氨氮廢水有什么危害?什么是離子交換法處理氨氮廢水?怎么用吸附法處理氨氮廢水?你知道化學(xué)沉淀法怎么處理氨氮廢水?A/O法與A2/O法處理氨氮廢水有什么不同?

氨氮廢水

隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，含氮化合物廢水的排放量急劇增加，已經(jīng)成為環(huán)境的主要污染源而備受關(guān)注。

氨氮是水體富營(yíng)養(yǎng)化和環(huán)境污染的一種重要污染物質(zhì)。氨氮進(jìn)入水體，可導(dǎo)致水體缺氧滋生有害水生物迫害水體環(huán)境，因?yàn)槭澄镦湹年P(guān)系，最后直接威脅人類生命安全。大量的氨氮廢水排入江河湖海給工業(yè)廢水的處理帶來(lái)了困難，在用氯消毒時(shí)，氨氮就會(huì)與氯氣作用生成氯胺，明確降低氯的消費(fèi)速率，大大增加了氯的需要量。氨轉(zhuǎn)化為硝酸、硝酸鹽進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸銨具有嚴(yán)重的三致作用，直接影響人類健康。

保護(hù)水資源，防止水體污染，尋找高效清潔的氨氮廢水處理方法迫在眉睫。

目前，氨氮廢水的處理方法可以分為物理法、化學(xué)法、生物法這三類。

物理法

物理法是利用物理作用來(lái)分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過(guò)程中不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)的一種方法。

吸附法

M.Rozic研究用沸石和陶土除去水中的氨氮，目的是用陶土和沸石除去水溶液中NH4+-N形式的離子氨，用酸或堿改性后的天然陶土來(lái)進(jìn)行研究。當(dāng)NH4+-N濃度達(dá)到100mg/L時(shí)，沸石的NH4+-N去除率達(dá)到最大61.1%(wt)，隨著NH4+-N濃度的增加，去除率快速下降，這是由于陶土與沸石的吸附能力有限。

事實(shí)表明，當(dāng)NH4+-N低于100mg/L時(shí)，去除率可超過(guò)60%。而且濕的膠狀陶土的氨氮吸附效率更高，酸改性后的陶土的氨氮去除效率降低。

吸附法與其他方法聯(lián)合成為組合工藝，提高了脫氮效率。B.Gisvoold在生物濾器硝化過(guò)程中，利用裝有沸石和膨潤(rùn)土組合濾料的生物硝化濾器(FilotraliteZL)做了長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)，這種濾器通過(guò)硝化和離子交換聯(lián)合去除生活污水里的氨。

沸石吸附法在美國(guó)、日本已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

萃取法

含70——100mg/L的氨氮廢水可用液膜技術(shù)進(jìn)行處理。液膜由質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%Span-80、11%液態(tài)石蠟及煤油組成，內(nèi)水相由質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的稀硫酸組成，經(jīng)處理后廢水中的氨氮濃度可以降至1mg/L，CODcr可以降至100mg/L。

用HC-2作為表面活性劑、煤油及強(qiáng)化劑作為膜相，硫酸作為內(nèi)水相，而乳液與水質(zhì)量比為1：10，對(duì)1000mg/L的氨水，可以8min內(nèi)去除其中93%的氨。

吹脫及氣提法

吹脫法用于脫除水中氨氮，即將氣體通入水中，使氣液相互充分接觸，使水中溶解的游離氨穿過(guò)氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除氨氮的目的。常用空氣作載體(若用水蒸氣作載體則稱汽提)。

對(duì)于含氨濃度較高的廢水可以考慮采用蒸餾的方法進(jìn)行回收、去除率可以達(dá)到99%。

吹脫及氣提法可用來(lái)預(yù)處理高濃度的氨氮廢水(特別是氨氮濃度大于5000mg/L的廢水)。但處理費(fèi)用高，能耗較大。經(jīng)吹脫處理的氨氮廢水仍含大量的氨氮、在低于0℃時(shí)，無(wú)法使用該方法。

從被處理水中析出的碳酸鈣沉淀并沉積于吹脫塔的填充物上，這會(huì)導(dǎo)致空氣循環(huán)和霧滴形成量的減少，從而降低了除氮效率。最后完全堵塞吹脫塔。吹脫出的含氨氮的氣體也要妥善處理，以防造成二次污染。

化學(xué)法

化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)分離或回收廢水中的污染物質(zhì)，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。

