高濃度氨氮廢水處理方法之物化法

第第頁高濃度氨氮廢水處理方法之物化法高濃度氨氮廢水處理方法之物化法一、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)行分別的一種方法。一般認(rèn)為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關(guān)。王文斌等[1]對吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮進(jìn)行了討論，掌控吹脫效率高處與低處的關(guān)鍵因素是溫度、氣液比和pH。在水溫大于25℃,氣液比掌控在3500左右，滲濾液pH掌控在10.5左右，對于氨氮濃度高達(dá)2000～4000mg/L的垃圾滲濾液，去除率可達(dá)到90%以上。吹脫法在低溫時氨氮去除效率不高。王有樂等[2]采納超聲波吹脫技術(shù)對化肥廠高濃度氨氮廢水（例如882mg/L）進(jìn)行了處理試驗(yàn)。*佳工藝條件為pH＝11，超聲吹脫時間為40min，氣水比為l000：1試驗(yàn)結(jié)果表明，廢水采納超聲波輻射以后，氨氮的吹脫效果明顯加添，與傳統(tǒng)吹脫技術(shù)相比，氨氮的去除率加添了17％～164％，在90％以上，吹脫后氨氮在100mg/L以內(nèi)。為了以較低的代價將pH調(diào)整至堿性，需要向廢水中投加肯定量的氫氧化鈣，但簡單生水垢。同時，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)置氨氮汲取裝置。Izzet等[3]在處理經(jīng)UASB預(yù)處理的垃圾滲濾液（2240mg/L）時發(fā)覺在pH＝11.5，反應(yīng)時間為24h，僅以120r/min的速度梯度進(jìn)行機(jī)械攪拌，氨氮去除率便可達(dá)95％。而在pH＝12時通過曝氣脫氨氮，在第17小時pH開始下降，氨氮去除率僅為85％。據(jù)此認(rèn)為，吹脫法脫氮的重要機(jī)理應(yīng)當(dāng)是機(jī)械攪拌而不是空氣擴(kuò)散攪拌。二、沸石脫氨法利用沸石中的陽離子與廢水中的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，蔣建國等[4]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。小試討論結(jié)果表明，每克沸石具有吸附15.5mg氨氮的極限潛力，當(dāng)沸石粒徑為30～16目時，氨氮去除率達(dá)到了78.5%，且在吸附時間、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。Milan等[5]用沸石離子交換法處理經(jīng)厭氧消化過的豬肥廢水時發(fā)覺Na—Zeo、Mg—Zeo、Ca—Zeo、k—Zeo中Na—Zeo沸石效果*好，其次是Ca—Zeo。加添離子交換床的高度可以提高氨氮去除率，綜合考慮經(jīng)濟(jì)原因和水力條件，床高18cm（H/D=4），相對流量小于7.8BV/h是比較適合的尺寸。離子交換法受懸浮物濃度的影響較大。應(yīng)用沸石脫氨法必需考慮沸石的再生問題，通常有再生液法和焚燒法。采納焚燒法時，產(chǎn)生的氨氣必需進(jìn)行處理。三、膜分別技術(shù)利用膜的選擇透過性進(jìn)行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作便利，氨氮回收率高，無二次污染。蔣展鵬等[6]采納電滲析法和聚丙烯（PP）中空纖維膜法處理高濃度氨氮無機(jī)廢水可取得良好的效果。電滲析法處理氨氮廢水2000～3000mg/L，去除率可在85％以上，同時可獲得8.9％的濃氨水。此法工藝流程簡單、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。乳化液膜是種以乳液形式存在的液膜具有選擇透過性，可用于液—液分別。分別過程通常是以乳化液膜（例如煤油膜）為分別介質(zhì)，在油膜兩側(cè)通過NH3的濃度差和擴(kuò)散傳遞為推動力，使NH3進(jìn)入膜內(nèi)，從而達(dá)到分別的目的。用液膜法處理某濕法冶金廠總排放口廢水（1000～1200mgNH4+—N/L，pH為6～9）[7]，當(dāng)采納烷醇酰胺聚氧乙烯醚為表面活性劑用量為4％～6％，廢水pH調(diào)至10～11，乳水比在1:8～1:12，油內(nèi)比在0.8～1.5、硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，廢水中氨氮去除率一次處理可達(dá)到97％以上。四、MAP沉淀法重要是利用以下化學(xué)反應(yīng)：Mg2++NH4++PO43—=MgNH4PO4理論上講以肯定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽，當(dāng)[Mg2+][NH4+][PO43—]2.5×10–13時可生成磷酸銨鎂（MAP），除去廢水中的氨氮。穆大綱等[8]采納向氨氮濃度較高的工業(yè)廢水中投加MgCl2·6H2O和Na2HP04·12H20生成磷酸銨鎂沉淀的方法，以去除其中的高濃度氨氮。結(jié)果表明，在pH為8.9l，Mg2+，NH4，P043—的摩爾比為1.25:1:1，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)時間為20min，沉淀時間為20min的條件下，氨氨質(zhì)量濃度可由9500mg/L降低到460mg/L，去除率達(dá)到95％以上。由于在多數(shù)廢水中鎂鹽的含量相對于磷酸鹽和氨氮會較低，盡管生成的磷酸銨鎂可以做為農(nóng)肥而抵消一部分成本，投加鎂鹽的費(fèi)用仍成為限制這種方法推行的重要因素。海水取之不盡，并且其中含有大量的鎂鹽。Kumashiro等[9]以海水做為鎂離子源試驗(yàn)討論了磷酸銨鎂結(jié)晶過程。鹽鹵是制鹽副產(chǎn)品，重要含MgCl2和其他無機(jī)化合物。Mg2+約為32g/L為海水的27倍。Lee等[10]用MgCl2、海水、鹽鹵分別做為Mg2+源以磷酸銨鎂結(jié)晶法處理養(yǎng)豬場廢水，結(jié)果表明，pH是*緊要的掌控參數(shù)，當(dāng)盡頭pH≈9.6時，反應(yīng)在10min內(nèi)即可結(jié)束。由于廢水中的N/P不平衡，與其他兩種Mg2+源相比，鹽鹵的除磷效果相同而脫氮效果略差。五、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**作用，但是產(chǎn)生的余氯會對魚類有影響，故必需附設(shè)除余氯設(shè)施。在溴化物存在的情況下，臭氧與氨氮會發(fā)生如下仿佛折點(diǎn)加氯的反應(yīng)：Br－+O3+H+→HBrO+O2，NH3+HBrO→NH2Br+H2O，NH2Br+HBrO→NHBr2+H2O，NH2Br+NHBr2→N2+3Br－+3H+。Yang等[11]用一個有效容積32L的連續(xù)曝氣柱對合成廢水（氨氮600mg/L）進(jìn)行試驗(yàn)討論，探討B(tài)r/N、pH以及初始氨氮濃度對反應(yīng)的影響，以確定去除*多的氨氮并形成*少的NO3—的*佳反應(yīng)條件。發(fā)覺NFR（出水NO3——N與進(jìn)水氨氮之比