目录
第一章绪论 0
1.1高浓度氨氮废水特性及处理重要性 0
1.1.1 高浓度氨氮废水特性 0
1.1.2 废水处理重要性 0
1.2国内高浓度氨氮废水处理常见工艺 (1)
1.2.1 物化法 (1)
1.2.2 生化处理法 (3)
1.3 高浓度氨氮废水污染现状 (4)
1.4 我国治理高浓度氨氮废水的发展历程 (4)
第二章工程概况 (5)
2.1 设计题目 (6)
江西一企业日处理500吨高浓度氨氮废水处理工程设计 (6)
2.2 设计目的 (6)
通过毕业设计工作，掌握一般工业废水（污水）处理工程项目设计的步骤和方法，学会怎样收集设计所需的相关资料，并懂得如何从多种设计方案中选最佳方案。 (6)
2.3 设计资料 (6)
2.3.1 工程背景 (6)
2.3.2 水量 (6)
2.3.3 水质情况 (6)
2.3.4 气象资料 (6)
2.3.5 城市地质资料 (6)
2.4 设计内容 (7)
2.5 设计要求 (7)
2.6 设计进度计划 (7)
2.7 设计成果 (7)
第三章设计方案的确定 (7)
3.1 设计依据 (8)
3.2 设计原则 (8)
3.3 高浓度氨氮废水处理原理与工艺流程 (8)
3.3.1 高浓度氨氮废水处理原理 (8)
3.3.2 高浓度氨氮废水处理工艺流程 (9)
3.4 污泥处理设计方案选择 (9)
第四章主要处理设备和构筑物的设计参数 (10)
4.1 格栅 (10)
4.1.1 设计规范 (11)
4.1.2 计算公式 (11)
4.2 调节池 (12)
4.2.1 设计规范 (12)
4.3 吹脱塔 (13)
4.3.1 设计规范 (13)
4.3.2 计算公式 (13)
4.4 沉砂池 (14)
4.4.1设计规范 (14)
4.4.2 计算公式 (14)
4.5 配水井 (15)
4.5.1 配水方式 (15)
4.5.2 配水方式的确定 (16)
4.5.3 设计规范 (16)
4.6 初沉池 (16)
4.6.1 池型的选择 (16)
4.6.2 设计规范 (17)
4.6.3 计算公式 (18)
4.7 AO池 (18)
4.7.1A/O池结构特点 (18)
4.7.2 设计规范 (19)
4.7.3计算公式 (19)
4.8 二沉池 (21)
4.8.1 池型的选择 (21)
4.8.2 设计规范 (21)
4.8.3 计算公式 (22)
4.9 污泥浓缩池 (23)
4.9.1 污泥浓缩方法 (23)
4.9.2 污泥浓缩形式的确定 (24)
4.9.3 设计规范 (24)
4.10 污泥脱水 (24)
4.10.1 污泥脱水方法 (24)
4.10.2 污泥脱水方式的确定 (25)
4.10.3 设计规范 (25)
第五章污水厂处理设施设计说明 (26)
5.1 各处理构筑物设计说明 (26)
5.1.1 格栅 (26)
5.1.2 调节池 (26)
5.1.3 吹脱塔一 (26)
5.1.4 吹脱塔二 (27)
5.1.5 沉砂池 (27)
5.1.6 配水井 (27)
5.1.7 辐流式初沉池 (28)
5.1.8 AO池 (28)
5.1.9 二沉池 (28)
5.1.10 污泥处理系统 (28)
5.1.11 其他附属构筑物 (29)
5.2 主要构筑物一览表 (29)
第六章主要处理单元的处理效果 (30)
第七章工程概预算 (31)
7.1废水处理厂工程造价 (31)
7.1.1计算依据 (31)
7.1.2单项构筑物工程造价计算 (31)
7.1.3 建、构筑物工程造价总计 (32)
7.2 废水处理成本计算 (32)
7.3 综合成本 (33)
第八章各构筑物设计计算书 (34)
8.1 格栅 (34)
8.1.1 设计参数 (34)
8.1.2 设计计算 (34)
8.1.3 附属设备和构筑物 (36)
8.2 调节池 (36)
8.2.1 设计参数 (36)
8.2.2 设计计算 (36)
8.3 吹脱塔一 (39)
8.3.1 设计参数 (39)
8.3.2 设计计算 (39)
8.4 吹脱塔二 (44)
8.4.1 设计参数 (44)
8.4.2 设计计算 (44)
8.5 沉砂池 (47)
8.5.1 设计参数 (47)
8.5.2 平面尺寸计算 (47)
8.5.3 设计计算草图 (49)
8.6 初沉池 (49)
8.6.1 设计参数 (49)
8.6.2 设计计算 (49)
平面尺寸计算 (49)
8.6.3 设计计算草图 (50)
8.7 曝气池 (51)
8.7.1设计参数 (51)
8.7.2 A/O池主要尺寸计算 (52)
8.7.3剩余污泥量 (52)
8.7.4 计算需氧量和供气量 (53)
8.7.5 曝气装置 (54)
8.8 二沉池 (55)
8.8.1 设计参数 (55)
8.8.2 设计计算 (55)
8.8.2.1 平面尺寸计算 (55)
8.8.2.2 进水方式 (56)
8.8.2.3 出水方式 (56)
8.8.3 排泥部分设计 (57)
8.8.4 污泥量计算 (57)
由进水SS产生的污泥量 (57)
8.8.5 沉淀池前配水井设计计算 (57)
8.9 污泥浓缩池 (59)
8.9.1 污泥量的计算 (59)
8.9.2 设计参数 (59)
8.9.3 设计计算 (60)
8.9.4 辐流式污泥浓缩池示意图 (63)
8.10 污泥脱水机房 (64)
8.10.1 设计计算 (64)
8.10.2 脱水设备的选择 (64)
8.10.3 污水机房尺寸 (64)
8.10.4 脱水机房附属设备 (64)
8.10.4.1 脱水剂 (64)
8.10.4.2 制药液装置 (65)
8.10.4.3 脱水后的污泥量 (66)
8.10.4.4 污泥的最终处置 (66)
8.11 鼓风机房设计 (66)
8.11.1 设计原则 (66)
8.11.2 风机的选择 (66)
8.11.2.1 设计计算 (66)
8.11.2.2 风机选型 (67)
8.11.3 鼓风机房尺寸设计 (67)
第九章污水处理厂的高程布置 (68)
9.1 高程布置的一般规定 (68)
9.2 污水处理厂高程水力计算 (69)
9.2.1 污水高程水力计算 (69)
9.2.2 污水处理构筑物设计水面标高 (70)
9.3 污水泵房的设计 (71)
9.4 污泥提升泵的选择 (72)
谢辞 (73)
参考文献 (74)
附录 (75)
第一章绪论
1.1高浓度氨氮废水特性及处理重要性
1.1.1 高浓度氨氮废水特性
氨氮的大量排放，不仅造成了水环境的污染、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的繁殖而形成生物垢，堵塞管道和用水设备，影响热交换。
高浓度氨氮废水来源广泛，成分复杂，毒性强，对环境危害大，处理难度很大，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。
1.1.2 废水处理重要性
水是一种极为宝贵而又有限的自然资源。水是人类赖以生存和发展经济的物质基础，也是人类生存、发展的制约条件。我国的水资源并不丰富，人均占有水量列世界第88位，只相当于世界人均值的四分之一，已成为世界13个贫水国之一。
水污染是全球面临的主要问题之一。随着世界经济的发展和城市化的进程，对水的需求量在不断地增大，随之而来的是废水的排放量也日益增多，在环境污染中，工业废水的污染影响最大。随着我国工业的发展，工业废水的排放量在日益增加，我国同样也遇到了废水严重污染水体的问题。水体中的氨氮污染已引起国内外社会各界的广泛关注。
当前我国工业企业所排出的废水种类众多，废水总量很大，而氨氮废水是其中非常重要的一部分。根据国家环保部2011年公布的有关2010年主要工业行业氨氮排放统计数据如下：（1）化学原料及化学制品制造业：13.16万吨；
（2）有色金属冶炼及压延加工业：3.13万吨；
（3）石油加工、炼焦及核燃料加工业：2.57万吨；
（4）农副产品加工业：1.79万吨；
（5）纺织业：1.60万吨；
（6）皮革、羽绒及制品加工业：1.49万吨；
（7）饮料制造业：1.24万吨；
（8）食品制造业：1.12万吨；
以上总计：26.1万吨。考虑到有关统计数据的可靠性，实际工业氨氮排放量将达到30万吨以上。另外，考虑到城市污水、农业、养殖等行业巨大废水排放量，我国总的氨氮年排放量约264万吨。
氨氮的大量排放，不仅造成了水环境的污染、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的繁殖而形成生物垢，堵塞管道和用水设备，影响热交换。1995年，德国要求85％污水处理厂的外排废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。我国在1988年实施的地面水环境质量标准GB3838-88中规定硝酸盐、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标准中增加了总氮控制。各地的环保部门要求相关行业必须马上建设脱氮
设施，否则关闭工厂或增加排污费的征收。国家“十二五”发展规划中将氨氮减排列入控制指标，要求“十二五”末氨氮排放量在2010年的基础上减排10%。由此可知氨氮处理的重要性。目前，国内外有很多处理氨氮废水的方法，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国内高浓度氨氮废水处理常见工艺
1.2.1 物化法
国内外处理高浓度氨氮废水的物理化学方法很多，主要有空气吹脱法、蒸汽汽提法、折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和烟道气治理法等，这些方法各有优缺点，可用于不同条件的废水处理。
1.2.1.1空气吹脱法
