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几种处理工业氨氮废水的方法对比分析
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-04 17:00:36

       [摘要]工业促进社会发展,工业也给社会带来危害,其主要体现在工业废弃物方面,工业氨氮废水便是其中之一。本文从常用的多种工业氨氮废水处理方法着手,以生物脱氮和物化脱氮两个方面为主要论述点进行简短介绍,为实际工业氨氮废水处理提供参考。 

  [关键词]工业氨氮废水;废水危害;废水治理方法;方法对比 

  中图分类号: X703 处理技术 发展 文章编号: 

  引言 

  在制造工业氨氮水时,会产生含有氮的废弃物,这些废弃物在处理时,常会发生不完全处理或者不予以处理就直接将废弃物排向大自然的恶劣行为,给环境造成难以挽回的危害。氨氮的存量一旦过大,水体中的溶解氧会被过度消耗,水体出现富营养化的现象;氨氮存量的增大,给水消毒以及工业循环水杀菌工作中用氯量随之增大,常用的铜质管道受到氨氮的腐蚀程度将更大;同时,寄生在回用污水中的微生物繁殖速率得到增加,这些微生物在输水管和用水设备中很容易产生生物垢,导致输水管道和用水设备的堵塞,直接降低了换热效率,造成损失。 

  含氨氮污染物非常高的废水的源头有很多,并且排放的数量非常之大.。在石油炼制、化工肥料、无机化工、玻璃制造、肉类加工、饲料生产、畜牧业以及垃圾填埋等生产过程都有含氨氮的废水排放。针对氨氮废水处理,全球环保机构不断加大力度。近20年来,为氨氮废水处理方面做的研究,国内外不断拓展和深入,研发出了各种新技术。 

  1、生物脱氮法 

  生物脱氮法,主要有传统生物脱氮法、厌氧氨氧化、简捷(或短程)硝化反硝化法和同步硝化反硝化(SND)等。在下文中将对这些方法进行全面介绍。 

  1.1传统生物脱氮法 

  包含氧化沟、A /O及多种改进型SBR (膜- SBR法、多级SBR法等)工艺。为降低氨氮在废水中的浓度,达到可以生物处理的适宜范围,在处理浓度很大的氨氮废水时,常会采用前置物化脱氮的工艺。但这种方法存在不足,一是高氨氮废水中富含的游离氨,将大大降低微生物的活性,从而使系统除污效果变得很差;二是处理过程中所需要的氧气量,将大大地提高,从而直接性的增加了在处理系统上的支出。 

  1.2厌氧氨氧化法 

  这是学者常用来处理高氨氮废水的方法。学者马富国等的实验过程是:先使用“缺氧滤床/好氧悬浮填料生物膜工艺”完成部分的亚硝化;然后,将其进行厌氧氨氧化,通过进水氨氮负荷、水力停留时间等运行参数进行综合地调控,调节出水的NO2-- N /NH4+- N 的比率。使用这种方法可以使高达83. 8%氨氮从高氨氮废水中去除。 

  1.3 简捷(或短程)硝化反硝化法 

  SHARON是其代表性的工艺。这种工艺采用完全混合反应器,通过控制HRT、温度来实现自然淘汰硝化菌,让亚硝酸菌在反应器中的数量占有绝大部分,从而氨氧化在亚硝酸盐阶段得到控制,与此同时,间歇曝气的使用,反硝化的目的就能达到。 

  1.4同步硝化反硝化法 

  这种方法具有几种特点:反应器的体积得到减小、占地的面积有所收缩、水力停留的时间得到缩短、工艺的流程进行简化等。针对同步硝化反硝化脱氮方法,许多学者进行了深入的研究,领域不断扩大,新的论文、研究报告也陆续出现,这极大地促进了同步硝化反硝化脱氮方法的实际应用范围。像在膜生物反应器、序批式活性污泥反应器、序批式生物膜反应器、移动床生物膜系统中都可以得到实现。 

