。加1.5mL纳氏试剂,混匀.放置10min后,同标准曲线步骤测量吸光度[4]。试验人员需注意操作步骤的规范性,对水样本用量严格控制,以免操作失误对水质检测结果产生过大的误差。考虑到水质检测存在某个范围的误差值,为了获得最准确的氨氮含量比例,操作中要进行空白实验,以无氨水代替水样,做全程序空白测定。

三、基于测试结果的防污处理意见

水污染是世界环境组织提出的最主要污染之一,严重危害了人们正常的生活状态,对动植物生存也有较大的破坏作用。随着全球环境问题的逐渐加剧,世界环境组织开始对水污染状况实施调研分析,弄清水污染现象的具体成因,以及时拟定切实可行的环境保护方案。基于本次氨氮测试结果,应注重水污染问题的防治处理,为社会创造更加安全、环保、优质的用水环境。笔者认为,政府在水污染环境处理中发挥宏观调控作用,督促环境部门对地方水质定期展开检测;检查工业生产企业是否存在污染水排放现象,检查地面水、地表水的水质标准,及时发现水污染存在的问题;扩大水资源保护的宣传力度,号召全民参与生态水保护系统的建设活动中;这些都是氨氮污染问题处理的有效措施。

结论

氨氮是水体中不可缺少的营养元素,适量的氨氮成分有助于水中植物的生长。但是,若氨氮含量超出标准规定值,则会对水生物产生严重的危害作用,阻碍了水环境生态化系统的持久性。为了避免水质污染造成的破坏,保持地区用水资源的优化配置,水中氨氮测试是最为实用的方式。本次选用纳氏试剂比色法参与测试,所得结果对水质氨氮指标控制提供了可靠依据,推动了地区用水的生态化建设。

【参考文献】

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处理污水氨氮的方法篇7

关键词:SmSBR焦化废水硝化no2-积累短程脱氮

abstract:asubmergedmembranesequencingbatchbioreactorwasusedtotreatcokewastewater.Longrunningperformanceshowedthatduetothemembraneinterception,thenitrobacterisenrichedinreactorintheinterestofimprovingthenitrificationrate;themaximumammonianitrogenloadingcanbe0.19kg/(m3·d)witheffluentammonianitrogen<1mg/L(removalrate99%).Longsludgeretentiontimemayresultintheaccumulationofmetabolicproductsandhighmolecularmaterials,andthusinhibitingactivityofnitratebacteria(nitrobacter)andcausingaccumulationofno2-,whichisbeneficialtotherunningofshort-cutdenitrification.However,toolongretentiontimewillaffecttheactivityofnitritebacteria(nitrosomonas),detrimentaltothetreatmenteffectofammonianitrogen.thenitrificationeffectinthewholesystemismainlyinfluencedbytemperature,pH,Do,andshockloading.

Keywords:SmSBR;cokewastewater;nitrification;no2-accumulation;short-cutdenitrification

焦化废水含氮量高且含有大量有毒和难降解物质,若采用传统生物处理工艺不但流程较长,处理效果也较难达到要求,而膜生物反应器通过膜分离强化了生物处理效果,克服了传统工艺的弊端[1]。[HJ]由于膜的截留作用使微生物不会随出水流失,同时大分子难降解物质和微生物的代谢产物也被保留在反应器内,其中有些物质可能对微生物的生理活动产生一定影响,使得膜生物反应器在去除氨氮的过程中具有不同于普通活性污泥法的特点。

1试验材料和方法

1.1装置及材料

膜生物反应器装置如图1所示。反应器容积为15L,膜组件采用pVDF中空纤维微滤膜,孔径为0.15μm,膜面积为0.22m2。

1.2运行条件

生物反应器的运行分为两阶段:第一阶段(1999年9月27日—2000年8月1日)按缺氧—好氧方式运行,周期为24h,其中缺氧进水为6h、曝气反应为15h、膜排水为2h(排水量为11L)、闲置为1h;第二阶段(2000年8月2日—2000年9月23日)按缺氧—好氧方式运行(9月2日—9月23日排水量减为8L),周期仍为24h,即缺氧进水为3.5h、曝气为15h、缺氧搅拌为3.5h、曝气排水为2h(或缺氧进水为3h、曝气为15h、缺氧搅拌为4.5h、曝气排水为1.5h)。