空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触，利用废水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮由液相转移至气相而去除。废水中的氨氮通常以离子铵（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在，将废水pH值调节至碱性时，NH4+转化为NH3，然后通入空气将NH3吹脱出来。
NH4++ OH-→ NH3+ H2O
在吹脱过程中，废水pH值、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。一般来说，pH值要提高至10.8~11.5，水温一般不能低于20℃，水力负荷为2.5~5 m3/(m2·h)，气水比为2500~5000 m3/m3，此时氨氮去除率在80%~95%。
空气吹脱法工艺流程简单，但NH3-N仅从溶解状态转化为游离态，并没有彻底除去，需要相应的回收装置，否则易造成二次污染；当温度低时，NH3-N吹脱效率大大低，不适合在寒冷的冬季使用。
另外，在当前越来越严格的排放要求条件下，作为一种较为简单粗糙的氨氮废水处理工艺，空气吹脱法由于无法达到排放要求（如15 mg?L-1以下），加上氨的回收利用上受到限制，因此采用它的改良方法。
1.2.1.2蒸汽汽提法
蒸汽汽提法是利用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，处理机理与吹脱法一样，即在高pH值时使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。其传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差值。延长汽水间的接触时间及接触紧密程度可提高NH3-N的处理效率，用填料塔可以满足此要求。由于采用蒸汽作为工作介质，氨自废水进入蒸汽中，然后在塔顶蒸馏成浓氨水、浓氨气或者液氨回收，或是采用酸吸收成为相应的铵盐。
蒸汽汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水（浓度在1000 mg?L-1以上），操作条件易于控制。对于浓度在1000~30000 mg?L-1，甚至更高浓度的氨氮废水，采用该法可以经一次处理后，氨氮浓度达到15 mg?L-1（国家一级排放标准）以下。
蒸汽汽提脱氨技术因为是以蒸汽为脱氨介质，由于蒸汽价格较高（约200元/吨），因此蒸汽消耗就成为了该技术关键指标。传统蒸汽汽提脱氨技术蒸汽消耗达到300kg/吨废水以上，因此传统蒸汽汽提脱氨技术成本很高。随着近些年来技术的进步，一些在传统蒸汽汽提脱氨技术上研究开发的新型蒸汽汽提脱氨技术已经大大降低了蒸汽单耗，达到了30kg/吨废水，因此新型蒸汽汽提脱氨技术正在高浓度工业氨氮废水处理领域得到广泛地推广应用，为我国氨氮污染物减排起到了强有力的技术支撑作用。
1.2.1.3折点加氯法
折点加氯法是将氯气通入水中，当投入量达到某一值（点）时，水中游离氯含量最低而氨的浓度降为零，当投入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此，该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化去除氨的的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气，氮气逸入大气。
折点加氯法需氯量取决于氨氮的浓度，两者质量比为7.6:1，为了保证反应完全，一般氧化1 mg氨氮需加9~10 mg的氯气。当氨氮浓度< 20 mg?L-1时，脱氮率大于90%。pH值对脱氮率影响较大，pH值高时产生NO3-，pH值低时产生NCl3，pH值较高或较低时都会过多消耗氯气，因而pH值通常控制在6~8 。
折点加氯法处理效率能达到90%~100%，处理效果稳定，不受水温影响，投资较少，但运行费用很高，如果控制不好，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。该法只适用于处理不易生化处理的低浓度氨氮废水（如几十mg?L-1左右），且处理量不宜过大。
1.2.1.4离子交换法
离子交换法是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法采用无机离子交换剂沸石作为交换树脂，沸石具有对非离子氨的吸附作用以及与离子氨的离子交换作用，它是一种硅质类的阳离子交换剂，沸石处理氨氮废水成本低，而且对NH4+有很强的选择性。pH值对沸石离子交换性能影响很大：当pH=4~8时，沸石离子交换性能最佳；当pH < 4 时，H+与NH4+发生竞争；pH > 8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。
离子交换法具有投资省、工艺简单、占地小、操作较为方便、温度和毒物对脱氮率影响小等优点，该法适用于处理中低浓度氨氮废水（<500 mg?L-1），或者低浓度氨氮废水（如几十mg?L-1左右）的处理或水的深度处理。对于高浓度的氨氮废水，会因树脂再生频繁而造成操作困难。离子交换法氨氮去除率高，但再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一步处理。
1.2.1.5化学沉淀法
化学沉淀法是向废水中投加某种化学药剂，使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应，形成难溶盐沉淀下来，从而降低废水中溶解性污染物浓度的方法。
目前，研究最多的是向废水中添加含有Mg 2+和PO 43-的药剂，如用Na 2HPO 4和MgSO 4
作为化学沉淀剂，对于氨氮含量在500~30000 mg ?L -1
氨氮废水，氨氮去除率可达到90%左右。
主要是利用以下化学反应：
44-
3442PO MgNH PO NH Mg =+++
+
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
[Mg 2+ ][ NH 4+][ PO 43-]> 2.5×10-13时可生成磷酸铵镁（MAP ），除去废水中的氨氮。穆大纲等采用向氨氮浓度较高的工业废水中投加MgCl 2?6H 2O 和Na 2HPO 4?12H 2O 生成磷酸铵镁沉淀的方法，以去除其中的高浓度氨氮。结果表明，在pH 为8.9l ，Mg 2+，NH 4+，PO 43-的摩尔比为1.25:1:1，反应温度为25 ℃，反应时间为20 min ，沉淀时间为20 min 的条件下，氨氨质量浓度可由9500 mg ?L -1降低到460 mg ?L -1，去除率达到95%以上。
化学沉淀法可以处理各种浓度的氨氮废水，并且得到的沉淀物是一种很好的复合肥料。但是，由于Mg(OH)2和H 3PO 4价格比较高，采用该法处理高浓度氨氮废水虽然工艺可行，但成本太高，而且向废水中加入PO 43-，易造成二次污染，实际生产中难以推广应用，仅仅限于一些特定的废水处理场所。 1.2.1.6催化湿式氧化法
催化湿式氧化法是在一定的温度、压力下，在催化剂的作用下，经空气氧化使污水中的有机物、氨等分别氧化成CO 2、H 2O 及N 2等无害物质，达到净化的目的。
该方法净化效率高、流程简单、占地面积少，但由于反应设备需耐高温、耐腐蚀，故投资较大，尚处于研究开发阶段，少见工业化应用报导。 1.2.1.7烟道气法
烟道气法是指通入烟道废气使含氨废水气化后，氨与烟道气中二氧化硫充分接触发生物理化学反应，将其中的氨固化，从而降低废水中氨氮含量的方法。当废水中氨与烟道气中二氧化硫含量相当时，可完全脱氨。此方法既有效地利用了烟道气的废热，又使氨固化，是一种“以废治废”的综合利用方法。该方法用发电厂的烟道废气，应考虑烟道气的量和剩余氨水的量相匹配，因此，烟道气法应用受到限制。 1.2.2 生化处理法
生化法是利用好氧菌及厌氧菌的硝化和反硝化过程，将废水中的氨氮转化为硝酸盐，然后转化为氮气，实现废水的达标排放。生化法能彻底脱除废水中的氨，并且不会造成二次污染，能耗较物理化学法低。但由于生物所能承受氨氮的浓度较低，一般生物处理氨氮浓度不能超过200 mg ?L -1。
如果废水中的氨氮浓度高于200 mg?L-1而低于1000 mg?L-1时则通常需要采用物理化学法和生化法相结合的工艺，即采用物理化学法先去除废水中部分氨，然后再采用生化法将氨氮彻底去除到排放标准。
如果废水中的氨氮浓度高于1000 mg?L-1，例如几千mg?L-1，甚至达到数万mg?L-1，对于这样的废水，目前国内外的生产实践中比较通行的做法是：先将高浓度氨氮废水通过蒸氨的或吹脱将废水中的氨氮降到300 mg?L-1以下（无法降到300 mg?L-1以下，则需用清水进行稀释），然后用A/0法或化学沉淀法（磷酸铵镁盐法）进行后续处理。出水NH3-N在操作管理十分良好的前提下，一般可以达到国家排放三级标准。
1.3 高浓度氨氮废水污染现状
目前，排放高氨氮废水的企业公司比较普遍，如：石化、矿产、焦化、印染、颜料、稀土行业等。高氨氮废水是世界难处理的废水之一，对自然环境污染很大严重危害人类和畜类的身体健康，所以引起了国家环保部门的高度重视，并成为国家十二五主抓治污环保项目之一。“十一五”期间环境保护工作取得积极进展。在国民经济快速发展的同时，化学需氧量排放(COD)得到有效控制，地表水环境质量总体有所改善。“十五”后期，氨氮对水质的影响与高锰酸盐指数基本持平，“十一五”前两年氨氮已成为影响地表水质的首要指标，也是各类型氮中危害影响最大的一种形态。“十二五”期间，考虑到环境质量特征、阶段重点、现有基础和技术经济等因素，有必要将氨氮纳入全国主要水污染物排放约束性控制指标，通过污水处理厂协同效应并升级改造，提高生活源氨氮去除效率，同时抓住化工、造纸、食品加工、纺织、黑色冶金、石化等重点行业，辅以农业源污染防治，可以有效控制氨氮排放总量，较大程度地改善目前水质氨氮超标现象，并减轻湖库氨氮和总氮的负荷。我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量、污染负荷压力大是造成目前地表水体氨氮超标的最主要原因。