離子交換法

離子交換法實(shí)際上是利用不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其它同性離子(NH4+)發(fā)生交換反應(yīng)，從而將廢水中的NH4+牢固地吸附在離子交換劑表面，達(dá)到脫除氨氮的目的。

雖然離子交換法去除廢水中的氨氮取得了一定的效果，但樹(shù)脂用量大、再生難，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用高，有二次污染。

化學(xué)沉淀法

由于NH4+一般不會(huì)與陰離子生成沉淀，而它的某些復(fù)鹽不溶于水，如磷酸銨鎂、磷酸銨鋅等。因此，向廢水中投加磷酸根離子和特定的金屬離子可與高濃度的氨氮結(jié)合生成沉淀物，從而將其去除。相對(duì)于其他金屬，鎂的用途廣泛，價(jià)格便宜，而且不易引起二次污染，因此通常投加鎂鹽和磷酸鹽，使水中的氨氮以磷酸銨鎂沉淀形式被去除。這種去除方法稱為磷酸銨鎂沉淀法，簡(jiǎn)稱MAP法。

化學(xué)沉淀法所需時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，且?guī)缀醪划a(chǎn)生任何有毒有害氣體，但其處理費(fèi)用高，日常維護(hù)困難，限制了其不能廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)有用磷酸氨鎂沉淀法去除高氨氮廢水的先例，但利用該方法去除垃圾滲濾液中氨氮的研究卻鮮有報(bào)道。

高溫催化分解法

用石墨、炭、二氧化鈦及二氧化鋯作為載體的鉑可以在高溫高壓下，如150——180℃及1.5MPa下在連續(xù)式反應(yīng)器中將NH3-N氧化去除，其中以石墨作為載體活性較高，因?yàn)樗斜榷趸伡岸趸喚哂懈玫姆稚⑿浴．?dāng)系統(tǒng)中氧化為傳質(zhì)限制條件時(shí)，氮及水是其唯一產(chǎn)物，當(dāng)氧較充足時(shí)，還可形成N2O及NO2。也可以用載于二氧化鈦的鉑、銣、銥或金在高溫高壓下進(jìn)行氧化分解。

濕式氧化可以處理廢水中的氨氮，可用含鈰的催化劑，在高的pH時(shí)，其處理效果較好，催化劑中以Co/Ce及Mn/Ce為最有效。這種催化劑并顯示對(duì)過(guò)氧化氫有很高的催化分解作用。

生物法

生物法是利用微生物的生理作用來(lái)去除廢水中溶解的和膠體狀態(tài)的有機(jī)物。

A/O處理法

A/O脫氮除磷系統(tǒng)，即缺氧、好氧脫氮除磷系統(tǒng)。它是70年代主要由美國(guó)、南非等國(guó)開(kāi)發(fā)的具有去除廢水中氮污染物的工藝，同時(shí)對(duì)脫磷亦有一定的效果。其工藝流程是讓廢水依次經(jīng)歷缺氧、好氧兩個(gè)階段，故人們通稱為缺氧、好氧脫氮除磷系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱A/O系統(tǒng)。A/O系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便，且很容易利用原廠改建，從而提高了出水水質(zhì)。近年來(lái)已得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

該工藝對(duì)廢水中的有機(jī)物，氨氮等均有較高的去除效果。流程簡(jiǎn)單，投資省，操作費(fèi)用低。

由于沒(méi)有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低。若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大了運(yùn)行費(fèi)用。另外，內(nèi)循環(huán)液來(lái)自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到90%。

A2/O處理法

A2/O法處理工藝是在好氧條件下，污水中NH3和銨鹽在硝化菌的作用下被氧化成NO2-—N和NO3-—N,然后在缺氧條件下，通過(guò)反硝化反應(yīng)將NO2-—N和NO3-—N還原成N2,達(dá)到脫氮的目的。A2/O是目前普遍采用的工藝，它是在法A/O法的基礎(chǔ)上增加一個(gè)厭氧段和一個(gè)缺氧段。

污染物去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷;污泥沉降性能好;厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。

脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高;污泥內(nèi)回流量大，能耗較高;用于中小型污水廠費(fèi)用偏高;沼氣回收利用經(jīng)濟(jì)效益差;污泥滲出液需化學(xué)除磷。

就國(guó)內(nèi)外高濃度氨氮廢水處理現(xiàn)狀來(lái)看，國(guó)內(nèi)多采用生化法和氨吹脫法，國(guó)外則多采用生化法和磷酸銨鎂沉淀法。

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