氨氮處理工藝

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上氨氮廢水處理隨著化肥、石油化工等行業(yè)的迅速發(fā)展壯大，由此而產(chǎn)生的高氨氮廢水也成為行業(yè)發(fā)展制約因素之一。過量氨氮排入水體將導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，降低水體觀賞價(jià)值，并且被氧化生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽還會(huì)影響水生生物甚至人類的健康。因此，廢水脫氮處理受到人們的廣泛關(guān)注。一、氨氮檢測(cè)的污水預(yù)處理方法水樣帶色或渾濁以及含其它一些干擾物質(zhì)，影響氨氮的測(cè)定。為此，在分析時(shí)需作適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。對(duì)較清潔的水，可采用絮凝沉淀法；對(duì)污染嚴(yán)重的水或工業(yè)污水，則用蒸餾法消除干擾。一、絮凝沉淀法實(shí)驗(yàn)原理:加適量的硫酸鋅于水樣中，并加氫氧化鈉使呈堿性，生成氫氧化鋅沉淀，再經(jīng)過濾除去顏色和渾濁等。實(shí)驗(yàn)步驟:

2、用量桶量取100ml水樣，倒入200ml燒杯中，加入1ml%的硫酸鋅溶液和0.10.2ml25%氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至10.5左右，混勻，放置使沉淀，用經(jīng)無(wú)氨水充分洗滌過的中速濾紙過濾，棄去初濾液20ml。二、蒸餾法實(shí)驗(yàn)原理:調(diào)節(jié)水樣的pH使在6.07.0的范圍，加入適量氧化鎂使呈微堿性，蒸餾釋放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用納氏比色法，以硼酸溶液微吸收液。1)無(wú)氨水的制備蒸餾法：每升蒸餾水中加入0.1ml鹽酸，在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄去50ml初餾液，接取其余餾出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。2)1mol/L鹽酸溶液3)1mol/L氫氧化鈉溶液4)輕質(zhì)氧化鎂(MgO)：將氧化鎂

3、在500下加熱，以除去碳酸鹽。5)0.05%溴百里酚蘭指示液(pH 6.07.6)6)防沫劑，如石蠟碎片7)吸收液：硼酸溶液，稱取20g硼酸溶于水，稀釋至1L10%硫酸鋅溶液；稱取10g硫酸鋅溶于水，稀釋至100ml。實(shí)驗(yàn)步驟1)蒸餾裝置的預(yù)處理：加250ml水樣于凱氏燒瓶中，加0.25g輕質(zhì)氧化鎂和數(shù)粒玻璃珠，加熱蒸餾至流出液不含氮為止，棄去瓶?jī)?nèi)殘液。2)分取250ml水樣（如氨氮含量較高，可分取適量并加水至250ml，使氨氮含量不超過2.5ml），移入凱氏燒瓶中，加數(shù)滴溴百里酚蘭指示液，用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調(diào)節(jié)至pH7左右。加入0.25g輕質(zhì)氧化鎂和數(shù)粒玻璃珠，立即連接氮球和冷凝管，導(dǎo)

4、管下端插入吸收液面下。加熱蒸餾，至蒸餾液達(dá)200ml時(shí)，停止蒸餾，定容至250ml。3)以50ml硼酸溶液為吸收液，采用納氏比色法進(jìn)行測(cè)定。注意事項(xiàng)1)蒸餾時(shí)應(yīng)避免發(fā)生暴沸，否則可造成餾出液溫度升高，氨吸收不完全。2)防止在蒸餾時(shí)產(chǎn)生泡沫，必要時(shí)可加少許石蠟碎片于凱氏燒瓶中。3)水樣如有余氯，則應(yīng)加入適量0.35%硫代硫酸鈉溶液，每0.5ml可除去0.25mg余氯。二、氨氮廢水處理方法目前，主要的脫氮方法有生物硝化反硝化、折點(diǎn)加氯、氣提吹脫和離子交換法等。消化污泥脫水液、垃圾滲濾液、催化劑生產(chǎn)廠廢水、肉類加工廢水和合成氨化工廢水等含有極高濃度的氨氮（500 mg/L以上，甚至達(dá)到幾千mg/L）

5、，以上方法會(huì)由于游離氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其應(yīng)用受到限制。高濃度氨氮廢水的處理方法可以分為物化法、生化聯(lián)合法和新型生物脫氮法。1 物化法1.1 吹脫法在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系進(jìn)行分離的一種方法。一般認(rèn)為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關(guān)。控制吹脫效率高低的關(guān)鍵因素是溫度、氣液比和pH。在水溫大于25 ,氣液比控制在3500左右，滲濾液pH控制在10.5左右，對(duì)于氨氮濃度高達(dá)20004000 mg/L的垃圾滲濾液，去除率可達(dá)到90%以上。吹脫法在低溫時(shí)氨氮去除效率不高。采用超聲波吹脫技術(shù)對(duì)化肥廠高濃度氨氮廢水（例如882 mg/L）進(jìn)行處理試驗(yàn)。最

