污水中氨氮的去除.
好氧池去除氨氮原理

好氧池去除氨氮原理好氧池是一种水处理设备,通常用于废水处理和污水处理。
在好氧池中,氨氮(NH3-N)的去除通常是通过氧化还原反应和微生物活动来实现的。
以下是好氧池去除氨氮的基本原理:1. 氨氮存在形式:•在水体中,氨氮主要以两种形式存在:NH3(游离氨)和NH4+(铵离子)。
NH3是游离的氨,NH4+是以离子形式存在的铵离子。
2. 氧化还原反应:•在好氧条件下,氧气(O2)被引入好氧池中,提供氧化剂。
氨氮的去除通常涉及到氧化还原反应。
•氧化:NH3(游离氨)氧化成NO2-(亚硝酸盐)和NO3-(硝酸盐)。
•通常的氧化反应包括:3. 微生物活动:•微生物在好氧池中起着关键作用。
氨氮通常被氨氧化细菌(Ammonia Oxidizing Bacteria,AOB)氧化成亚硝酸盐,然后被亚硝酸氧化细菌(Nitrite Oxidizing Bacteria,NOB)进一步氧化成硝酸盐。
•氨氧化细菌的代表是尼特罗索莫纳斯属(Nitrosomonas),而亚硝酸氧化细菌的代表是尼特罗巴克特属(Nitrobacter)。
4. 反应过程:•过程可以概括为氨氮先经过氨氧化反应生成亚硝酸盐,然后再通过亚硝酸氧化反应生成硝酸盐。
这两个反应的中间产物是亚硝酸盐(NO2-)。
•反应示意:5. 水中氧浓度:•好氧池中的微生物活动需要足够的氧气。
因此,维持好氧池中的氧浓度对于氨氮的有效去除至关重要。
6. 调控pH值:•微生物对pH值也较为敏感,通常需要在适宜的pH范围内维持好氧池的运行。
适宜的pH范围通常在7-8之间。
好氧池的设计和运行需要综合考虑水质参数、氧气供应、微生物群落等多方面因素。
有效的氨氮去除有助于减少水体中对水生生物和环境的不良影响。
去除氨氮用什么药剂

氨氮去除剂,是一种无机高分子化合物,自身具有催化作用,能够迅速分解水中的氨氮。
它主要有两类:一类是功能性药剂.另一类是微生物药剂。
1、微生物药剂是通过培养菌种添加在废水中,使其氨氮达标。
》但是,菌种的培养难度高,花费时间长,成本相对非常高;
》而且,菌种对温度的要求也非常高,适合的温度为26~32℃。
2、功能性药剂即→氨氮去除剂,其是利用快速的强氧化原理,在工艺末端,出水前端投加即可。
》5分钟快速反应;
》去除率96%以上;
》直接投加,非常适合应急;
》不影响其他指标,无2次污染;
综上所述,去除氨氮更好的是用功能性药剂。
也是目前市场用的比较广泛的药剂。
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专注各种废水处理,循环水处理十几年,为几百家企业解决了难以处理的污水问题。
污水及废水氨氮去除处理工艺液膜法分析与设计实施方案(附:14种氨氮污水处理方法优缺点与选择原则)

污水及废水氨氮去除处理工艺液膜法分析与设计实施方案(附:14种氨氮污水处理方法优缺点与选择原则)一.液膜法1、概述:许多人认为液膜分离法有可能成为继萃取法之后的第二代分离纯化技术,尤其适用于低浓度金属离子提纯及废水处理等过程。
乳状液膜法去除氨氮的机理是:氨态氮(NH3-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,到达膜相内侧与内相界面,与膜内相中的酸发生解脱反应,生成的NH4+不溶于油相而稳定在膜内相中,在膜内外两侧氨浓度差的推动下,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目的。
通常采用硫酸为吸收液,选用耐酸性疏水膜,NH3在吸收液-微孔膜界面上为H2SO4吸收,生成不挥发的(NH4)2SO4而被回收。
已经对膜吸收法中膜的渗漏问题进行了研究,并发现较高的氨氮和盐量能有效抑制水的渗透蒸馏通量。
该法具有投资少、能耗低、高效、使用方便和操作简单等特点,此外膜吸收法还有传质面积大的优点和没有雾沫夹带、液泛、沟流、鼓泡等现象发生。
2、土壤灌溉:土壤灌溉是把低浓度的氨氮废水( < 50mg/ L)作为农作物的肥料来使用,既为污灌区农业提供了稳定的水源,又避免了水体富营养化,提高了水资源利用率。
