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污水氨氮的去除方法及工藝流程

    廢水中的氮常以合氮有機物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在，生物處理把大多數(shù)有機氮轉(zhuǎn)化為氨，然后可進一步轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，水中氨氮的去除方法有多種，但是目前常見的除氮工藝有生物硝化與反硝化、沸石選擇性交換吸附等。今天就由河南開碧源聚丙烯酰胺廠家為大家詳細介紹污水氨氮的去除方法及工藝流程。

1.生物硝化與反硝化

(一) 生物硝化

    在好氧條件下，通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過程，稱為生物硝化作用，生物硝化的反應(yīng)過程為：

(1)在硝化過程中，1g氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮時需氧4.57g；

(2)硝化過程中釋放出H+，將消耗廢水中的堿度，每氧化lg氨氮，將消耗堿度(以CaCO3計) 7.lg。

影響硝化過程的主要因素有：

(1)pH值 當pH值為8.0～8.4時(20℃)，硝化作用速度快，由于硝化過程中pH將下降，當廢水堿度不足時，即需投加石灰，維持pH值在7.5以上；

(2)溫度 溫度高時，硝化速度快。亞硝酸鹽菌的適宜水溫為35℃，在15℃以下其活性急劇降低，故水溫以不低于15℃為宜；

(3)污泥停留時間 硝化菌的增殖速度很小，其大比生長速率為＝0.3～0.5d-1(溫度20℃，pH8.0～8.4)，為了維持池內(nèi)一定量的硝化菌群，污泥停留時間大于硝化菌的小世代時間，在實際運行中，一般應(yīng)取 ＞2，或 ＞2 ；

(4)溶解氧 氧是生物硝化作用中的電子受體，其濃度太低將不利于硝化反應(yīng)的進行，一般在活性污泥法曝氣池中進行硝化，溶解氧應(yīng)保持在2～3mg/L以上；

(5)BOD負荷 硝化菌是一類自養(yǎng)型菌，而BOD氧化菌是異養(yǎng)型菌，若BOD5負荷過高，會使生長速率較高的異養(yǎng)型菌迅速繁殖，從而佼白養(yǎng)型的硝化菌得不到優(yōu)勢，結(jié)果降低了硝化速率，所以為了要充分進行硝化，BOD5負荷應(yīng)維持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。

(二) 生物反硝化

    在缺氧條件下，由于兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用，將NO2--N和NO3--N還原成N2的過程，稱為反硝化，反硝化過程中的電子供體(氫供體)是各種各樣的有機底物(碳源)，以甲醇作碳源為例，其反應(yīng)式為：

6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O

6NO2-十3CH3OH→3N2十3CO2十3H2O十60H-

    由上可見，在生物反硝化過程中，不僅可使NO3--N、NO2--N被還原，而且還可位有機物氧化分解。

影響反硝化的主要因素：

(1)溫度 溫度對反硝化的影響比對其它廢水生物處理過程要大些，一般，以維持20～40℃為宜，苦在氣溫過低的冬季，可采取增加污泥停留時間、降低負荷等措施，以保持良好的反硝化效果；

(2)pH值 反硝化過程的pH值控制在7.0～8.0；

(3)溶解氧 氧對反硝化脫氮有抑制作用，一般在反硝化反應(yīng)器內(nèi)溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法)；

(4)有機碳源 當廢水中含足夠的有機碳源，BOD5/TN＞(3～5)時，可無需外加碳源，當廢水所含的碳、氮比低于這個比值時，就需另外投加有機碳，外加有機碳多采用甲醇，考慮到甲醇對溶解氧的額外消耗，甲醇投量一般為NO3--N的3倍，此外，還可利用微生物死亡；自溶后釋放出來的那部分有機碳，即"內(nèi)碳源"，但這要求污泥停留時間長或負荷率低，使微生物處于生長曲線的靜止期或衰亡期，因此池容相應(yīng)增大。

2.沸石選擇性交換吸附

    沸石是一種硅鋁酸鹽，其化學(xué)組成可表示為(M2+2M+)O.Al2O3.mSiO2?nH2O (m＝2～10，n＝0～9)，式中M2+代表Ca2+、Sr2+等二價陽離子，M+代表Na+、K+等一價陽離子，為一種弱酸型陽離子交換劑，在沸石的三維空間結(jié)構(gòu)中，具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和空穴，使其具有篩分效應(yīng)，交換吸附選擇性、熱穩(wěn)定性及形穩(wěn)定性等優(yōu)良性能，天然沸石的種類很多，用于去除氨氮的主要為斜發(fā)沸石。

    斜發(fā)沸石對某些陽離子的交換選擇性次序為：K+，NH4+＞Na+＞Ba2+＞Ca2+＞Mg2+，利用斜發(fā)沸石對NH4+的強選擇性，可采用交換吸附工藝去除水中氨氮，交換吸附飽和的拂石經(jīng)再生可重復(fù)利用。

    溶液pH值對沸石除氨影響很大，當pH過高，NH4+向NH3轉(zhuǎn)化，交換吸附作用減弱；當pH過低，H+的競爭吸附作用增強，不利于NH4+的去除，通常，進水pH值以6～8為宜，當處理合氨氮10～20mg/L的城市進水時，出水濃度可達lmg/L以下，穿透時通水容積約100～150床容，沸石的工作交換容量約0.4×10-3n-1mol/g左右。

    吸附銨達到飽和的沸石可用5g/L的石灰乳或飽和石灰水再生，再生液用量約為處理水量的3～5%。研究表明，石灰再生液中加入0.1mol的NaCl，可提高再生效率，針對石灰再生的結(jié)垢問題，亦有采用2％的氯化鈉溶液作再生液的，此時再生液用量較大，再生時排出的高濃度合氨廢液進行處理，其處理方法有：

(1)空氣吹脫 吹脫的NH3或者排空，或者由量H2S04吸收作肥料；

(2)蒸氣吹脫 冷凝液為1%的氨溶液，可用作肥料；

(3)電解氧化(電氯化) 將氨氧化分解為N2。

    在目前采用的脫氮工藝中，物理化學(xué)法由于存在運行成本高、對環(huán)境造成二次污染等問題，實際應(yīng)用受到一定限制，而生物脫氮法能餃為有效和地除氮，且比較經(jīng)濟，因而得到較多應(yīng)用。

    以上由河南開碧源聚丙烯酰胺廠家為大家詳細介紹了污水氨氮的去除方法及工藝流程，如果您在處理過程中有疑問，可以隨時來電咨詢我們。