出水由蠕动泵经膜排出,蠕动泵每抽吸10min则间歇5min,通过膜组件下部曝气产生的水流剪切作用同时辅以膜组件的垂直运动来控制由于膜污染引起的通量衰减。试验期间基本没有排泥,污泥增长缓慢,经核算泥龄为600d。

1.3原水水质

原水为上海焦化厂初沉池出水,其氨氮含量为61.5~270mg/L。

1.4分析方法

CoD:快速法;氨氮:滴定法;no3-n:紫外分光光度法;no2-n:α萘胺光度法。

2结果与分析

2.1污泥培养及反应器启动

1999年8月19日取宝钢焦化厂的回流污泥(mLSS=3338mg/L)作为接种污泥,在18L的容器中进行驯化。驯化期内按SBR工艺运行(进水为6h、曝气为16h、沉淀排水为2h、排水量为8L)。将上海焦化厂调节池出水用自来水按1∶1稀释(CoD约为570mg/L)作为进水,4d后稀释比例变为3∶1(CoD约为780mg/L),再经4d后变为9∶1,到8月30日直接用原水(CoD约为1150mg/L)作为进水。9月26日将污泥经沉淀浓缩后移入15L的反应器,同时开始用膜排水(排水量变为11L)。

2.2系统的硝化效果

运行初期在保证一定温度、pH值、Do的条件下,进水氨氮<240mg/L时的出水氨氮均为5mg/L以下,达到了很好的氨氮去除效果。春季硝化启动后系统进、出水氨氮的变化见图2,相应的污泥负荷与污泥浓度的变化见图3。

由于采用了膜生物反应器,系统的硝化具有以下几方面的特点:

①强化了对氨氮的去除

运行初期微生物代谢产物的积累比较少,微生物的活性尚未受到影响,此时系统具有较高的处理效率,以氨氮去除计算的容积负荷最高可达0.19kg/(m3·d),而出水氨氮<1mg/L,对氨氮的去除率为99.9%;若采用a/a/o工艺处理水质相似的废水,当进水氨氮负荷<0.1kg/(m3·d)时才能保证出水氨氮<10mg/L,而氨氮负荷>0.18kg/(m3d)时,出水氨氮>40mg/L,去除率降至50%以下。

采用膜生物反应器可以取得很好的氨氮去除效果的原因在于:在反应器内保持了较高的污泥浓度,降低了F/m值,减弱了异养菌对Do的竞争,有利于硝化反应的进行;反应器内微生物絮体较活性污泥法的细碎,污泥呈分散生长,有利于氧的传质;膜的截留作用使微生物不会随出水流失,硝化菌得以在反应器内富集成为优势菌种,使氨氮的转化更为彻底。

②短程脱氮

处理污水氨氮的方法篇8

关键词:煤化工污水处理技术分析

0.引言

我国大量工业废水和生活污水夹杂着氮污染。生活污水中氮的污染较轻、处理难度低、处理率高,在我国已基本得到有效治理或控制。工业废水中氮污染比较严重,特别是煤化工行业(包括煤的气化、液化、干馏,以及焦油加工和电石乙炔化工等)、合成氨工业、屠宰养殖业、垃圾填埋场等,废水中氮污染的绝对浓度高,处理难度大。因资金、技术等因素制约,此类废水超排的情况时有发生。要解决我国水体的富营养化污染首先需要从这些行业着手。

因能源危机和石油价格上涨,近年来代表新能源领域的煤气化工业在我国发展迅猛,但由于所排废水的氮污染十分严重,达标处理难度极高,在部分地区煤化工项目因环保原因而招到否决。我国缺油富煤,为保障能源安全,煤的气化是大势所趋,因此如何合理解决煤气化高氮氮废水的达标排放或回用问题显的尤为重要。

1.煤化工污水特点及其危害

1.1煤化工污水特点

煤在加工过程中产生的污水要比石油、天然气高得多。传统的煤化工更是高耗能、高污染、高排放的行业。近年来新型煤化工是煤深化加工的一个重要方向,但新型煤化工将煤深加工为各种煤基化工产品时,也产生大量的废水。有关资料显示,生产1吨合成氨需耗新鲜水约12.5m3,生产1吨甲醇需耗新鲜水约15m3,生产1吨二甲醚需耗新鲜水约15m3,直接液化1吨油需耗新鲜水约7m3,间接液化1吨油需耗新鲜水约12m3。