西红柿罐头废水与城市污水混合并经氧化塘处理至11mg 氨氮/ L 后用于灌溉,氨氮可完全被吸收;马铃薯加工厂废水也用于喷淋灌溉,经测定25mg 氨氮/ L 的排放水中有75%的氨氮被吸收。
只需占总面积5%的水稻田就可以吸收该地区所有排污渠中一半的氨氮负荷。
但用于土壤灌溉的废水必须经过预处理,去除病菌、重金属、酚类、氰化物、油类等有害物质,防止对地面、地下水的污染及病菌的传播。
二.氨氮污水处理技术分析与选择原则1、氨氮污水的处理技术都有各自的优势与不足:生物法处理氨氮污水较稳定,但一般要求氨氮浓度在400 mg/L以下,总氮去除率可达70%~95%,是目前运用最多的一种方法。
氨氮的处理

氨氮的处理物化法1. 吹脱法在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法,一般认为吹脱与温度、PH、气液比有关。
2. 沸石脱氨法利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。
应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。
采用焚烧法时,产生的氨气必须进行处理。
3.膜分离技术利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。
这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。
例如:气水分离膜脱除氨氮。
氨氮在水中存在着离解平衡,随着PH升高,氨在水中NH3形态比例升高,在一定温度和压力下,NH3的气态和液态两项达到平衡。
根据化学平衡移动的原理即吕.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。
在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。
化学平衡只是在一定条件下才能保持―假若改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能减弱这个改变的方向移动。
‖遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水,另一侧是酸性水溶液或水。
当左侧温度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的压力差,那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面,在膜表面分压差的作用下,穿越膜孔,进入吸收液,迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。
4.MAP沉淀法主要是利用以下化学反应:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐,当[Mg2+ ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁(MAP),除去废水中的氨氮。
5.化学氧化法利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。
折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨,这种方法还可以起到杀菌作用,但是产生的余氯会对鱼类有影响,故必须附设除余氯设施。
二、生物脱氮法传统和新开发的脱氮工艺有A/O,两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等。
氨氮的预处理方法

氨氮的预处理方法氨氮是指水中所含的游离氨和铵离子的浓度。
由于氨氮具有较高的毒性和对水体生态环境的负面影响,因此在水体环境保护和污水处理过程中,需要对氨氮进行预处理以降低其浓度。
1.生物法预处理:生物法预处理是将含氨水体通过微生物活性池进行处理的一种方法。
常见的生物法预处理方法包括活性污泥法、人工湿地法和微生物滤床法。
-活性污泥法:活性污泥法是一种将含氨废水中的氨氮转化为氮气通过空气中的氧气释放出去的方法。