水体中的氨氮是指以氨(NH3)或铵(NH4+)离子形式存在的化合氨。氨氮是各类型氮中危害影响最大的一种形态，是水体受到污染的标志，其对水生态环境的危害表现在多个方面。与COD一样，氨氮也是水体中的主要耗氧污染物，氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧，使水体发黑发臭。氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，对水生生物有较大的毒害，其毒性比铵盐大几十倍。在氧气充足的情况下，氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮，进而分解为硝酸盐氮，亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺，具有致癌和致畸作用。同时氨氮是水体中的营养素，可为藻类生长提供营养源，增加水体富营养化发生的几率。
氨氮是总氮在自然水体中的存在形式之一，控制氨氮有利于减轻湖库氨氮和总氮的负荷。虽然污水处理氨氮降解只是将氨氮转化为硝态氮和亚硝态氮，不能实现总氮的去除。但是可以通过实施氨氮总量控制减少源头氨氮产生量，降低进入水体的氨氮污染负荷，也就直接减少了水体总氮含量，有利于缓解湖库富营养化。
1.4 我国治理高浓度氨氮废水的发展历程
对于目前采用的各种氨氮脱除方法来说, 每种方法都有自己的不足之处。
折点氯化法存在安全、二次污染的问题, 处理成本较高; 化学沉淀法沉淀剂成本较高, 不易控制最佳的沉淀条件; 空气吹脱法、蒸汽气提法容易造成二次污染; 离子交换法树脂再生问题没有解决。传统的生物脱氮法, 它的主要问题是硝化菌生长强烈地受温度、碱度、溶解氧、COD 的影响, 同时, 高浓度NH3- N 和NO2-- N 废水会抑制硝化细菌生长, 导致硝化过程效率低, 生物系统的抗冲击能力较弱。
而目前工业生产废水处理最常用、最彻底的方法是生化处理法,它可以高效率低成本地处理含氨氮废水,但是进水氨氮浓度一般不能超过500 mg/L,否则将影响正常的运行,而且高浓度氨氮本身对微生物的活动和繁殖有抑制作用。
因此, 高级氧化法作为一种新型脱氮方法, 应该备受我们的重视。相信再投入大量工作提高催化剂回收利用率, 分析其反应机理, 对反应中控制因素及反应中间产物进一步研究后, 高级氧化法脱氮将成为未来脱氮领域的重要方法。
第二章工程概况
2.1 设计题目
江西一企业日处理500吨高浓度氨氮废水处理工程设计
2.2 设计目的
通过毕业设计工作，掌握一般工业废水（污水）处理工程项目设计的步骤和方法，学会怎样收集设计所需的相关资料，并懂得如何从多种设计方案中选最佳方案。
2.3 设计资料
2.3.1 工程背景
该企业位于江西省九江市郊区，距离九江市区大约25公里。该企业主要生产青霉素。年产值1000万元；污水处理工程计划用地（自定） m2。
2.3.2 水量
该企业所要处理的废水主要是指生产车间产生的高浓度氨氮废水。废水水量可按5000 m3/d计算。
2.3.3 水质情况
由于原始资料无法收集，拟定按下表水质设计。
2.3.4 气象资料
（1）年平均气温：23℃
（2）夏季主导风：西北风，台风最高达9~10级，10米以上构筑物应考虑台风影响。
2.3.5 城市地质资料
城市地质资料：厂区土层情况良好，地下2米深以内为粘土层，2~6.5米为砂粘土，6.5~88米为砾石层。厂区为地震6级区。
2.4 设计内容
（1）氨氮资源化率应在95%以上。
（2）污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定、各单元构筑物的工艺设计和计算等。
（3）污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。
（4）污水泵站的工艺设计。可以是终点泵站，也可以是中途提升泵站。包括选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图的绘制。
（5）污水处理站的平面布置（总图设计），包括污水处理站生产性构筑物和建筑物、附属建筑物、道路、绿化、照明等内容。
（6）污水处理站竖向布置及高程计算。
（7）工程投资估算及处理成本计算。
2.5 设计要求
通过毕业设计，使学生熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法及步骤，能根据原始设计资料正确选择设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编制方法，并绘制工程制图纸，且合乎规范。
要求综合运用所学知识及有关参考工具书及资料充分发挥独立思考和独立工作能力，积极创新，所选工艺流程应体现出技术上可行性，经济上合理性，在保证出水水质条件下，尽量节省投资，安全可靠，管理方便。
设计计算书说明书的书写格式符合学校和土木建筑学院毕业设计细则中的相关规定。
2.6 设计进度计划
毕业设计分四个阶段进行，共计16周。
（1）工艺方案确定、初步设计计算阶段：3周。包括：熟悉设计任务书、查阅设计相关资料，了解设计要求；完成处理工艺流程方案设计（构筑物尺寸估算，平面布置等）；
（2）设计实习阶段：2周。包括毕业实习日记、实习报告；
（3）施工图设计阶段：10周。应完成：工艺流程图、高程布置图、平面布置图、单项处理构筑物和泵站的设计工艺图绘制；计算书和设计说明书的打印；图纸的输出等；
（4）毕业设计答辩阶段：1周。包括：个人准备及毕业设计汇报讨论；毕业答辩。
2.7 设计成果
（1）设计说明书1份
（2）设计图纸。（数量：1号图1张，2号图至少9张，手绘图1张）
（3）设计资料存档光盘1张。
（4）学院和教研室需要上交的其它资料。
第三章设计方案的确定
3.1 设计依据
（1）建设单位提供废水量及水质数据；
（2）环保部门对污染治理的指示与要求；
（3）《室外排水设计规范》GBJ14-87有关规定；
（4）《污水综合排放标准》GB8978-1996表4中的一级标准；
（5）环境工程手册《水污染防治卷》，相关设计参数与技术要求。
3.2 设计原则
（1）高浓度氨氮废水经吹脱后出来的空气一定要进行吸收，以免发生二次污染，得不偿失。
（2）高浓度氨氮废水中氨氮含量太高，会抑制微生物生长，所以，要先采用吹脱法对高浓度氨氮废水进行预处理，将氨氮含量降低，再用生化法进行处理，使各项考察指标均达到国家排放标准，最后把水通入城镇污水管道。
（3）因为高浓度的氨氮含量在碱性的环境下，吹脱效率会大大提高，所以，应在调节池中添加碱剂，调节PH值。
（4）废水处理装置布置紧凑、流畅，尽量减少占地面积，坚持实用和美观相结合的总布原则；选择工艺简单, 采用目前国内成熟、实用的处理工艺；尽量通过优化设计降低工程投资及运转费用，努力实现技术先进与企业财力相适应。
3.3 高浓度氨氮废水处理原理与工艺流程
3.3.1 高浓度氨氮废水处理原理
在调试过程中以出水各项指标达标为前提，以效果优劣为原则来确定。
本设计采用两级吹脱法+AO法处理高浓度氨氮废水，它主要优点是处理后能达到排放标准，并能回收利用氨氮，因而应用较广。也有缺点，投资高、效率低，所以设计中采用一种专利产品——氨氮分离器，可将资源化率达到95%。用吹脱处理高浓度氨氮废水，主要是在碱性条件下，使废水中的氨氮从废水中吹脱出来，再用回收装置将吹脱后的空气中含有的氨氮进行回收。废水中的氨氮含量降低，在AO池中进行生化处理，使出水水质达到标准。技术条件与参数：
（1）废水的碱化废水吹脱必须在碱性条件下进行。这是因为当废水的碱性逐渐增加
+等存在的N，会转化成氨态氮有利于被吹脱出。根据实验得知:时，水中以离子态如NH
4
当pH为11时，氨氮分离率能达到95%以上，原水质pH为5~6，所以要在调节池加入30%的NaOH溶液调节污水的pH达到11。
（2）吹脱PH变化表3.1为pH、氨氮浓度、曝气方式和氨氮去除率的关系pH35791113
氨氮分离率（%）40.551.180.895.296.896.9
吹脱后废水pH 2.6 3.8 6.27.17.87.9备注采用H2SO4或NaOH调节废水的pH
3.3.2 高浓度氨氮废水处理工艺流程
高浓度氨氮废水首先经过格栅，截留一部分污水中的悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作。然后高浓度氨氮废水进入调节池，添加碱剂，池内pH为10~11之间，由加药泵投加30%的NaOH溶液，匀质匀量后，经吹脱塔自带泵机将废水打入吹脱塔，在吹脱塔内用空气将氨氮吹脱出来，为提高效率，采用负压曝气方式曝气，再用吸收装置进行吸收（在本设计中未将吸收装置设计纳入其中），达到资源化利用。
经一级吹脱后，再经一级吹脱，方式和上级吹脱一致。
吹脱完之后的废水经沉砂池、初沉池，AO池、二沉池，再排入城镇污水管道。
污泥处理：采用比较成熟的污泥浓缩池浓缩污泥，再经板框压滤机脱水，采用连续排泥。
3.4 污泥处理设计方案选择
本设计中产生的污泥是生化产生污泥。设计中，污泥打入储泥池，再通过污泥浓缩一体机房将污泥处理，运出。
所以本设计的污泥处理工艺流程如图3.4：
污泥运出
储泥池污泥浓缩一体机房
图3.4 污泥处理工艺流程图
第四章主要处理设备和构筑物的设计参数
4.1 格栅
在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。
格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。