6、佳工藝條件為pH11，超聲吹脫時(shí)間為40 min，氣水比為l000：1試驗(yàn)結(jié)果表明，廢水采用超聲波輻射以后，氨氮的吹脫效果明顯增加，與傳統(tǒng)吹脫技術(shù)相比，氨氮的去除率增加了17%164%，在90%以上，吹脫后氨氮在100 mg/L以內(nèi)。為了以較低的代價(jià)將pH調(diào)節(jié)至堿性，需要向廢水中投加一定量的氫氧化鈣，但容易生水垢。同時(shí)，為了防止吹脫出的氨氮造成二次污染，需要在吹脫塔后設(shè)置氨氮吸收裝置。1.2 沸石脫氨法利用沸石中的陽(yáng)離子與廢水中的NH4+進(jìn)行交換以達(dá)到脫氮的目的。沸石一般被用于處理低濃度含氨廢水或含微量重金屬的廢水。然而，蔣建國(guó)等探討了沸石吸附法去除垃圾滲濾液中氨氮的效果及可行性。小試研究結(jié)果

7、表明，每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的極限潛力，當(dāng)沸石粒徑為3016目時(shí)，氨氮去除率達(dá)到了78.5%，且在吸附時(shí)間、投加量及沸石粒徑相同的情況下，進(jìn)水氨氮濃度越大，吸附速率越大，沸石作為吸附劑去除滲濾液中的氨氮是可行的。1.3 膜分離技術(shù)利用膜的選擇透過性進(jìn)行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率高，無(wú)二次污染。蔣展鵬等采用電滲析法和聚丙烯(PP)中空纖維膜法處理高濃度氨氮無(wú)機(jī)廢水可取得良好的效果。電滲析法處理氨氮廢水20003000 mg/L，去除率可在85%以上，同時(shí)可獲得8.9%的濃氨水。此法工藝流程簡(jiǎn)單、不消耗藥劑、運(yùn)行過程中消耗的電量與廢水中氨氮濃度成正比。PP中空纖維

8、膜法脫氨效率90%，回收的硫酸銨濃度在25%左右。運(yùn)行中需加堿，加堿量與廢水中氨氮濃度成正比。1.4 化學(xué)氧化法利用強(qiáng)氧化劑將氨氮直接氧化成氮?dú)膺M(jìn)行脫除的一種方法。折點(diǎn)加氯是利用在水中的氨與氯反應(yīng)生成氨氣脫氨，這種方法還可以起到殺菌作用，但是產(chǎn)生的余氯會(huì)對(duì)魚類有影響，故必須附設(shè)除余氯設(shè)施。2 生化聯(lián)合法物化方法在處理高濃度氨氮廢水時(shí)不會(huì)因?yàn)榘钡獫舛冗^高而受到限制，但是不能將氨氮濃度降到足夠低（如100 mg/L以下）。而生物脫氮會(huì)因?yàn)楦邼舛扔坞x氨或者亞硝酸鹽氮而受到抑制。實(shí)際應(yīng)用中采用生化聯(lián)合的方法，在生物處理前先對(duì)含高濃度氨氮的廢水進(jìn)行物化處理。膜-生物反應(yīng)器技術(shù)（MBR）是將膜分離技術(shù)與傳

9、統(tǒng)的廢水生物反應(yīng)器有機(jī)組合形成的一種新型高效的污水處理系統(tǒng)。MBR處理效率高，出水可直接回用，設(shè)備少戰(zhàn)地面積小，剩余污泥量少。其難點(diǎn)在于保持膜有較大的通量和防止膜的滲漏。李紅巖等利用一體化膜生物反應(yīng)器進(jìn)行了高濃度氨氮廢水硝化特性研究。研究結(jié)果表明，當(dāng)原水氨氮濃度為2000 mg/L、進(jìn)水氨氦的容積負(fù)荷為2.0 kg/(m3d)時(shí)，氨氮的去除率可達(dá)99%以上，系統(tǒng)比較穩(wěn)定。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥的比硝化速率在半年的時(shí)間內(nèi)基本穩(wěn)定在0.36/d左右。3 新型生物脫氮法近年來(lái)國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了一些全新的脫氮工藝，為高濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厭氧氨氧化。3.1 短程

10、硝化反硝化生物硝化反硝化是應(yīng)用最廣泛的脫氮方式。由于氨氮氧化過程中需要大量的氧氣，曝氣費(fèi)用成為這種脫氮方式的主要開支。短程硝化反硝化（將氨氮氧化至亞硝酸鹽氮即進(jìn)行反硝化），不僅可以節(jié)省氨氧化需氧量而且可以節(jié)省反硝化所需炭源。3.2 厭氧氨氧化（ANAMMOX）和全程自養(yǎng)脫氮(CANON)厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮?dú)獾倪^程。ANAMMOX的生化反應(yīng)式為：NH4+NO2N2+2H2OANAMMOX菌是專性厭氧自養(yǎng)菌，因而非常適合處理含NO2、低C/N的氨氮廢水。與傳統(tǒng)工藝相比，基于厭氧氨氧化的脫氮方式工藝流程簡(jiǎn)單，不需要外加有機(jī)炭源，防止二次污染，又很好的應(yīng)用前景。厭氧氨氧化的應(yīng)用主要有兩種：CANON工藝和與中溫亞硝化（SHARON）結(jié)合，構(gòu)成SHARON-ANAMMOX聯(lián)合工藝。CANON工藝是在限氧的條件下，利用完全自養(yǎng)性微生物將氨氮和亞硝酸鹽同時(shí)去除的一種方法，從反應(yīng)形式上看，它是SHARON和ANAMMOX工藝的結(jié)合，在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。3.3 好氧反硝化傳統(tǒng)脫氮理論認(rèn)為，反硝化菌為兼性厭氧菌，其呼吸鏈在有氧條件下以氧氣為終末電子受體在缺氧條件下以硝酸根為終末電子受體。所以若進(jìn)行反硝化反應(yīng)，必須在缺氧環(huán)