废水经过曝气槽,利用活性污泥中的硝化细菌进行氨氮的氨化转化为亚硝酸盐,再经过好氧池中的硝化细菌进行亚硝酸盐的硝化转化为硝酸盐。
这样,废水中的氨氮就被转化为氮气,从而达到降低氨氮浓度的目的。
-人工湿地法:人工湿地法是一种通过植物和土壤微生物降解氨氮的方法。
水体通过人工湿地,植物的根系和湿地土壤中的微生物可以吸附、分解和转化废水中的氨氮,使其减少。
这种方法具有结构简单、运行成本低的优点,并且可以同时去除其他污染物。
-微生物滤床法:微生物滤床法是将含氨水体通过填充了微生物滤料的滤床进行处理的方法。
废水通过滤床时,微生物滤料上的微生物能够将废水中的氨氮降解为无毒的亚硝酸盐、硝酸盐和氮气。
这种方法具有处理效果稳定、装置结构简单的特点。
2.物化预处理:物化预处理是通过一些物化方法将废水中的氨氮与其他物质发生反应,从而降低氨氮的浓度。
-化学沉淀法:化学沉淀法是利用化学反应将废水中的氨氮转变为不溶性物质,通过沉淀的方式从废水中除去的方法。
常用的化学沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化镁等。
-活性炭吸附法:活性炭具有较高的比表面积和吸附性能,可以将废水中的氨氮吸附在其表面上,从而达到去除氨氮的目的。
-化学氧化法:化学氧化法是通过氧化剂将废水中的氨氮氧化为无毒的物质,如亚硝酸盐、硝酸盐等。
常用的氧化剂有臭氧、高锰酸钾等。
3.综合预处理:综合预处理是将多种预处理方法结合起来,通过联合运用提高氨氮去除效果。
一种常用的综合预处理方法是将生物法与物化法相结合。
污水中氨氮主要去除方法综述

242018年4月下 第08期 总第284期废水中氮素存在形式多种,主要有分子态、硝酸盐态、氰化物态等,氨氮是最主要的形式之一。
目前,水中氨氮的处理方法主要可分为两大类:物理化学法和生物脱氮法。
各处理技术有其自身优缺点,如何依据污水氨氮含量选择适宜的处理方法是工艺成败的关键。
本文对现有处理技术进行简要梳理,为污水氨氮脱除工艺选择提供借鉴。
1 物理化学法脱氮1.1 吹脱/汽提法吹脱/汽提法主要用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。
氨吹脱、汽提是一个传质过程,即在高p H 时,使废水与空气密切接触从而降低废水中氨浓度的过程。
吹脱/气提法除氨氮,工艺流程简单,去除率稳定可达60-95%,氨气可回收制备铵肥或者回用于纯碱母液。
但是,由于氨气水中溶解度随温度改变而变化,水温低时往往吹脱效率低,不适合冬季使用且面对低浓度氨氮时效果欠佳。
1.2 折点氯化法折点氯化法除氨的机理为C l 2与N H 3反应生成无害的氮气逸入大气。
加氯比例:M(Cl 2)与M(NH 3-N)之比为8:l~10:1。
当氨氮浓度小于20mg/L时,脱氮率大于90%,pH影响较大,pH高时产生NO 3-,低时产生NCl 3,将消耗氯,通常控制p H 在6-8。
一般地,基于该法除氮率高、成本低、反应迅速完全等优点,折点氯化法可废水深度处理。
但是,最为基本原料的液氯贮存要求高,反应对p H 要求严格,且产生的水需加碱中和,副产物会造成二次污染。
1.3 化学沉淀法该法基本原理是向NH 4+废水中投加Mg +和PO 43-,使之和NH 4+生成难溶复盐MgNH 4PO 4·6H 2O(简称MAP)结晶,再通过重力沉淀使M A P ,从废水中分离。
这样可以避免往废水中带入其它有害离子,而且M g O 还起到了一定程度的中和H +的作用,节约了碱的用量。
化学沉淀法可以处理各种浓度氨氮废水,与硝化-反硝化法相比,能耗大大节省,反应温度易控制,不受有毒物质的干扰,其产物可用作肥料,进一步降低处理费用。
次氯酸钠去除氨氮原理(一)
次氯酸钠去除氨氮原理(一)欢迎来到关于次氯酸钠去除氨氮的文章!在本文中,我们将会从浅入深的学习次氯酸钠去除氨氮的原理,并了解其在水处理中的应用。
什么是氨氮?氨氮是一种氮化合物,它是由氨(NH3)和氨根(NH4+)形成的物质。
它通常在生活污水、工业废水和农业排放中大量存在。
次氯酸钠是什么?次氯酸钠是一种广泛应用于消毒和氧化的化学品。
它是一种白色结晶体,能够在水中溶解并释放出次氯酸离子(ClO-)。