设置在污水处理系统（包括水泵）的格栅，应考虑到使整个污水处理系统能正常运行，对处理设施或管道等均不应产生堵塞作用。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为粗格栅（50mm~100mm），中格栅（16mm~40mm），细格栅（3mm~16mm）三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。
4.1.1 设计规范
(1)格栅栅条间隙，应根据要求确定。
(2)污水处理系统前格栅栅条净间隙，应符合下列要求[21]：
粗格栅：人工清除：5mm~40mm。
机械清除：16mm~25mm。
最大间隙：100mm。（特殊情况下）
细格栅：宜为1.5mm~10mm。
(3)污水过栅流速宜采用0.6~1.0m/s。
(4)除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°~ 90°。人工清除
格栅的安装角度为30°~ 60°。
(5)格栅除污机底部前端距井壁尺寸，钢丝牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m。
(6)格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高水位0.5m，工作平台应有安全和冲洗设施。
(7)格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7~1.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时应不小于1.2m。
(8)粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。
(9)格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。
(10)格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。
(11)栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水流量及地下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：
①格栅间隙16~25mm：0.10~0.05m3栅渣/103m3污水。
②格栅间隙30~50mm：0.03~0.01m3栅渣/103m3污水。
栅渣含水率一般为80%，密度约为960kg/m3。
(12)在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机械清渣。小型污水处理厂也可采用机械清渣。
(13)机械格栅不宜少于2台。如为一台时，应设人工清除格栅备用。
(14)设置格栅和构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。
(15)格栅间内应安设调运设备，以进行格栅及其它设备的检修，栅渣的日常清除。4.1.2 计算公式
格栅的设计计算公式见表4-1
表4-1 格栅计算公式
4.2 调节池
由于废水中含有高浓度氨氮废水，根据后续的工艺要求，需要调节pH值，而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水。特别对生物处理设备更为重要，为了保证处理设备的正常运行，在废水进入处理设备之前，必须预先进行调节。将不同时间排出的废水，贮存在同一水池内，并通过机械或空气的搅拌达到出水水质均匀的目的，这个水池即为调节池。调节池尚具有预沉淀、预曝气、降温和贮存临时事故的功能。
在整个处理系统前端设置调节池，可以对水质水量变化大的来水进行水质、水量、水温以及PH值等的调节，有较强的抗冲击负荷能力；同时，在均质的条件下，保证物化处理取得较好的效果，从而保证生化的处理作用，致使整个污水处理系统能长期稳定运行。
4.2.1 设计规范
(1)调节池一般容积较大，应适当考虑成半地下或地下式，还应考虑加盖板，以防臭气。
(2)调节池埋入地下不宜太深，一般为进水标高以下2m左右，或根据所选位置的水文地质特征来决定。
(3)调节池的埋深与污水排放口埋深有关，如果排放口太深，调节池与排放口之间应考虑设置集水井，并设置一级泵站进行一级提升。
(4)调节池设计中不必考虑大型泥斗、排泥管等，但必须设有放空管和溢流管，必要
时还应考虑超越管。[ 4 ]
(5)调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除飘浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置。[ 25 ]
(6)调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的水量。
(7)调节池的设计，应于整个污水处理工程各处理构筑物的布置相配合。
(8)调节池工作水深（最高水位与最低水位差），一般取3~5m。[ 10]
(9)调节池调节停留时间6~8h。[ 8 ]
4.3 吹脱塔
废水经调节池进入吹脱塔。由于该废水中含有高浓度氨氮，在碱性条件下，向吹脱塔鼓入空气，废水和空气接触，将液体中的氨氮吹脱出来，废水中的氨氮含量降低，PH值下降，从而调节废水的PH值，降低PH调节的费用，并提高废水的可生化性。
废水经过吹脱后可以提高其可生化性能，降低污水的PH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。
4.3.1 设计规范
(1)吹脱塔形式
①吹脱塔
一般可采用圆柱形结构。内含多层塔板，塔板分布有小孔，可以透过空气和液体。
(2)吹脱塔的高度
反应容器高度一般在10~30m之间。
(3)吹脱塔的尺寸
考虑气液比，废水流速时。从目前的实践看，反应容器的直径大于1m（单池）是成功的。
(4)吹脱塔的空气流速。
吹脱塔的空气流速υ=0.5~3.5m/h；最大流速在持续时间超过3h的情况下≤3.5m/h。
υ
max
(5)吹脱塔设置
吹脱塔应设置放空管，方便检修，维护；还应设有取样口，定期测定出水的指标。
(6)配水方式
为了配水均匀一般采用布液板，布液板开有小孔，使废水均匀的分布在塔内，使其充分的和空气接触，让吹脱效率达到最大。
(7)出水收集设备
①出水设置应设在水解池底部，尽可能均匀地收集处理过的废水。
②在出水口设置防涡旋板，防止出水口出现涡流。
4.3.2 计算公式
吹脱塔计算公式见表4-2
表4-2 吹脱塔计算公式
高氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般上ph在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，ph在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。 高氨氮废水如何处理，我们着重介绍一下其处理方法： 1 物化法 1.1 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，一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。1.2 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。 1.3 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。 1.4MAP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。 1.5 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。
氨氮废水常用处理方法 来源：作者：发布时间：2007-11-14 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前，主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮（500 mg/L以上，甚至达到几千mg/L），以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 1 物化法 1.1 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。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000 mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。
王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如882 mg/L）进行了处理试验。最佳工艺条件为pH＝11，超声吹脱时间为40 min，气水比为l000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脱后氨氮在100 mg/L以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。 Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液（2240 mg/L）时发现在pH＝11.5，反应时间为24 h，仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达95％。而在pH＝12时通过曝气脱氨氮，在第17小时pH开始下降，氨氮去除率仅为85％。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 1.2 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。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而，蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明，每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力，当沸石粒径为30～16目时，氨氮去除率达到了78.5%，且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下，进水氨氮浓度越大，吸附速率越大，沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。
