1、氨氮废水的冶金备件治理方法-生物脱氮法1)多级污泥系统多级污泥系统是传统的生物脱氮流程,该流程有相当好的 BODs 去除效果和脱氮效果。缺点是流程偏长,构筑物较多,基建费用高,需外加碳源,冶金备件运行费用较高,出水中残留一定量的甲醇。2)单级污泥系统单级污泥系统包括前置反消化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。冶金备件前置反硝化的生物脱氮流程,通常称为 A/O 流程。与传统的生物脱氮工艺流程相比,A/0工艺具有流程简单,构筑物少,基建费用低,不需外加碳源,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,一般还需人工投加碳源,但脱氮的效果高于前置式,理论上可达到接近100%的脱氮效果。
2、冶金备件交替工作的生物脱氮流程,主要由两个串联池子组成,通过改换进水和出水的方向,两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行。它本质上仍是系统,但利用交替工作的方式,避免了混合液的回流,脱氮效果优于一般的 A/0流程。3)生物膜系统将上述 A/O 系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器,冶金备件即形成生物膜脱氮系统。此系统中应有混合液回流,但不需污泥回流,在控制一定的缺氧气氛的好氧反应器中,保存了适合于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统。4.硝化反硝化法有机废水中氨氮在好氧菌作用下,氧化生成亚硝酸盐和硝酸盐,这一过程称为硝化。硝酸盐和亚硝酸盐又被厌氧菌或兼氧菌还原为气态氮,这一过程称为反硝
3、化。冶金备件有机废水中的氨氮通过上述两个过程被去除。1)硝化过程NHr+ 3/202 N0 2-+ 2H+ + H20NOr+ l/202 NO3-NH4+ 202 NO3-+ 2H+ H 20硝化过程中要耗用大量的氧。一般认为溶解氧应控制在1. 52. Omg/L 内,溶解氧低于0. 5mg/L 则硝化作用完全停止。硝化反应后有硝酸形成,使生化环境的酸度提髙,因此要求废水中应有足够的盐碱度来平衡硝化作用中产生的酸,一般要求硝化作用最适宜的 pH 为7. 59. 2。2)反硝化过程5C(有机 C) + 4N0 3+2H202N2+40H-+5C02反硝化过程中,部分有机物不需要外界供氧而直接利
4、用 no2_、N0 3_的氧作 为氧源进行氧化降解。从反应式可以看出,去除4份 N 需提供5份 C,将5份有机 碳折算成 BOD 值应为(5X32),因此理论的 C/N 应为2. 86。当废水中的 C/N 大 于2. 86时才能充分满足反硝化对碳源的要求。废水中 C/N 越小,氮的去除率也 越低,在运行中一般控制 C/N 在3. 0以上。5.折点氯化法折点氯化法是将氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低, 而氨的浓度降为零。当氣气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多,因此该点 称为折点。冶金备件该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化法除氨的机理为氯气与氨反 应生成了无害的氮气。N
5、H3 + HC10 NH2C1 + H2O NH3 + 2HC10 NHC12 + 2H20 NH3 + 3HC10-NHC13+3H20 NH2C1 + NHC12 + HC10 - N20 + 4HC1 2NH2C1 + HCIO- N2 + 3HC1 + H20当水中存在氨和胺时,加氯量必须控制在折点以上,才能保证水中氨和胺被全 部氧化分解。折点氯化法最突出的优点是,通过正确控制加氣量和对流量进行均化,可使废水中的全部氨氮降至零,缺点是处理成本较高。因此在工艺设计上,常 将其用来作深度脱氮处理。处理时所需的实际氯气量,冶金备件取决于温度、pH 和氨氮浓 度。氧化 lmg 氨氮一般需要61
6、0mg 的氯气。折点氧化法处理后的出水,在排放前一般需用活性炭或 S02进行反氯化,以 除去水中残余的氯。lmg 残余氯需要0.9l.Omg 的 S02。在反氯化时会产生 H+,冶金备件但由此引起的 pH 下降一般可以忽略。活性炭也能去除残余氯,还能同时去 除其他有机物。虽然氯化法反应迅速,所需要设备投资少,但液氯的安全使用和储存要求较严,处理成本也较高。若用次氯酸或二氧化氯发生装置代替使用液氯,可以缓解安全问题,但成本又有增加。因此氯化法一般用于给水的处理,对于大水量高浓度氨 氮废水的处理显得不太适宜。6.沉淀法化学沉淀法是在含 NH4+的废水中,投加 Mg2和 PCV_,使之与 NH4 +
7、生成 难溶复盐MgNH4P04 6H20(简称 MAP)结晶,通过沉淀,使 MAP 从废水中分 离出来。冶金备件沉淀产物 MAP 町用作肥料。化学沉淀法可以处理各种浓度的氨氮废水,尤其适用于处理高浓度的氨氮废水,且有90%以上的脱氮效率,被认为是很有 开发前景的脱氮技术。处理时,若 pH 过高,易造成部分 NH3挥发。建议缩短沉淀时间,适当降低 pH,以减少 NH3的挥发。化学沉淀法最好使用 MgO 和 H3P04,这样不但可以避免带人其他有害离子,MgO 还可起到中和 H+的作用,节约碱的用量。冶金备件需要指出的是,经化学沉淀处理 后,废水中的氨氮和磷酸根的残留浓度一般较高。7.液膜法液膜法
8、去除氨氮的机理是:氨态氮(NH 3-N)易溶于膜相(油相) ,它从膜相外高浓度的外侧,通过膜相的扩散迁移,达到膜相内侧和内相界面,与膜内相中的酸 发生解脱反应,生成的 NH4 不溶于油相而是稳定在膜内相中。冶金备件在膜内外两侧氣 浓度差的推动下,氨分子不断通过膜表面吸附、渗透、扩散迁移至膜相内侧解吸,从 而达到分离去除氨氮的的。8.催化湿式氧化法催化湿式氧化法是20世纪80年代发展起来的治理废水的新技术。冶金备件在一定温度、压力和催化剂作用下,经空气氧化,可使污水中的冇机物和氨分别氧化分解成 C02、N 2和H20等无害物质,达到净化的目的。该法具有净化效率高(废水经净 化后可达到饮用水标准)、流程简单、占地面积少等特点,在技术上和经济上均具有较强的竞争力。总之,由于不同废水性质的差异,目前还没有一种完全通用的方法能处理所 氨氮废水。因此,必须针对不同的废水选择不同的路线和工艺。冶金备件然而不论是选择 物化法、生物法还是物化-生物联合法,都应使所选择的工艺流程能经济、高效地去除废水中的氨氮。