  2、物理化学脱氮法 

  物理化学脱氮法包含折点氯化法、化学沉淀法、吹脱法和离子交换法等,以下针对每个方法作些简要说明。 

  2.1折点氯化法 

  原理上是使用化学方应方式,将氨气与氯气混合,消耗掉氨气,产生氮气,这样就无害了。这种方式在控制好对流量、加氯量的情况下,可以将含在氨氮废水中的氨氮完全消除,成为此类方法的最大特点。可是在实际生活当中,由于高额成本的一大缺点,该方法一般用在脱氮要求非常高的情况下,也要兼顾氨氮浓度、温度、PH值对氯气量的实际影响。并且使用氯气法时会有造成二次污染的副产品产生,同样的是,在贮存、使用液氯的时候,要求非常之高,相对的成本也会提高,所以,此类方法常常在处理给水时使用,而不是应用于处理高氨氮废水。 

  2.2化学沉淀法 

  此类去除氨氮的操作方法是:将磷酸氢盐、镁化合物、磷酸融入废水中,这些化学成分与废水中的氨氮产生化学反应,生成沉淀,从而达到目的。 

  2.3吹脱法 

  利用特定的碱性环境,将废水与足够的空气进行接触,并吹出从废水中转化出来的游离态的氨,从而完成氨氮从高氨氮废水中去除的作业方式。氨解吸法是此类方法的另一种称法,气液比、温度等会直接影响这种方法的解吸速率。在这种情况下,废水中超过90%的氨氮可以去除,即当加入的石灰使气液比为3000:水体的pH值大于11,并经过逆流塔的吹脱后。此类方法一般只适用于预处理高氨氮水,表现出来的特点是:占地面积小、操作灵活和脱氮率高。但是这种方法只是转变了氨氮的物理形态,从溶解状态转化为气体状态,并没有完全地消除掉,变为气体状态的氨气排放到大气中,也会造成二次污染。 

  2.4离子交换法 

  通常沸石是这种方法的离子交换体。因为在高氨氮废水的氨氮处理中采用的离子交换法树脂对氨离子不具备选择性,而沸石对氨氮的离子则不然。 

  3、生物和物化联合脱氮方法 

  通过上述脱除氨氮的方法的介绍和说明,从中不难比出,生物脱氮法在管理上、处理过程中、以及效果上分别体现了方便、稳定、以及很好等优势,同时有效去除废水中的氨氮的技术也得以提供;而无二次污染、经济等特点由物化脱氮法体现出来。水中微生物的活性一旦被高氨氮废水抑制,水质将变得很差,很难符合标准,同时,废水的排放也会受到很大不便。在生物脱氮上使用硝化、反硝化的方法,成本的支出会很高,这时就需要降低生物处理的投资成本,高氨氮废水的预处理将是个非常合理的辅助措施。 

  在预处理上,常使用蒸氨法、絮凝沉淀法、折点加氯法等。但这些都存有一些不足:蒸氨法――固定铵盐的脱除率较低、成本较高, 总的氨氮含量高, 对后续处理有较大负荷;絮凝沉淀法――可用于预处理,但其运行的费用高;折点加氯法――适合用于进行深度的处理, 但使用的液氯费用高且难保存。所以相比之下,使用空气吹脱法来进行预处理将是最经济、合适的高氨氮废水预处理方法,因为它有基建和运行费用低、效果稳定可靠和工艺流程简单等优点,与此同时还可回收处理后的氨氮。 

  结束语 

  由于目前含氨氮废水处理方法穷出不穷,处理过程日益简单,但是技术经济方面的问题难以有效协调。氨氮废水在处理上,技术的参差不齐将带来很大的不便。当然,不管哪种技术体现出优势还是劣势,无论使用何种,均需要承担起处理成本,这也需要对成本投入一个全面、细致的预算。可是实际上,在有很好技术支撑的污水处理成本方面,并不是所有企业均能够承受。 

  最后,把握好氨氮废水处理技术未来发展的趋势,走能实现经济、高效、操作简便、稳定的氨氮回收的路线,并要基于现有处理方法的优势和良好趋势,以技术和经济两方面着手研究未来氨氮废水的处理技术。 

  参考文献: 

  [1]王昊,周康根. 氨氮废水的几种处理技术[J]. 工业安全与环保,2006,11:7-9. 

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