根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。 物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术 目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。1．折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯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，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。 折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下： Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl- 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
高氨氮废水处理技术 介绍各类氨氮废水处理技术及其原理，包括各种方法的优缺点、适用范围、高浓度氨氮废水处理技术的研究进展。通过对比分析，明确不同类型高氨氮废水处理的选择方法，为治理高氨氮废水提供一条便捷的选择方法。 近年来，随着环境保护工作的日益加强，水体中有机物的代表指标-COD基本上得到有效控制，但是，含高氨氮废水达标排放没有得到有效控制，未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害，如易导致湖泊富营养化，海洋赤潮等。本文总结了国内外高氨氮废水处理技术及其优缺点、适用范围等。 1、废水中氨氮处理的主要技术应用与新进展 1.1吹脱法 吹脱法是将废水中的离子态铵(NH4+)，通过调节pH值转化为分子态氨，随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有：pH值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间。 NH4++OH-→NH3+H2O 炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水，常含有很高浓度的氨，因此常用蒸汽吹脱法处理，回收利用的氨部分抵消了产生蒸汽的高费用。石灰一般用来提高pH值。用蒸汽比用空气更易控制结垢现象，若用烧碱则可大大减轻结垢的程度。吹脱法一般采用填料吹脱塔，主要特征是在塔内装置一定高度的填料层，利用大表面积的填充塔来达到气水充分接触，以利于气水间的传质过程。常用的填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。胡允良等人研究了某制药厂生产乙胺碘呋酮时产生的一部分高浓度氨氮废水的静态吹脱效果。结果表明：当pH=10～13，温度为30～50℃时，氨氮吹脱率为70.3%～99.3%。 氨吹脱法通常用于高浓度氨氮废水的预处理，该处理技术优点在于除氨效果稳定，操作简单，容易控制。但如何提高吹脱效率、避免二次污染及如何控制生产过程水垢的生成都是氨吹脱法需要考虑的问题。 1.2化学沉淀法(MAP法)
一高氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作般上ph 在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水用，ph 一种是无机氨形一种是氨水形成的氨氮，中氨氮的构成主要有两种，成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。 高氨氮废水如何处理，我们着重介绍一下其处理方法： 1 物化法 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，一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。 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。 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 形态比例NH3升高，氨在水中PH氨氮在水中存在着离解平衡，随着．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（ 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。 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 -]>×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。 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。．2 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。 O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于L，O 段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解
氨氮废水处理工程 设计方案 废水水量及水质确定 一、废水的水量 根据业主提供的废水处理量为：Q=240T/d， 二、废水的水质 根据业主提供的资料，废水水质如下： NH4-N:6000mg/L T：30℃PH=7-8 SO42-：10000mg/L 废水处理要求 本项目设计废水处理能力为240T/d。 本工程废水处理后废水中氨氮含量达到国家一级排放标准， 即：NH3-N≤15mg/L 废水处理工艺方案 一、工艺确定原则 1、严格执行有关环境保护的各项规定，废水处理后氨氮含量达到该地区的地方排放标准氨氮小于15mg/L； 2、依据废水水质特点，在充分论证的基础上，选用先进合理的废水处理工艺，保证废水达标排放； 3、治理方案力求工艺简洁，方法原（机）理清晰明了； 4、处理系统具有灵活性和操作弹性，以适应废水水质、水量的变化； 5、本方案力求达到工艺先进、运行稳定、管理简单、能耗低、维修方便等特点； 6、处理后不造成二次污染。 二、工艺设计范围 1.废水处理工艺流程、工艺高程和各处理单元设计； 2.废水处理平面布置、设备选型、布置和控制设计； 3.废水处理区1.00m以内的所有工艺管道和线路设计； 三、污水处理工艺设计选择依据 1）、本工程的废水中主要污染物和控制指标为氨氮。氨氮废水处理，目前国内采用的处理工艺有以下几种：https://www.doczj.com/doc/c52108284.html, 1、生化处理工艺 该工艺利用生物菌将有机氮转化为氨氮，再通过硝化与反硝化将硝态氮还原成气态氮从水中逸出，从而达到脱氮的目的。
但由于生物菌所能承受氨氮的浓度较低，一般不能超过200mg/L，当氨氮高于200-300mg/L 时，会抑制细菌生长繁殖。因此该工艺只适用于氨氮含量200mg/L左右的低浓度氨氮废水。此外，生化处理工艺工程占地面积较大，温度较低时，总脱氮效率也不高。 2、传统填料式的吹脱工艺 该工艺是利用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮等挥发性物质不断的由液相转移到气相中，从而达到从废水中去除氨氮的目的。 但由于氨氮在水中存在溶解平衡关系，当气液两相的氨处于平衡状态时，水中的氨氮将不能被吹脱逸出，因此该工艺不适用于高浓度氨氮废水。且传统填料式吹脱工艺还存在吹脱效率低，吹脱风量大(气液比3000：1左右)、时间长，对温度要求高、填料易结垢等缺点。 3、蒸氨汽提法 蒸氨气体法也是利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系对氨氮进行分离，该工艺是把水蒸气通入废水中，当蒸气压超过外界压力时，废水沸腾从而加速了氨氮等挥发性物质的逸出过程。 与传统填料式吹脱相同的是，当气液两相中氨达到平衡时，蒸氨气提法也不能继续使水中氨氮持续逸出，因此单次气提也不能将氨氮完全脱除，若采用连续多次气提进行脱氮则会大大增加投资成本和运行成本。 以上两种方法均只能将氨氮处理至100mg/L左右。 4、沸石离子交换法 沸石是含水的钙、钠以及钡、钾的铝硅酸盐矿物，因其含有一价和二价阳离子，具有离子交换性，因此沸石具有离子交换的能力，可将废水中的NH4+交换出来。 该工艺的缺点是只适用于氨氮含量在50mg/L以下的废水，且交换剂用量大需再生，再生频繁，并且再生液需要再次脱氨氮。采用该工艺还要求对废水做预处理以除去悬浮物，因此此法的成本较高，同等浓度下，处理费用为其他工艺的1.5～2倍。 5、折点加氯工艺 折点加氯工艺是利用氯气通入水中所发生的水解反应生成次氯酸和次氯酸盐，通过次氯酸与水中氨氮发生化学反应，将氨氮氧化成氮气而去除。 此方法的缺点是加氯量大、费用高、操作安全性差，设备腐蚀严重，容易发生危险，工艺过程中每氧化1mg/L的氨氮要消耗14.3mg/L的碱度，从而增加了总溶解固体的含量，比较适合低浓度氨氮废水的处理。 6、超声波吹脱工艺 利用超声波来降解水中的化学污染物，尤其是难降解有机污染物，是一种深度氧化处理废水的新技术。 该工艺利用超声波辐射将压缩空气作为超声波的推动力，产生空化气泡，加强了废水中