次氯酸钠如何去除氨氮?次氯酸钠在水中可以氧化氨氮为氮气。
具体而言,次氯酸钠在水中分解为次氯酸离子和钠离子,并与水中的氨氮反应生成氯离子和氮气。
以下是化学反应方程式: 2NH3 + 3ClO- → N2↑ + 3Cl- + 3H2O次氯酸钠去除氨氮在水处理中的应用?次氯酸钠的氧化作用使其成为一种有效的去除水中氨氮的化学品。
在污水处理工厂中加入适量的次氯酸钠,就可以有效减少污水中的氨氮含量。
此外,次氯酸钠还可以去除水中的异味和色度。
##小结次氯酸钠可以氧化水中的氨氮成为氮气,使其成为一种有效的去除水中氨氮的化学品。
在水处理中,它被广泛应用于消毒和去除异味、色度等。
##如何控制次氯酸钠的投加量?虽然次氯酸钠可以有效去除水中的氨氮,但过量使用会对水体生态系统造成负面影响。
因此,在控制投加量时需要注意以下几点: - 测量水中的氨氮浓度,确定合适的投加量;- 在投加时进行均匀搅拌,以保证次氯酸钠能够与水中的氨氮充分接触; - 需要对水处理前后的水样进行对比分析,以调整次氯酸钠的投加量。
次氯酸钠与其他化学品联用除了单独使用次氯酸钠去除水中氨氮外,有时也需要将次氯酸钠与其他化学品联用以达到更好的效果。
例如,在加入次氯酸钠的同时也可以投加氨基磷酸盐,以增强其氧化作用。
但需要注意的是,不同化学品的联用可能会产生不良反应,因此需要谨慎控制投加量和顺序。
结论在现代水处理中,次氯酸钠已经被广泛应用于水的消毒、氧化和去除氨氮等方面。
bdd电极去除废水中氨氮的反应机理
bdd电极去除废水中氨氮的反应机理
对废水中氨氮的反应机理来说,电解电极技术(BDD-Bio Degradation Device)技术具有较高的氨氮去除效率,也是当前普遍使用的氨氮去除技术之一。
BDD电
极具有抗腐蚀、易于操作和使用方便的优点,属于一种生物反应器。
它的去除原理涉及一系列水化反应:首先,废水中的氨氮被水份直接水解为氨和氯离子,而在此过程中氨离子在此反应中也可以与氯离子发生反应,形成氯化氨(NH4Cl),然后,氯化氨会被污水中的微生物分解,并最终将其完全降解成CO2和H2O。
BDD电极有几大优点,使其在氨氮去除中更具优势:首先,BDD电极可以在
低电压(传统电解过程中为30-50V)下进行反应;其次,电极操作简单,有效率高,大大降低了操作成本;此外,由于反应条件有利,生物反应速率加快,使不必要的二次反应和糖液体的产生减少;最后,电极对环境的污染比改性活性炭去除污染物的效果要好得多。
总之,BDD电极技术具有了良好的氨氮去除性能,可以完全去除废水中的氨氮;它具有廉价、可靠性高,效率高,操作简单等优点,因此,BDD电极技术是
一种理想的氨氮去除技术。
污水处理中脱氮的工艺原理
污水处理中脱氮的工艺原理
污水处理中脱氮的工艺原理有以下几种:
1. 生物脱氮工艺:利用硝化和反硝化作用来移除污水中的氮。
首先,通过硝化作用将氨氮(NH4+)转化为硝态氮(NO3-),然后通过反硝化作用将硝态氮还原为氮气(N2)释放到大气中。
2. 化学脱氮工艺:利用化学反应将污水中的氮转化为氮气或其他形式的氮。
常见的化学脱氮工艺包括硝化-减氮法和硫酸盐还原法。
3. 膜分离脱氮工艺:利用特定的膜进行分离和浓缩,将污水中的氮分离出来。
膜分离脱氮主要包括逆渗透和离子交换等工艺。
总之,通过以上几种工艺原理,可以有效地将污水中的氮去除,从而达到脱氮的目的。
氨氮和cod处理原理
氨氮和COD(化学需氧量)是污水处理中两个重要的污染指标,它们的处理原理涉及生物化学过程以及物理化学方法等。
具体如下:
1. 氨氮处理原理:
-生物脱氮法: 利用微生物将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,进而通过反硝化作用转化为氮气排出。
这一过程通常包括氨氧化(由硝化细菌完成)和反硝化(由反硝化细菌完成)两个步骤。
-折点氯化法: 通过加入氯气或次氯酸盐达到一定浓度后,将氨氮氧化成氮气去除。
-离子交换法: 使用离子交换树脂吸附氨氮,再进行再生处理。
-吹脱法: 通过空气吹扫将溶解在水中的氨气脱除出来。
-化学沉淀法: 添加沉淀剂如磷酸镁盐,将氨氮转化为不溶性沉淀物以去除。
2. COD处理原理:
-化学氧化法: 利用化学氧化剂(如重铬酸钾)在酸性条件下氧化有机物,转化成二氧化碳和水,通过测量消耗的氧量来计算COD值。
-生物降解法: 利用微生物的代谢作用分解有机污染物为无害物质。
-吸附法: 使用活性炭或其他吸附材料去除水中的有机物质。
-混凝沉淀法: 加入混凝剂使有机物质形成较大的絮体,然后通过沉淀分离。
综上所述,在实际应用中,针对水质情况及排放标准,通常会采用多种方法的组合来有效降低污水中的氨氮和COD含量,以达到环保要求。
例如,生物硝化法不仅能有效去除氨氮,还能同步去除COD,因此是一种经济的处理方式。
而针对特定情况,如水中氨氮浓度较高或者地理位置等因素,可能会选择吹脱除氨等其他适宜的技术方案。
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目录1污水中氨氮污染的现状和来源 (1)1.1污水中氨氮污染现状 (1)1.2废水中氮的来源 (2)2.国内外研究进展 (2)2.1国外研究进展 (2)2.2国内研究进展 (3)3氨氮污水处理主要技术 (3)3.1生物法 (4)3.1.1生物法机理——生物硝化和反硝化机理 (4)3.1.2传统生物法 (4)3.1.2.1A/O系统 (5)3.1.2.2缺氧/好氧工艺(简称A2/O法) (5)3.1.2.3厌氧—缺氧—好氧工艺(简称A1-A2/O工艺) (5)3.1.3生物脱氮法新工艺 (6)3.1.3.1厌氧氨氧化工艺 (6)3.1.3.2短程硝化反硝化工艺 (7)3.1.3.3同时硝化反硝化工艺 (7)3.2物理化学处理法 (7)3.2.1吹脱法及汽提法 (7)3.2.2折点氯化法 (8)3.2.3化学沉淀法 (8)3.2.4离子交换法 (9)3.2.5液膜法 (9)3.3土壤灌溉 (10)4探讨 (10)5氨氮污水处理方法应用于兰州市污水处理厂中的研究 (11)6展望 (12)参考文献 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢 .......................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
污水水中氨氮的去除摘要:氨氮存在于很多工业废水中,氨氮污水是目前造成水体富营养化的主要因素之一,本文综述了当前氨氮污染的现状和氨氮污水处理中最常用和比较实用方法的原理和各自的优缺点,介绍了国内外氨氮污水处理的研究现状,同时对各种方法的选择作出了探讨,并对氨氮处理方法在兰州市的实际应用作了简单介绍,对兰州市雁儿湾污水处理厂氨氮去除做了简单的改进思路,同时对氨氮污水处理前景进行了展望,并提出了今后应着重考虑的几个问题。
关键词:氨氮;废水处理;去除1污水中氨氮污染的现状和来源1.1污水中氨氮污染现状随着世界经济发展和城市化的进程, 对水的需求量不断增大, 随之而来的是污水的排放量日益增多,水体中氨氮量的剧增引起了国内外社会各界的广泛关注。
据统计, 2003 年, 全国污水排放总量为460.0 亿吨, 工业废水排放量为212.4 亿吨, 氨氮的排放量为40.4 万吨; 城镇生活污水的排放量为247.6 亿吨, 其中氨氮的排放量为89.3 万吨 [1]。
氨氮的大量排放不仅造成了水环境污染和水体富营养化及水体发生赤潮等现象, 而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物繁殖, 形成生物垢, 堵塞管道和用水设备, 影响热交换。
大量含有氨氮的污水排入江河、湖泊, 造成自然水体的富营养化, 同时给生活和工业用水的处理带来较大的困难。
水体中含有大量的氨氮, 使水体产生富营养化效应, 刺激并加速水生植物的生长, 如海藻、水草的大量生长繁殖, 导致水体生态平衡失调。
在水中硝化细菌的作用下氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,完全氧化l mg 氨氮约需4.6 mg 溶解氧,这对水体质量的改善和保证十分不利,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态,水下生物得不到充足的阳光而影响了生存和繁殖。
