1、技术资料由莱特莱德环境工程有限公司提供二级处理出水回用作循环冷却水技术详解城市污水经常规的二级处理后尽管可除去大部分的有机物,但与天然水相比, 出水中的 COD 非凡是氨氮浓度仍较高( 浓度为1012mg/L,大大超过了冷却水水质要求的氨氮6mg/L 时, 铜管的腐蚀开始快速增加并超过标准 ,这说明了若采用普通的静态试验,城市污水厂二级处理出水中高浓度的技术资料由莱特莱德环境工程有限公司提供氨氮(10mg/L),对试验的结果影响很大。但在敞开式循环冷却水系统中,由于冷却水系统的作用可以大大降低其浓度, 且最后维持在2mg/L 左右,故对铜管的腐蚀影响较小。对初期的氨氮降解规律进行回归拟合,并结
2、合 Maltlab 计算,可得下式:y=11.935e-0.0649xR2=0.9995(1)式(1)表明在敞开式循环冷却水系统中, 运行初期的氨氮以指数形式快速下降。2.2 氨氮在不同浓缩倍数下的变化在不同的浓缩倍率下进一步研究氨氮在冷却水系统的积累。尽管冷却水的浓缩倍率不断提高,但氨氮的浓度仍维持在 2mg/L 左右,其不随浓缩倍率的增加而增加。结合图 2 还可看出,氨氮浓度降低而亚硝酸盐氮的浓度在提高。维持浓缩倍率为 2.5 和 2.8、系统运行 23d 后分别测得冷却水中硝酸盐氮的浓度为 18.55mg/L 和20.11mg/L,此时的亚硝酸盐氮的浓度为 2.52mg/L 和2.85m
3、g/L。由下式可以计算出: 硝化作用转化率 =(循环冷却水中硝酸盐氮浓度-补充水中硝酸盐氮浓度)/补充水中氨氮浓度 浓缩倍率(k)100%;亚硝酸转化率 =(循环冷却水中亚硝酸盐氮浓度-补充水中亚硝酸盐氮浓度)/补充水中氨氮浓度 浓缩倍率(k)100%;技术资料由莱特莱德环境工程有限公司提供解吸作用转化率 =1-硝化作用转化率 -亚硝酸转化率 。因此当k=2.5 时, 硝化转化率 =58.6%,亚硝酸转化率 =8.3%,解吸作用转化率 =33.1%(上式中不计生物转化吸收),此时可以计算出循环冷却水系统中的硝化作用为 60%左右,解吸作用则为 30%左右,而生成的亚硝酸为 10%左右。针对以上
4、试验结果,究其原因主要为:冷却塔的温度长期保持在2540,使得氨氮在冷却水系统中易于挥发;而这个水温也恰是亚硝酸菌和硝酸菌的最适宜温度范围(亚硝酸菌最佳生长温度为 35,硝酸菌最佳生长温度为 3542 ),且 pH 值为 8.0 左右时很适宜硝化菌的活动;供氧量充足,据计算,在冷却塔内冷却水与空气的接触足可以使冷却水中的溶解氧达到饱和状态,这些均有利于硝化作用 ,结果使得冷却水中氨氮的浓度迅速降低。结合生物的生长曲线还可进一步了解到微生物生长初期为对数增长期,即硝化菌以几何级数形式增加,其结果为试验初期冷却水中的氨氮以指数形式下降。在冷却水系统中,由于受各种因素的制约(如系统的杀菌等影响),
5、使得生物量增加到最大值时,将处于稳定状态,这也与微生物的生长曲线相符,其结果使得冷却水中的氨氮浓度维持于稳定状态,表现为冷却水中的氨氮浓度不随浓缩倍率的变化而变化。在动态试验中,尽管城市污水厂的二级出水中氨氮浓度较高(通常 NH 4-N 在 1020mg/L),但由于冷却塔的吹脱作用、硝化作用和微生物转化吸收作用,使得氨氮在冷却水系统中维持在 2mg/L 左右, 且不随时间和浓缩倍率的增加而积技术资料由莱特莱德环境工程有限公司提供累。同时由硝化作用产生的 NO-3 也大大降低了氨氮对铜的腐蚀影响。3 COD 变化 COD 在循环冷却水系统中的变化。随着系统运行时间的增加,冷却水中 COD 浓度
6、并没有提高, 而维持在稳定状态。从浓缩倍率与 COD 的关系中(图 5)可进一步了解到, 尽管浓缩倍率从 1.5 提高到 3 左右, 但其 COD 值并没有明显增加, 而与补充水中的相近。这说明了在循环冷却水系统中,由于冷却塔起到了一个“生物过滤塔 ”作用 ,除转变冷却水中的氨氮外,还可降解补充水中的有机物,使得冷却水中的 COD 值保持不变, 这也降低了 COD 对系统造成的腐蚀、结垢等不良影响。4 结语 冷却水中的 COD 浓度基本保持稳定,降低了对冷却水系统的影响。城市污水厂的二级处理出水回用作循环冷却水,有效地缓解了城市和工业用水紧张的问题。对于敞开式循环冷却水系统,因其水质要求不高及冷却水系统的非凡性, 大大降低了由氨氮和COD 带来的不利影响,故十分有利于城市污水厂二级处理出水回用作冷却水。 由于冷却塔的作用,使得城市污水厂二级处理出水中的高氨氮浓度在敞开式循环冷却水系统迅速下降,最后稳定在 2mg/L 左右,且不随系统的运行时间和浓缩倍率而变化,且其中有约 60%的氨氮转变为硝酸盐氮,另有约 30%的则通过解吸作用除去。技术资料由莱特莱德环境工程有限公司提供文章关键字：环冷却水技术,污水处理设备