高浓度氨氮废水处理工艺 目前，工业废水、垃圾渗滤液、城市污水等高浓度氨氮废水对水体造成的危害已成为全世界关注的环境问题。绝大部分含氨氮的废水在未经任何处理或处理不达标的情况下直接排入水体，导致水体污染及富营养化，进而影响土壤、空气等。常见的含氮化合物主要包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮以及硝酸盐氮。其中氨氮是导致水体富营养化的主要污染物，其排放控制已成为目前水处理领域的重点和难点。 氨氮废水的处理方法有很多种，国内外学者针对该问题开展了大量研究。其中吹脱法是传统的高浓度氨氮废水处理方法，其设备占地面积小，操作灵活便捷，但也存在耗能大、处理成本高等缺点。成泽伟等采用超声波强化吹脱去除氨氮，去除率明显高于一般吹脱技术，且升幅超过50%。彭人勇等的研究也显示，超声波对吹脱的强化作用可以让氨氮去除率提升30%~40%。 沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称，其晶体构造主要由(SiO)四面体组成，其中的部分Si4+为Al3+取代，导致负电荷过剩，故其结构中有碱金属(碱土金属)等平衡电荷的离子，同时沸石构架中存在较多的空腔和孔道。上述结构决定了沸石具有吸附、离子交换等性质，因此其对氨氮具有很强的选择性吸附能力。 本研究在超声吹脱工艺的基础上，利用改性沸石对超声吹脱后的高浓度氨氮废水进行超声强化吸附处理，考察了沸石粒度、吸附时间、沸石投加量、吸附温度、吸附超声功率等因素对处理效果的影响，以期为高浓度氨氮废水的处理提供参考。 一、实验部分 1.1材料和仪器 实验所处理废水为模拟高浓度氨氮废水，为NH4Cl和超纯水配制的NH4Cl溶液，氨氮质量浓度约为1200mg/L的，实验中以实测浓度为准。 吸附剂选用浙江省缙云县产天然沸石经复合改性后得到的改性沸石，密度2.16g/cm3，硬度3~4，硅铝比4.25~5.25，孔隙率30%~40%。 D-51型pH计：日本HORIBA有限公司;UV765型紫外-可见分光光度计：上海精密化学仪器有限公司;JJ50型精密电子天平：美国双杰兄弟(集团)有限公司;EVOMA15/LS15型扫描电子显微镜：北京欧波同有限公司。 1.2实验方法 1.2.1超声吹脱 实验装置如图1所示。超声波发生器通过将工频电转变为20kHz以上(一般为
吹脱法处理高浓度氨氮废水 作者：周明罗陈建中刘志勇 简介：对垃圾渗滤液处理难点进行了分析，阐述了垃圾渗滤液国内外处理现状、处理工艺对比、以及存在弊端，概述OFR新型专利技术处理垃圾渗滤液的原理、使用范围、技术优势及其推广方向，提出OFR 技术在高浓度有机废水处理有特殊的效果，已成功使用于国内外多家企业，尤其在垃圾渗滤液前预处理和经膜技术处理后的浓液处理方面有广阔的使用前景。 关键字：垃圾渗滤液浓缩液氨氮 高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，近20 年来，国内外对氨氮废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，如生物方法有硝化及藻类养殖；物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。新的技术不断出现，在处理氨氮废水的使用方面展现出诱人的前景。本文侧重介绍吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术特点及研究使用。 1 吹脱技术 吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。 水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下： NH4++OH-NH3+H2O （1） 氨和氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /K b=（C NH3·C H+）/C NH4+（2） 式中：Ka———氨离子的电离常数；
高浓度氨氮废水处理 废水处理, 高浓度废水处理, 高浓度 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前，主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮（500 mg/L以上，甚至达到几千mg/L），以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 1 物化法 1.1 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。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000 mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。
王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如882 mg/L）进行了处理试验。最佳工艺条件为pH＝11，超声吹脱时间为40 min，气水比为l000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脱后氨氮在100 mg/L 以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。 Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液（2240 mg/L）时发现在pH＝11.5，反应时间为24 h，仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达95％。而在pH＝12时通过曝气脱氨氮，在第17小时pH开始下降，氨氮去除率仅为85％。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 1.2 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。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而，蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明，每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力，当沸石粒径为30～16目时，氨氮去除率达到了78.5%，且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下，进水氨氮浓度越大，吸附速率越大，沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。
应平化肥有限责任公司 30T/h氨氮废水处理系统 宜兴市裕泰华环保有限公司 二00八年五月 一、概述 1、采用国内目前较为先进成熟的吹脱+催化氧化+生物滤池处理工艺,该工艺具有可靠性、成熟性,并符合国内实际情况,并尽量采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主。 2、废水处理主要设施材质以钢砼结构为主,具有结构紧凑,占地面积小,布局合理,尽可削减总投资及运行费用加以考虑。 3、对废水处理设施进行充分的考虑,按地区气候条件,考虑必要的防水防冻及防渗措施。 4、废水处理过程中产生的污泥排入污泥池,进行好氧消化稳定后,经压成泥饼外运,保证污泥出路可靠。 二、废水处理量及废水性质： 1废水来源及水量: 废水来源为化肥厂生产工艺经冷却塔冷却后的高氨氮废水 a、废水量:30m3/h b、废水水质:详见表一 表一、废水水质
序号项目数据(mg/L 1 氨氮846.3 2 化学需氧 量 737 3 环状有机 物(Ar-OH 9.095mg/L 4 总磷0.467 5 BOD 21 6 氰化物未知 7 SS 164 8 石油类未知 9 挥发酚未知 10 硫化物未知
11 pH 6-9 12 水温约30℃ c、运行方式：连续运行 1、处理出水标准:废水处理后达合成氨工业水污染物排放标准GWPB 4-1999中中型化肥厂一级排放标准,详见下表。 (2001年1月1日之后建设(包括改、扩建的单位 序号项目标准(mg/L 1 氨氮70 2 化学需氧 量 150 3 氰化物 1.0 4 SS 100 5 石油类 5 6 挥发酚0.1
7 硫化物0.50 8 pH 6-9 三、废水处理工艺选择: 根据废水处理工程特点、功能、要求及废水排放特征,由于废水含有一定的毒性,B/C比较低,氨氮较高,因此需经脱氮及强氧化来提高废水的B/C比在0.3以上,剩余的氨氮及有机物在后级生化系统中去除。 本公司采用生物滤池工艺,经水解酸化后水中的B／C比约0.35左右,可生化大大提高。根据废水排放标准出水有NH3-N的限制,所以在选择废水处理工艺时除了考虑除解有机物外,还考虑到脱氮,为达到这个目的,我们选用了工艺成熟、运行可靠的水解生化+DC生物滤池+N生物滤池的工艺。 四、废水处理工艺流程简图: 1、废水处理系统工艺: 自动加碱废气高空排放或回收塔回收 废水→格栅→调节池→提升泵→PH调节沉淀→中间槽→二级提升泵→氨氮吹脱塔 风机 →三级提升泵→最终中和槽→催化氧化装置→还原反应槽→提升泵→脉冲布水器 自动加酸加还原剂
