高濃度氨氮廢水處理常用技術(shù)

1、高濃度氨氮廢水處理常用技術(shù)氨氮質(zhì)量濃度大于500mg/L的廢水稱為高濃度氨氮廢水。工業(yè)廢水和城市 生活污水中氨氮的含量急劇上升，呈現(xiàn)氨氮污染源多、排放量大，并且排放的 濃度增大的特點(diǎn)。針對高氨氮廢水的處理技術(shù)主要使用吹脫法、化學(xué)沉淀法 等。目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document .序言1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document .厭氧氨氮氧化技術(shù)的概念及應(yīng)用現(xiàn)狀2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document .高濃度氨氮工業(yè)廢水的特征分析3

2、 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document .吹脫法3 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document .化學(xué)沉淀法（磷酸鏤鎂沉淀法）5 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document .工業(yè)廢水的水質(zhì)對厭氧氨氮氧化的影響6.序言在氨氮工業(yè)廢水的處理過程中通常都會采用厭氧氨氮氧化技術(shù)進(jìn)行處理。 厭氧氨氮氧化技術(shù)是一種新型的生物脫氮技術(shù)，在對工業(yè)氨氮廢水的處理過程 中有非常好的效果。在處理過程中不需要添加任何其他的有機(jī)物質(zhì)和碳源，而 且反響過程中產(chǎn)生的污泥量非常小，所以厭氧氨氮氧化技術(shù)

3、具有有非常實(shí)用的 工藝價(jià)值。近年來，這種工藝技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)也來越廣泛。本文對于這種處理技術(shù)的 當(dāng)前開展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，并結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)對于處理過程中的一些處理的原理 及可行性進(jìn)行了分析，希望能對工業(yè)氨氮廢水的處理有所幫助。隨著當(dāng)前環(huán)境污染問題的加劇，對于工業(yè)廢水的處理問題已經(jīng)成為社會關(guān) 注的焦點(diǎn)。在對工業(yè)廢水的處理過程中氨氮的含量是處理結(jié)果的一個重要觀察 指標(biāo)。這也是我國環(huán)境保護(hù)所面臨的一個挑戰(zhàn)，如何有效的減少工業(yè)廢水的氨 氮含量。目前在工業(yè)廢水的處理過程中，主要是應(yīng)用硝化/反硝生物脫氮技術(shù)進(jìn)行處 理的。應(yīng)用這種處理方法雖然與傳統(tǒng)的物理或者化學(xué)方法相比具有一定的優(yōu) 勢，但是由于在反響過程中需要的

4、能量較高造成能耗嚴(yán)重，而且處理效率低，產(chǎn)生的污泥量大。厭氧氨氮氧化技術(shù)的出現(xiàn)對于這些問題的解決提供了一種良 好的途徑。該技術(shù)在上個世紀(jì)90年代開始在工業(yè)廢水的處理中應(yīng)用的，主要是針對高 濃度的工業(yè)廢水進(jìn)行處理應(yīng)用。本文對于工業(yè)廢水中常見的氨氮、有機(jī)物等物 質(zhì)對氨氮厭氧菌的影響進(jìn)行了分析，并推應(yīng)用氨氮氧化技術(shù)在工業(yè)廢水處理中 應(yīng)用的可行性進(jìn)行了探討。.厭氧氨氮氧化技術(shù)的概念及應(yīng)用現(xiàn)狀厭氧氨氮氧化技術(shù)(anaerobic ammonium oxidation， Anammox)是一種新興 的工業(yè)廢水處理技術(shù)。這以技術(shù)在反響過程中主要是指在反映環(huán)境厭氧或者缺 氧的狀況下，經(jīng)過厭氧氨氮氧化的微生物以溶

5、液中的N05-N作為直接的受體， 將周圍的NH，N直接氧化為氮?dú)獾纳锘瘜W(xué)過程。在工業(yè)廢水的處理過程中，通過厭氧氨氮氧化技術(shù)處理，與傳統(tǒng)的處理工 藝相比，在曝氣量以及有機(jī)碳源和所需要的運(yùn)行費(fèi)用方面都有很大幅度的降 低，而且在反響過程中產(chǎn)生的污泥的數(shù)量很少。所以這種處理技術(shù)為我國的氨 氮廢水中低碳氮難處理、而且耗能較高、污泥產(chǎn)生量大等問題的解決帶來了新 的希望。目前相關(guān)的研究說明，在應(yīng)用厭氧氨氮氧化技術(shù)進(jìn)行工業(yè)廢水的處理過程 中，利用酵母對廢水進(jìn)性流化床處理后NH2N和NO.N的濃度以及氮?dú)獾漠a(chǎn)生 率都明顯的得到提高。在應(yīng)用厭氧氨氮氧化對工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí)，常選用的 厭氧氨氮菌大多都屬于浮霉菌科