煤化工企业排放的污水以高浓度煤气洗涤污水为主,废水中所含组分非常复杂达300多种,主要有焦油、多环芳香族化合物、苯酚、氨氮化合物、硫化物等,污水中CoD一般在5000mg/L,氨氮在200-500mg/L。这些组分中,易降解的主要有苯类和酚类化合物,如砒咯、萘、呋喃、眯唑等。难降解的有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。

1.2煤化工污水的危害

(1)污水CoD浓度较高,排向水体后,会消耗水体中的氧,水体中溶解氧降低后水生生物在水体中不能生存。

(2)污水中氨氮浓度较高,会造成藻类异常繁殖,引起水体富营养化,当大量藻类繁殖,水中光线透射度降低,光合作用产生的氧量降低,而消耗的氧在增加,会造成大量藻类死亡,藻类死亡会消耗水中的氧,从而引起鱼类大批死亡,水体发黑、发臭。

(3)污水中主要含有油、酚、氰、苯及衍生物等污染物,在这些污染物分解过程中,会消耗水中的氧,这些污染物还对水体生物有直接的毒害作用,同时在水体生物中蓄积,人类食用这些被污染的水体生物后,会引起蓄积和中毒,对人类健康产生较大的危害。

2.煤化工污水处理方法

2.1煤化工污水处理的物化除氨氮工艺

(1)折点氯化法

折点氯化法是利用氯的强氧化性,将氨氮氧化成硝酸盐,其特点是:折点氯化法是直接法,氨氮转化速度快,系统建设费用低;折点氯化法只是转变氮的形态,总氮未变,因此未从根本上消除氮污染;折点氯化法达到折点状态的控制要求很高,难以掌握:折点氯化法处理后余氯含量较高;需要进行除氯处理:氨氮浓度高时采用一步折点氯化法无法保证达到排放标准。

(2)吹脱法

吹脱法是利用空气扩散机理,在一定条件下使废水中的氨氮扩散进入大气或吸收回用,从而消除氮污染,其特点是:统建设费用低;造成氨氮的二次污染问题;适用范围较窄,寒冷地区吹脱塔易结冰;运行费用较高,要达到较好的效果需要合适的温度和pH值;处理程度低,出水氨氮通常仍高达200mg/L以上,不能实现达标排放。

(3)晶析法

晶析法是通过化学药品与氨氮反应结晶,从而从废水中分离出氨氮,其特点是:属于直接法,反应速度快,系统简单,建设费用低:适用于超高浓度氨氮(氨氦≥1000mg/L)废水的处理:处理程度低。出水氨氮不能实现达标排放。

2.2煤化工污水处理的生化脱氮工艺

(1)a/o法

现在所指的a/o工艺其特征是缺氧与好氧为不同空间的串联反应器(空间分隔),通常缺氧池设置在好氧池前。为达到反硝化的目的和效率,回流液提供的硝态氮越多越好。提高参与反硝化的回流硝态氮量有两种方法可选:一是增加回流量,二是提高回流液中硝态氮肋浓度。提高回流量时,由于回流渡(曝气后的废水)氧含量高,有可能造成a级池的富氧化,而反硝化要求无氧或低氧,所以提高回流量容易破坏反硝化环境,降低反硝化率,同时也增加了回流动力消耗。提高硝态氮浓度时,由于0级池出水和回流液水质相同.提高硝态氩浓度意味着出水总氨的升高,将直接导致出水超标。因此对于传统a/o工艺需要统筹回流量与硝态氮的不良影响。由于存在硝态氮反硝化时重新转化为氪氮的客观事实.因此传统a/o工艺脱氮是有限度的,a/o工艺的脱氨效率通常不超过85%.处理氨氢≥loomg/L的废水时超标情况比较严重。