氨氮废水处理 2氨氮废水的危害 水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的有害影响。 (1)由于NH4+-N的氧化，会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水体发黑发臭，水质下降，对水生动植物的生存造成影响。在有利的环境条件下，废水中所含的有机氮将会转化成NH4+-N，NH4+-N是还原力最强的无机氮形态，会进一步转化成NO2--N和NO3--N。根据生化反应计量关系，1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧气3.43g，氧化成NO3--N耗氧4.57g。 (2)水中氮素含量太多会导致水体富营养化，进而造成一系列的严重后果。由于氮的存在，致使光合微生物(大多数为藻类)的数量增加，即水体发生富营养化现象，结果造成：堵塞滤池，造成滤池运转周期缩短，从而增加了水处理的费用；妨碍水上运动；藻类代谢的最终产物可产生引起有色度和味道的化合物；由于蓝-绿藻类产生的毒素，家畜损伤，鱼类死亡；由于藻类的腐烂，使水体中出现氧亏现象。 (3)水中的NO2--N和NO3--N对人和水生生物有较大的危害作用。长期饮用NO3--N含量超过10mg/L的水，会发生高铁血红蛋白症，当血液中高铁血红蛋白含量达到70mg/L，即发生窒息。水中的NO2--N和胺作用会生成亚硝胺，而亚硝胺是“三致”物质。NH4+-N和氯反应会生成氯胺，氯胺的消毒作用比自由氯小，因此当有NH4+-N存在时，水处理厂将需要更大的加氯量，从而增加处理成本。近年来，含氨氮废水随意排放造成的人畜饮水困难甚至中毒事件时有发生，我国长江、淮河、钱塘江、四川沱江等流域都有过相关报道，相应地区曾出现过诸如蓝藻污染导致数百万居民生活饮水困难，以及相关水域受到了“牵连”等重大事件，因此去除废水中的氨氮已成为环境工作者研究的热点之一。 1氨氮废水的来源 含氮物质进入水环境的途径主要包括自然过程和人类活动两个方面。含氮物质进入水环境的自然来源和过程主要包括降水降尘、非市区径流和生物固氮等。人类的活动也是水环境中氮的重要来源，主要包括未处理或处理过的城市生活和工业废水、各种浸滤液和地表径流等。人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源，大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带入地下水和地表水中。随着石油、化工、食品和制药等工
国内高浓度氨氮废水处理常见工艺 物化法 国内外处理高浓度氨氮废水的物理化学方法很多，主要有空气吹脱法、蒸 汽汽提法、折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和烟 道气治理法等，这些方法各有优缺点，可用于不同条件的废水处理。 1.2.1.1空气吹脱法 空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触，利用废水中组分的实际浓 度与平衡浓度之间的差异，使氨氮由液相转移至气相而去除。废水中的氨 氮通常以离子铵（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在，将废水pH值调节至碱性时，NH4+转化为NH3，然后通入空气将NH3吹脱出来。 NH4++ OH-→ NH3+ H2O 在吹脱过程中，废水pH值、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。一般来说，pH值要提高至10.8~11.5，水温一般不能低于20℃，水力 负荷为2.5~5 m3/(m2·h)，气水比为2500~5000 m3/m3，此时氨氮去除率 在80%~95%。 空气吹脱法工艺流程简单，但NH3-N仅从溶解状态转化为游离态，并没有 彻底除去，需要相应的回收装置，否则易造成二次污染；当温度低时， NH3-N吹脱效率大大低，不适合在寒冷的冬季使用。 另外，在当前越来越严格的排放要求条件下，作为一种较为简单粗糙的氨 氮废水处理工艺，空气吹脱法由于无法达到排放要求（如15 mg?L-1以下），加上氨的回收利用上受到限制，因此采用它的改良方法。
1.2.1.2蒸汽汽提法 蒸汽汽提法是利用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，处理机理与吹脱法一样，即在高pH值时使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。其传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差值。延长汽水间的接触时间及接触紧密程度可提高NH3-N 的处理效率，用填料塔可以满足此要求。由于采用蒸汽作为工作介质，氨自废水进入蒸汽中，然后在塔顶蒸馏成浓氨水、浓氨气或者液氨回收，或是采用酸吸收成为相应的铵盐。 蒸汽汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水（浓度在1000 mg?L-1以上），操作条件易于控制。对于浓度在1000~30000 mg?L-1，甚至更高浓度的氨氮废水，采用该法可以经一次处理后，氨氮浓度达到15 mg?L-1（国家一级排放标准）以下。 蒸汽汽提脱氨技术因为是以蒸汽为脱氨介质，由于蒸汽价格较高（约200元/吨），因此蒸汽消耗就成为了该技术关键指标。传统蒸汽汽提脱氨技术蒸汽消耗达到300kg/吨废水以上，因此传统蒸汽汽提脱氨技术成本很高。随着近些年来技术的进步，一些在传统蒸汽汽提脱氨技术上研究开发的新型蒸汽汽提脱氨技术已经大大降低了蒸汽单耗，达到了30kg/吨废水，因此新型蒸汽汽提脱氨技术正在高浓度工业氨氮废水处理领域得到广泛地推广应用，为我国氨氮污染物减排起到了强有力的技术支撑作用。 1.2.1.3折点加氯法 折点加氯法是将氯气通入水中，当投入量达到某一值（点）时，水中游离氯含量最低而氨的浓度降为零，当投入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此，该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化去除氨的的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气，氮气逸入大气。
工业废水去除氨氮的方法 根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。 1．折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N 氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯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，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg 的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下： Cl2+H2O→HClO+H++Cl－ NH4++HClO→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－ NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－ 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进 行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。 2．选择性离子交换化去除氨氮 离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子
三种高氨氮废水处理工艺 【格林大讲堂】 一、Bardenpho工艺 该工艺是在A/O工艺基础上，增设了一个缺氧段和好氧段，各段反应池均独立运行，混合液自第一好氧池回流至第一缺氧池而第二好氧池无混合液回流（因而须注意，第二缺氧池和第二好氧池并非组成一级A/O工艺）所增设的缺氧段和好氧段起强化脱氨和提高处理出水水质的作用。 武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队，秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案，是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。 运行过程中，第一好氧池的内部回流混合液、原水中的有机基质及回流污泥进入第一厌氧池，进行反硝化脱氮。由于第一厌氧池进水中含有较多内碳源可利用因而具有较高的反硝化速率，但与其进水中的食料比有关。好氧一池的容积一般可按F./M为0.25考虑；在厌氧二池中，由于好氧二池出水中有机物浓度较低，同时也没有外加碳源因而反硝化菌主要通过内源呼吸作用，以细胞内碳源进行反硝化，因此反硝化效率较低，并与系统的污泥龄有关。但这种反硝化作用可有效地提高整个处理系统的反硝化程度，从而利于提高脱氮效率。 必要时，可将少部分进水引入厌氧二池以适当补充碳源，提高其反硝化速率。该工艺中好氧二池的主要作用是进一步降低废水中的有机物浓度，同时改善出水的表观性状