溶解氧的过饱和以及水中溶解氧减少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡,在近海海域引发赤潮。
据报道,2009年中国沿海共发生赤潮68次,累计面积14102平方公里,造成直接经济损失0.65亿元,累计面积较2008年增加364平方公里[2]。
氨氮污水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视,目前, 国内外对氨氮污水的研究主要集中在开发新的脱氨氮处理技术, 以达到更好处理氨氮的目的和环保的要求。
1995年德国要求85%污水处理厂外排污水达到国家三级标准。
1999 年, 在此标准基础上还要求, 污水厂出水每2h 取样的混合水样至少有80%满足无机氮≤5mg/L[3]; 我国1988 年实施的地面水环境质量标准GB3838-88 规定了硝酸盐、亚硝酸盐、非离子氨和凯氏氮的标准。
时隔11 年, 在GHZB1-1999 增加了氨氮的排放标准, 在GB3838-2002 中增加了总氮控制。
各地的环保部门要求相关行业必须马上上马脱氮设施, 否则关闭工厂或增加排污费的征收。
从以上情况可知氨氮处理的重要性, 目前国内外有很多处理氨氮的方法, 为了避免重复建设和使用不成熟的技术, 分析当前的技术进展具有重要的现实意义。
1.2废水中氮的来源氨氮存在于许多工业废水中,钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等工业均排放高浓度的氨氮废水。
某些工业自身会产生氨氮污染物 ,如钢铁工业 ( 副产品焦炭、锰铁生产、高炉 ) 以及肉类加工业等,而另一些工业将高炉氨用作化学原料 ,如用氨等配成消光液以制造磨砂玻璃。
此外,皮革、孵化、动物排泄物等新鲜废水中氨氮初始含量并不高 ,但由于废水中有机氮的脱氨基反应,在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加,不同类的工业废水中氨氮浓度千变万化 ,即使同类工业不同工厂的废水中其浓度也各不相同。
总的来说,人类活动造成的氮的来源主要有以下几方面: (1)未经处理的工业和生活污水直接排入河道和水体:这类污水的氨氮含量高,排入江河湖泊,造成藻类过度生长的危害最大。
城市污水、农业污水,食品等工业的废水中含有大量的氮、磷和有机物质。
据统计,全世界每年施入农田的数千万吨氮肥中约有一半经河流进入海洋。
美国沿海城市每年仅通过粪便排入沿海的氮近十万吨。
(2)污水处理场出水:采用常规工艺的污水处理厂,有机物被氧化分解产生了氨氮,除了构成微生物细胞组分外,剩余部分随出水排入河道,这是城市污水虽经过二级常规处理但河道仍然出现富营养化和黑臭的重要原因之一。
(3)面源性的农业污染物,包括废料、农药和动物粪便等。
2.国内外研究进展2.1国外研究进展国外在污水生物脱氮方面做了大量工作,开发了许多新的脱氮技术和新型生物反应器。
20世纪60年代后期迅速发展起来的固定化细胞技术,在氨氮工业废水处理领域具有广阔的应用前景。
日本下水道事业团用固定化硝化菌在流化床反应器中进行一年半的生产性实-N去除率达到90 %以上[4]。
Van der Graaf等发现,氨可直接作为电子供体而进行反硝验,NH3化反应,并称之为厌氧氨生物氧化(anaerobic ammonium oxidation,简称Anammox)。
他们的重大发现为研究厌氧氨生物氧化技术提供了理论依据。
与传统的硝化-反硝化技术相比,厌氧氨生物氧化技术具有的优点是:不需要外加有机物作电子供体,既可节省费用又可防止二次污染;可以经济有效地利用氧,能耗大幅度下降[5]。
由于硝化-反硝化工艺所赖以依托的两类微生物在环境和营养要求上都有很大的差异,传统的生物脱氮工艺都是将缺氧区(厌氧区)与好氧区分隔开,如A/O系统。
近年来,不少研究和报道证明,反硝化可发生在有氧条件下, 即好氧反硝化的存在,它为突破传统生物脱氮技术限制,利用一个生物反应器在一种条件下完成脱氮反应提供了微生物基础。
同时硝化和反硝化( simultaneous nitrifica-tion-denitrification ,SND) 技术可以通过控制影响硝化和反硝化基质的投加量或消耗量来实现[6]。