(2)生物滤池

生物滤池属生物膜法,其脱氮机理也为a/o。生物滤池在空间上也可以组成a/o系统,使之达到传统a/o工艺同样的脱氮效果,但实际上生物滤池的脱氮效果较传统a/o工艺好.原因是氧在生物膜处形成了浓度梯度。生物膜外例与氧首先接触,艘外侧处于好氧状态,进行硝化反应。而内侧由于氧传递的速度受到生物膜的制约,处于缺氧甚至厌氧状态,发生反硝化反应。所以以形式a/0串联的生物淀池脱氮效果较好。废水中的硝态氮也会园生物膜的制约而影响传递效率,在硝态氮的扩散过程中,只有一部分可以进入生物膜内侧而被反硝化.故生物滤池的脱氮效率通常不超过90%。

(3)SBR法

SBR工艺是一种间歇式的活性污泥法,其特点是所有生化反应均在同一池内完成,不需要好氧废水的回流,因此理论上脱氮效率更高,也更节能。但常规SBRi艺处理含氮废水时,硝化和去除CoD的过程同时进行,反硝化时因废水中CoD物质已基本消耗怠尽。碳源不足,故反硝化效果不佳,出水的硝态氮含量仍较高。要提高反硝化效果就需要外加碳源,运行成本较高。因此,不能有效利用原水中的CoD物质是SBR脱氮工艺最主要的缺点。

3.氨氮废水的imC处理技术

3.1工作原理

imC法是一种改进型的SBR工艺,其基本原理是:在反应的不同时间段,使反应器内环境处于好氧和缺氧的连续变化之间,从而在环境条件上形成多个a/o的串联:另外由于反应器内好氧和缺氧环境不断变化,反应器不同空间上的溶氧并不均匀,且在不同时间点上的溶氧变化也可以导致SnD现象的发生。imC法采用连续进水的方式,在反应的主要过程中均有原水的CoD物质存在,从而可以充分利用原水中的CoD进行脱氮反应,达到节约运行成本的效果。

3.2工艺特点

由于imC池集反应、沉淀于一身,节约了沉淀池。所以占地面积省;硝化和反硝化在同一池内进行,不需要好氧混合液的回流,节约了污泥和污水回流系统。运行费用低、设备简单、维护方便。由于每次滗水只排出池中少量达标废水,其它剩余泥水对进水有很强的缓冲功能,因此imC法的抗冲击负荷能力很强,对原污水水质、水量变化的适应能力较高。imC反应器中BoD浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长,能克服传统a/0法常见的污泥膨胀问题。按照水力学的观点,活性污泥的沉降,以在完全静止状态下沉降为佳,imC池几乎是在静止状态下沉降,因此沉降的时间更短,效率更高。imC反应器进水采用连续流,能够充分利用原水中的CoD进行脱氮反应,克服了SBR及其其它变形工艺不能充分利用原水CoD的缺点,从而更节能。

总结与展望:

近年来,随着经济社会的发展和人们环保意思的提高,煤化工废水的处理显得格外重要。煤化工废水的处理,单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理,难以达到排放标准,往往需要通过由几种方法组成的处理系统,才能达到处理要求的程度。因此,加强对煤化工污水深度处理的技术和再生回收利用技术的研究与综合应用,是行业发展的一个重要方向。

参考文献

【1】刘兰燕.煤气化废水处理研究进展[J].宁波化工.2014(01).

处理污水氨氮的方法篇9

论文关键词:草炭,氨氮,CHF工艺,硝化

 

腐殖质滤池(HumusFilter,HF)是利用垃圾填埋场中筛选出的腐殖垃圾作为填料,构筑形式与生物滤池类似的一种新型惰性填料生物反应器。HF工艺由于其优越的污水净化效率和废物资源化的理念,现已被广泛推广,主要应用领域:生活污水和家禽厂污水的处理。但是HF工艺和其他滴滤池一样有堵塞和污染物负荷较低的缺陷【1-2】。循环腐殖质滤池(CirculatingHumusFilter,CHF):通过腐殖填料循环提高处理效能,解决填料堵塞问题的腐殖填料滤池技术。立足CHF工艺特点硝化,通过采用草炭为填料调节工艺运行参数和方式分析了其处理高浓度氨氮废水的效果,为CHF工艺应用于高浓度氨氮废水提供了依据。