6、目，這一種類的菌類大多存在于海洋中，局部 也存在于實(shí)驗(yàn)室的器皿中。在厭氧反響中，主要是以NH，N和N0/N作為反響的底物進(jìn)行。不過由于 廢水中的NO/N含量并不是很高，所以在進(jìn)行厭氧氨氮氧化反響前需要通過硝 化來實(shí)現(xiàn)對于NOrN的積累，以到達(dá)厭氧反響所需的要求。在當(dāng)前的應(yīng)用反響 中，對于厭氧氨氮氧化反響主要有兩方面的問題還需要進(jìn)行解決，第一個問題 是在反響過程中，厭氧菌自身的增殖速率非常低;第二個問題是在反響過程中， 高濃度的氨氮廢水C/N比擬低。這兩方面的問題制約了厭氧氨氮氧化技術(shù)在工 業(yè)廢水處理過程中的進(jìn)一步應(yīng)用。第2頁共6頁.高濃度氨氮工業(yè)廢水的特征分析根據(jù)我國的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2011

7、年我國所排放的工業(yè)廢水中含有的氨氮 含量為29萬噸，這一數(shù)字相當(dāng)龐大。在這些工業(yè)廢水的排放中，氨氮的含量排 放量較多的幾個行業(yè)分別是石化行業(yè)、焦化行業(yè)、化工行業(yè)以及制革行業(yè)等， 如圖1所示：從圖中我們可以看出,不同行業(yè)的的廢水排放情況大不相同，其中焦化和圖1我國不同行業(yè)的工業(yè)廢水水質(zhì)情況行業(yè)類型COD/ (mg*L -1 )C/N其它主要成分 /(mgHr1)焦化行業(yè)無錫某焦化廠900 - 1500110 1805.1 -5.7BOD5：320 -58()南京某焦化廠840 - 270()1(X) 33。3.8 -4.0BOI).： 19(1 -700石化行業(yè)蘭州石化催化劑廠980682i.4

8、石油類：41;揮發(fā)酚：ix大慶石化W150040 -50石油油W30;揮發(fā)酚W5。制革行業(yè)浙江平陽制革基地 浙江絡(luò)興某皮革廠35() - 8502240 - 2700283 396290.5 -512.7L83.1U第勒廄部總格：49.54 -65.04石化行業(yè)所排放的工業(yè)廢水中所含有的氨氮含量較高。不過由于一些制藥企業(yè) 所排放的工業(yè)廢水中所含有的大量的COD以及重金屬物質(zhì)，所以無法直接通過 厭氧氨氮氧化技術(shù)進(jìn)行處理。一般在處理過程中需要首先對高濃度的氨氮工業(yè) 廢水進(jìn)行厭氧消化處理，然后再進(jìn)行厭氧氨氮氧化處理。4.吹脫法將空氣通入廢水中，使廢水中溶解性氣體和易揮發(fā)性溶質(zhì)由液相轉(zhuǎn)入氣 相，使廢水

9、得到處理的過程稱為吹脫，常見的工藝流程見圖2o第3頁共6頁含氨廢水換熱器 （升溫）脫氨廢水后處理氨吹脫塔款回收利用;含氨廢氣氨吸收塔酸吸收液氨回收利用含氨廢水 圖2常見氨氮廢水吹脫法的工藝流程吹脫法的基本原理是氣液相平衡和傳質(zhì)速度理論。將氨氮廢水pH調(diào)節(jié)至 堿性，此時(shí)，鏤離子轉(zhuǎn)化為氨分子，再向水中通入氣體，使其與液體充分接 觸，廢水中溶解的氣體和揮發(fā)性氨分子穿過氣液界面，轉(zhuǎn)至氣相，從而到達(dá)去 除氨氮的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣，前者稱為空氣吹脫，后者稱為蒸汽 吹脫。蒸汽吹脫法效率較高，氨氮去除率能到達(dá)90%以上，但能耗較大，一般應(yīng) 用在煉鋼、化肥、石油化工等行業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)是可回收利用氨，經(jīng)過吹