近年来,国外还报道了一些结合各种方法的新的氨氮脱除工艺。
如O. Lahav 等使用沸石作为离子交换材料,既作为把氨氮从废水中分离出来的分离器,又作为硝化细菌的载体。
该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行。
在吸附阶段,沸石柱作为典型的离子交换柱;而在生物再生阶段,附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。
研究结果表明,该工艺具有高的氨氮去除率和稳定性,能成功地去除原水和二级出水中的氨氮[7]。
2.2国内研究进展国内在污水脱氮方面做了许多工作,在物理化学法处理氨氮废水方面,如淮阴钢铁集团公司开发了利用烟道气处理剩余氨水的技术。
其主要特点是:采用特制的喷雾干燥塔,将焦化剩余氨水以雾化状态与塔内的烟道气接触发生物理化学反应,废水中的水分在烟道气热量的作用下全部汽化,随烟道气经烟囱排出。
主要反应物硫铵以及废水中的有机物和粉煤灰经吸尘器收集后,综合利用制砖或作锅炉燃料的助燃添加剂。
专家认为这项技术具有广阔的推广应用前景[8]。
李可彬等研究了用乳状液膜法去除废水中的氨氮,考察了各种因素对氨氮去除率的影响,选用的液膜体系可使氨氮质量分数为10 - 3以上的废水,一级去除率达97 %以上,处理后的废水符合排放标准[9]。
3氨氮污水处理主要技术近20 年来, 对氨氮污水处理方面开展了较多的研究。
其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺,目前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为:生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。
3.1生物法3.1.1生物法机理——生物硝化和反硝化机理在污水的生物脱氮处理过程中,首先在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用 ,将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐 ;然后在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出。
因而,污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。
生物脱氮工艺流程见图1 。
进水预处理曝气池二沉池脱氮池终沉池出水图1 生物脱氮工艺流程[10]硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程 ,包括两个基本反应步骤 : 由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。
在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌) 的作用,将硝化过程中产生的硝酸盐或亚的过程,称为反硝化。
反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳硝酸盐还原成N2源) 。
生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70%—95%,二次污染小且比较经济,因此在国内外运用最多。
但缺点是占地面积大,低温时效率低[11]。
3.1.2传统生物法目前, 国内外对氨氮污水实际处理中应用较成熟的生物处理方法是传统的前置反硝化/O工艺等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮。
传统生物脱氮途径一生物脱氮,如A/O、A2般包括硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于对环境条件的要求不同,这两个过程不能同时发生,而只能序列式进行,即硝化反应发生在好氧条件下,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。