1、实验材料、装置与方法

实验选用草炭为填料论文格式范文。草炭具有较高的氨氮吸附量【3】和较高的阳离子交换量CeC约为126.4cmol/kg,轻质纤维状具有良好的透气功能且水力负荷较一般滴滤池高【4】。高氨氮污水选用生活污水、葡萄糖和氯化铵配制。

图1草炭处理高浓度氨氮废水装置图

实验装置见图一。填料柱为3个Dn100高1m的pVC管。草炭装填高度90cm,柱底装填5cm的碎石承托层;实验时将3根填料柱交替串联使用其中两根,另一根闲置,闲置周期为3天。采用蠕动泵间歇自上而下进水湿干比为40min:140min,水力负荷0.5m/d,进水适当曝气控制进水溶解氧大于2ppm。研究内容包括草炭的物化性质和工艺不同污染物负荷处理效果及其稳定性。主要水质分析项目CoD、氨氮、总氮,分别采用重铬酸钾法、水杨酸-次氯酸盐分光光度法、碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法。

2、结果与讨论

2.1草炭吸附特性研究

2.1.1pH对其吸附性能影响

配置50mg/l的nH4+溶液,分别取4份75ml该溶液于4个100ml锥形瓶中,并且用稀naoH溶液调节pH至6、7、8、9,各加入2.00mg经65℃干燥的草炭。置于摇床中调节温度25℃,转速120r/min,时间为24h。待吸附平衡后测定吸附后溶液的nH4+浓度。

图2pH对草炭吸附氨氮的影响

实验表明:在一定范围内硝化,随着溶液pH增大草炭对于氨氮的吸附呈增大趋势,同时偏碱性环境有利于硝化细菌的增值促进硝化反应的顺利进行论文格式范文。

2.1.2静态吸附等温线实验

分别称取5份草炭(2.00mg)分别置于100的锥形瓶中,加入浓度分别为10、25、50、100、200mg/lnH4+溶液,控制温度为25℃,在恒温振荡器中以120r/min的转速震荡24h,使吸附达到平衡。测定平衡后吸收液中的nH4+浓度。

图3草炭静态吸附动力学实验

实验表明:随着氨氮浓度的增大,草炭的吸附量逐渐增大,且在低于100mg/L时草炭吸附量增加明显,高于100mg/L时吸附量基本维持在0.6mg/g,这表明草炭能更高效的吸附氨氮浓度较高的废水。

2.1.3静态吸附动力学实验

将2.00g草炭加入到初始浓度为50mg/L的nH4+溶液中,控制温度为25℃,振荡器以120r/min不停震荡。每隔一段时间(5min、7min、10min、20min、25min、0.5h、40min、1h、2h……)取样分析其浓度变化,吸附平衡为止,作出吸附时间与吸附量的关系曲线。

图4草炭吸附氨氮平衡实验

图4表明草炭具有高效的氨氮吸附能力硝化,仅30min左右草炭对50mg/L的nH4+溶液吸附达到平衡,平衡时间短。

综上所述,草炭独特的吸附特性能够在较短时间内吸附大量氨氮,这有利于提高工艺进水力负荷、缓解填料层高度和工艺堵塞。

2.2CHF工艺处理效果分析

图5草炭为填料的CHF工艺CoD处理效果

该工艺对污染物的去除主要是由填料的吸附和微生物降解共同作用完成。系统运行的初期内部的微生物环境尚不成熟,废水中的CoD、氨氮、总氮主要是依靠草炭的高效吸附去除;如图5所示,由于草炭高效吸附性能和阳离子交换量使进水初期氨氮基本被完全去除,出水氨氮浓度低于10mg/L;随着吸附量逐渐达到饱和出水中各项水质指标短期内稍有回升;最终经过约2周的驯化系统内部生物环境达到稳定,驯化周期明显短于一般的生物滤池处理工艺,当进水CoD浓度为150-240mg/L时,CoD的去除效率稳定在80%-85%之间,出水浓度约35-45mg/L;当进水CoD提升至300mg/L时系统的CoD去除效率基本不变,出水颜色呈浅黄色。