10、脫處理后 可回收到氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)30%以上的氨水。空氣吹脫法的效率雖比蒸汽法的低，但能耗低、設(shè)備簡單、操作方便。在 氨氮總量不高的情況下，采用空氣吹脫法比擬經(jīng)濟(jì)，同時(shí)可用硫酸作吸收劑吸 收吹脫出的氨氮，生成的硫酸鏤可制成化肥。但是在大規(guī)模的氨吹脫-汽提塔生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生水垢是較棘手的問題。 通過安裝噴淋水系統(tǒng)可有效解決軟質(zhì)水垢問題，可是對于硬質(zhì)水垢，噴淋裝置 也無法消除。此外，低溫時(shí)氨氮去除率低，吹脫的氣體形成二次污染。因此，吹脫法一 般與其他氨氮廢水處理方法聯(lián)合運(yùn)用，用吹脫法對高濃度氨氮廢水進(jìn)行預(yù)處 理。吹脫法處理氨氮技術(shù)參數(shù)：吹脫法普遍適宜的pH在11附近；考慮經(jīng)濟(jì)因素，溫度在3040附近較

11、為可行，且處理率高；第4頁共6頁(3)吹脫時(shí)間為3 h左右；氣液比在5 000: 1左右效果較好，且吹脫溫度越高，氣液比越??；吹脫后廢水的濃度可降低到中低濃度；(6)脫氮率基本保持90%以上。盡管吹脫法可以將大局部氨氮脫除，但處理后的廢水中氨氮仍然高達(dá) 100mg/L以上，無法直接排放，還需要后續(xù)深度處理。.化學(xué)沉淀法(磷酸鐵鎂沉淀法)化學(xué)沉淀法的原理，是向氨氮污水中投加含Mg2+和PO的藥劑，使污水 中的氨氮和磷以鳥糞石(磷酸鏤鎂)的形式沉淀出來，同時(shí)回收污水中的氮和磷。化學(xué)沉淀法的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：工藝設(shè)計(jì)操作相對簡單；反響穩(wěn)定，受外 界環(huán)境影響小，抗沖擊能力強(qiáng)；脫氮率高，效果明顯，生成的磷

12、酸鏤鎂可作為 無機(jī)復(fù)合肥使用，解決了氮的回收和二次污染的問題，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境 效益。磷酸鏤鎂沉淀法適用于處理氨氮濃度較高的工業(yè)廢水。第5頁共6頁磷酸鏤鎂沉淀法處理氨氮廢水的適宜條件是：pH約為9.0,n(P) : n(N) : n(Mg)在1 : 1 : 1.2左右，磷酸鏤鎂沉淀法的脫氮率能維持在較高 水平，普遍能夠到達(dá)90%以上。.工業(yè)廢水的水質(zhì)對厭氧氨氮氧化的影響厭氧氨氮氧化技術(shù)主要的處理對象就是工業(yè)廢水，尤其是針對污泥水。這 類廢水中除了含有較高濃度的氨氮以外，還含有一些有機(jī)物質(zhì)以及一些有毒的 物質(zhì)。這些有毒的物質(zhì)對于厭氧氨氮氧化技術(shù)的應(yīng)用形成了限制。相關(guān)研究表 明，在工業(yè)廢水中隨

13、著氯霉素物質(zhì)濃度不斷提高，厭氧氨氮菌的活性受到的抑 制作用不斷加強(qiáng)，不過在這一領(lǐng)域的研究結(jié)論上，不同研究者所得出的結(jié)論差 別較大。比方Mora等人的研究說明當(dāng)氯霉素的濃度小于1000mg/L時(shí)根本不會對厭 氧氨氮菌的活性產(chǎn)生任何影響。但是Graaf等人的研究那么說明當(dāng)氯霉素的濃度 大于20mg . L-1時(shí)就已經(jīng)對厭氧氨氮菌的活性產(chǎn)生嚴(yán)重影響了，實(shí)驗(yàn)說明，其 活性至少下降了 40%o另外，工業(yè)廢水中的污泥濃度、底物濃度以及一些其他類型的物質(zhì)的濃度 都會對厭氧氨氮菌的活性產(chǎn)生重要影響。雖然微生物菌類經(jīng)過訓(xùn)話對于這些有 毒有害的物質(zhì)具有一定的扛耐性，但是由于許多有毒物質(zhì)的濃度較高，對于厭 氧氨氮菌的活性影響是非常大的。尤其是在一些制藥企業(yè)排放的廢水中，由于廢水中的鹽度非常高，會造成 厭氧氨氮菌的細(xì)胞嚴(yán)重脫