图6草炭为填料的CHF工艺氨氮处理效果

草炭具有良好的透气性能【5】,当进水Do约为2ppm其出水上升至5-6ppm,为硝化细菌的增值提供了充足的氧气;数据表明填料柱内实现了稳定高效的硝化反应。如图6所示硝化,当进水氨氮负荷分别为150、200、300mg/L时,出水氨氮浓度均稳定在2mg/L以下,去除率接近100%。同时工艺采用间歇式进水为系统内部微生物自身代谢创造了条件,有效的防止了由于微生物过度繁殖造成填料柱堵塞,系统稳定运行后渗透系数未发生明显变化论文格式范文。

图7草炭为填料的CHF工艺总氮处理效果

由于进水中溶解氧过高和碳源不足的限制导致系统内部反硝化细菌增殖受到制约,系统反硝化不充分导致总氮去除率较低,系统在第14天到第22天时控制进水总氮为200mg/L-230mg/L去除率约为15-20%;第23天时提升总氮至400mg/L左右时总氮去除率为50-55%,这是由于添加了碳源,进水取消曝气并将CoD提升至300mg/L,系统反硝化得到强化。

3、结论

(1)草炭独特的物化性质适合作为CHF工艺处理高浓度氨氮废水填料。主要表现为:较高氨氮吸附量约0.56mg/g,吸附平衡时间短约30min,pH在6-9范围内吸附量岁碱性增大而增大,而此范围内适合硝化细菌增殖。

(2)该工艺适合处理生化性较好的高浓度氨氮废水。进水pH控制在8-9之间(过高会影响草炭的稳定性,导致出水色度增加),当进水负荷为0.5m/d、温度为20℃硝化,进水CoD、氨氮、tn浓度分别为150-180mg/L、150-160mg/L、190-220mg/L时,采用间歇式进水(湿干比40min:140min)其出水较为清澈稳定后CoD、氨氮、tn去除率分别为:85%-90%、约100%、15%-20%;当进水氨氮浓度提升至300mg/L,CoD浓度提升至200-250mg/L时,CoD、氨氮、tn去除率分别为:80%-85%、约100%、45%-50%,填料柱去除效果较稳定;出水颜色有浅黄色。

(3)该工艺抗堵塞且具备高效的硝化功能,但总氮的去除效果不明显。研究表明,可通过出液回流,溶解氧以及添加碳源提升总氮的去除效率;也可以添加后续厌氧单元提升反硝化效果。

参考文献:

【1】夏金雨,吴军,曹丽华等.填料在净化污水过程中渗透性能变化趋势的研究[J].环境污染与防治,2009,31(2):34-37

【2】夏金雨,吴军,周正伟等.腐殖质含量对填料净化污水效能的影响[J].环境工程学报.2009,3(3):422-424

【3】秦玲,康文怀,李嘉瑞等.草炭及其改良土壤对氮、磷、钾的吸附特性[J].中国林业科技大学学报,2009,29(1):20-24

【4】崔理华,朱夕珍,骆世明等.煤渣―草炭基质垂直流人工湿地系统对城市污水的净化效果[J].应用生态学报.2003,14(4):597-600

【5】张建,黄霞,施汉昌等.掺加草炭的地下渗滤系统处理生活污水[J].中国给水排水,2004,20(6):41-43

处理污水氨氮的方法篇10

关键词:碳化稻壳;粒径;废水;氨氮

1.水污染现状

随着我国国民经济的不断发展,在经济发展与生态环境的冲突中,环境问题己经上升为全球问题,成为衡量一个国家或地区可持续发展程度的重要指标。在环境问题中最为突出的是水污染问题。目前,我国有2/3的河流已经被污染,其中海河流域水污染最为严重。水环境的恶化加剧了水资源的短缺,影响着人民群众的身心健康,这已经成为制约我国可持续发展的重要因素。

2.氨氮污染的危害

氮、磷污染是指随着人类对环境资源开发利用活动的日益增加,大量含氮、磷的各种洗涤剂、工业原料、农业肥料的生产过程以及人体的排泄物等物质排入江河湖泊中,增加了水体营养负荷,其直接后果是引起水体的富营养化。

(1)生成氯化氰剧毒副产物。水中有氨及有机物存在时,加入氯后,将产生氯化氰。氯化氰在人体中迅速代谢生成氰化物Cn-,世界卫生组织在1993年提出的“饮用水水质准则”中,指导值为70μg/L,在用氯和氯胺消毒的水中,检出的氯化氰的浓度分别为0.4μg/L和1.6μg/L。

(2)影响水中有机物的氧化效率。在处理受到污染的原水时,往往在常规水处理工艺后,继之以臭氧--生物活性炭处理工艺。一般希望既能去除水中的有机物,又能去除水中的氨氮。氨氮在生物活性炭滤池中在亚硝化菌及硝化菌的作用下,通过水中的溶解氧氧化,使之转化成硝酸盐,每氧化1mg/L氨氮,要消耗溶解氧4.57mg/L。

(3)生物体产生不良的影响。氨氮污染物不仅造成水体生态系统功能紊乱,还将给生物体造成不良的影响。高浓度氨氮进入接纳水体,将消耗水体中的溶解氧,造成水体缺氧,危害水生动物,致使水体出现恶臭味道、水质下降。一些藻类的蛋白质毒索,可富集在水产生物体内,并通过食物链使人中毒。其中蓝藻门的藻类毒性最强,污染范围广且最严重,产生的毒素危害鱼和家畜。氨氮在水中微生物作用下转变为化合态的硝态氮和亚硝态氮,对人和生物的毒害作用更大。

3.氨氮污染的治理技术

由于氨氮废水对水体的不良影响,而使对其处理显得日趋重要,去除水中的氮对缓解我国目前严峻的水体污染形势有重要意义。目前,国内外废水脱氮方法有许多,主要有物理化学法、生物法和化学法。

4.本项研究的目的与意义

我国是世界上最大的水稻种植国家,据农业部的统计,2005年我国稻谷产量18059万吨,稻壳通常占稻谷的20%,照此计算,稻壳资源十分丰富。本文研究主要以碳化稻壳为吸附基质探讨其对生活污水中氨氮的去除效果,以期为我国研发廉价、处理效果好的污水净化剂提供基础资料。

5不同粒径的碳化稻壳对污水中氨氮的净化效果分析

5.140目的碳化稻壳对氨氮的净化效果分析

由图2可知,40目的碳化稻壳对氨氮的吸附量呈现增加后减少的趋势,与20目的趋势相同。在前4天,吸附量迅速增加。第5天与第4天的吸附量相同。由曲线图的公式可以算出,第4.2天时,吸附量达到最大值。第6天以后,吸附量减少,第11天为最小值0.05mg/g。

5.260目的碳化稻壳对氨氮的净化效果分析

从图3可以看出,60目下碳化稻壳对氨氮的吸附量继续遵循上述趋势。前4天吸附量呈上升趋势,并在第4天达到吸附量的最大值。随后几天里,吸附量不再增加,基本保持不变。7天后,吸附量随时间不断减小。和上图比较,得知60目的碳化稻壳对氨氮的吸附量值比40目下的吸附量明显升高。

5.380目的碳化稻壳对氨氮的净化效果分析

由图可知,80目时碳化稻壳对氨氮的吸附量的变化趋势与前面基本相似,但起伏并不如前面明显。前3天吸附量呈上升趋势,第4天、第5天的吸附量均不在变化,与第3天相同。第6,7,8天变化不大。第11天时,吸附量有所减少,为0.075mg/g。

可以看到,80目的碳化稻壳对氨氮的吸附量比60目的吸附量高出很多。由于80目的碳化稻壳的粒径很小,磨的很细的固体会具有很大的比表面积,所以80目的碳化稻壳的吸附能力非常强。

5.4100目的碳化稻壳对氨氮的净化效果分析

由图可见,100目的碳化稻壳对氨氮的吸附量的变化趋势与80目的非常相似。前3天吸附量逐渐升高。随后的六天,吸附量并无变化,均为0.078mg/g。在试验的最后3天,吸附量有所下降。

结论

1.碳化稻壳吸附氨氮的过程中,吸附量随时间而改变,总是先增大后减少,并且在第5天左右达到吸附量最大值。

2.在本实验的研究范围内,随着碳化稻壳粒径的减小,吸附量增加,并在100目时达到吸附量的最大值。即通过减小粒径,提高碳化稻壳除氨氮的效果。

参考文献

[1]柳来栓,刘有智.旋转填料床处氨氮废水的技术经济分析.化学工程师.2003.84(3):42-44