由于增设了厌氧二池和好氧二池强化处理作用，该工艺的脱氮效率可以高达90%~95%(城市污水)。 二、BABE工艺 在通常的废水生物处理工艺中，其污泥经浓缩的上层液或氧化处理后脱水滤液均需返回至主体工艺进行处理。由于污泥浓缩上层液或脱水滤液中富含氮，因而其向主体工艺的返回将增加主体工艺的处理负荷，从而影响处理出水中氮的指标。 BABE在运行过程中将以A/O方式运行的处理工艺主流程中回流污泥的一部分分流入BABE间歇曝气池，BABE所处理的对象为含有高浓度的TN的污泥浓缩上层液或污泥脱水滤液。通过BABE池的间歇曝气运行，不仅有效地延长了处理工艺的污泥龄，并可对其进液中的氮实现充分的硝化作用，同时由于BABE池的良好消化条件，即较低的有机负荷及良好的温度控制（一般将温度控制在30℃），有效地提高了污泥中硝化菌的数量。 BABE池经间歇曝气后富含硝化菌的混合液、内回流与进水一起进入A/O工艺主流程，可实现充分的反硝化脱氮，强化了系统对氮的去处作用。 三、超声吹脱处理氨氮 超声吹脱法去除氨氮是一种新型、高效的高浓度氨氮废水处理技术，它是在传统的
技术 | 低氨氮废水处理工艺 相对于传统的硝化反硝化脱氮技术，全程自养脱氮工艺(CANON)以其无添加碳源、脱氮速率高、污泥产率低、节约能源等优点越来越受到人们的关注。CANON工艺是在同一反应器中通过好氧氨氧化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(AnAOB) 的协同作用达到自养脱氮的目的，AOB利用溶解氧把部分NH4+氧化为NO2-，AnAOB利用剩余的NH4+和生成的NO2-通过厌氧氨氧化技术进行脱氮。在这个过 程中，提供溶解氧是实现亚硝化产生NO2-的前提，但是溶解氧同时也会对AnAOB产生抑制作用，并且有很多研究者报道由于溶解氧的原因造成硝化菌(NOB)快速增值，使得出水NO3-过高。 另外，不同的研究者对CANON工艺的研究发现反应器所需要控制的DO大小存在非常大的差别(0.1~2.53mg·L-1)，即使在同样的DO条件下，脱氮效果也 会由于AOB活性、污泥颗粒大小、NH4+浓度大小等因素而出现明显的波动。所以，对DO的有效控制，尤其是低氨氮废水，是实现CANON工艺稳定运行的关键因素。 目前的CANON工艺主要是以压缩空气曝气形式提供溶解氧，但是这种供气 方式受曝气设备、曝气管深度、反应器类型、填料种类、污泥形态等因素影响，不容易控制溶解氧浓度，易造成NOB的增殖以及AnAOB的抑制，在反应器稳定 运行方面存在着一定的欠缺。本实验的目的是研究利用CANON工艺以出水复氧
回流的方式处理低氨氮废水的可行性，并对启动及运行过程特性进行分析，以期为CANON工艺处理低氨氮废水提供一个新的运行模式。 1、材料与方法 1.1接种污泥及配水 接种污泥为本课题组培养的成熟的亚硝酸盐型厌氧氨氧化颗粒污泥(粒径1.0~1.5mm)和部分取自运行稳定的亚硝化反应器中成熟的絮体亚硝化污泥(粒径0.3~0.6mm)，原厌氧氨氧化反应器中脱氮速率为3.5kg·(m3·d)-1，原亚硝化反应器NH4+-N转化速率为2.1kg·(m3·d)-1。进水采用人工配水，NO2-按需投加，NH4+以NH4HCO3形式提供，另外添加0.5mol·L-1的NaHCO3维持合适的pH值。基本培养液成分KH2PO4为27mg·L-1，CaCl2为138mg·L-1， MgCl2·6H2O为200mg·L-1，微量元素Ⅰ为1。0mL·L-1，微量元素Ⅱ为1。25mL·L-1。微量元素Ⅰ组成:EDTA5000mg·L-1，MgCl2·6H2O5000mg·L-1。微量元素Ⅱ的组成如表1所示。
氨氮废水常用处理方法 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前，主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮（500 mg/L以上，甚至达到几千mg/L），以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 1 物化法 1.1 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。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000 mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。 采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如882 mg/L）进行了处理试验。最佳工艺条件为pH＝11，超声吹脱时间为40 min，气水比为l000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脱后氨氮在100 mg/L以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液（2240 mg/L）时发现在pH＝11.5，反应时间为24 h，仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达95％。而在pH＝12时通过曝气脱氨氮，在第17小时pH开始下降，氨氮去除率仅为85％。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 1.2 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。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而，蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明，每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力，当沸石粒径为30～16目时，氨氮去除率达到了78.5%，且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下，进水氨氮浓度越大，吸附速率越大，沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。 用沸石离子交换法处理经厌氧消化过的猪肥废水时发现Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo 中Na-Zeo沸石效果最好，其次是Ca-Zeo。增加离子交换床的高度可以提高氨氮去除率，综合考虑经济原因和水力条件，床高18 cm（H/D=4），相对流量小于7.8BV/h是比较适合的尺寸。离子交换法受悬浮物浓度的影响较大。 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。 1.3 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。蒋展鹏等[6]采用电渗析法和聚丙烯(PP)中空纤维膜法处理高浓度氨氮无机废水可
氨氮废水处理技术 氨氮废水的形成一般是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。氨氮废水主要来自化工、冶金、化肥、煤气、炼焦、鞣革、味精、肉类加工和养殖等行业。排放的废水以及垃圾渗滤液等。氨氮废水对鱼类及某些生物也有毒害作用。 另外，当含少量氨氮的废水回用于工业中时，对某些金属，特别是铜具有腐蚀作用，还可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和设备。 处理氨氮废水的方法有很多，目前常见的有化学沉淀法、吹脱法、化学氧化法、生物法、膜分离法、离子交换法以及土壤灌溉等。 本文对氨氮废水处理方法作一综述并对各种方法的优缺点进行分析汇总。 化学沉淀法 化学沉淀法又称为MAP沉淀法，是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐，使废水中的NH4﹢与Mg2﹢、PO43﹣在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀，分子式为MgNH4P04.6H20，从而达到去除氨氮的目的。磷酸按镁俗称鸟粪石，可用作堆肥、土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂。反应方程式如下: Mg2﹢+NH4﹢+PO43﹣=MgNH4P04
影响化学沉淀法处理效果的因素主要有pH值、温度、氨氮浓度以及摩尔比(n(Mg2﹢):n(NH4﹢):n(P043-))等。 以氯化镁和磷酸氢二钠为沉淀剂对氨氮废水进行处理，结果表明当pH值为10，镁、氮、磷的摩尔比为1.2:1:1.2时，处理效果较好。 以氯化镁和磷酸氢二钠为沉淀剂进行研究，结果表明当pH值为9.5，镁、氮、磷的摩尔比为1.2:1:1时，处理效果较好。 对新出现的高浓度氨氮有机废水一生物质煤气废水进行研究，结果表明，MgC12+Na3PO4.12H20明显优于其他沉淀剂组合。当pH值为10.0，温度为30℃，n(Mg2﹢):n(NH4+):n(P043-)=1:1:1时搅拌30min废水中氨氮质量浓度从处理前的222mg/L降到17mg/L，去除率为92.3%。 将化学沉淀法和液膜法相结合用于高浓度工业氨氮废水的处理。在对沉淀法工艺进行优化的条件下，使氨氮去除率达到98.1%，然后联用液膜法进一步处理使其氨氮浓度降低到0.005g/L，达到国家一级排放标准。 对化学沉淀法进行改进研究，考察Mg2﹢以外的二价金属离子(Ni2﹢，Mn2﹢，Zn2﹢，Cu2﹢，Fe2﹢)在磷酸根作用下对氨氮的去除效果。对硫酸铵废水体系提出了CaSO4沉淀—MAP沉淀新工艺。结果表明，可以实现以石灰取代传统的NaOH调节剂。 化学沉淀法的优点是当氨氮废水浓度较高时，应用其它方法受到限制，如生物法、折点氯化法、膜分离法、离子交换法等，此时可先采用化学沉淀法进行预处理;化学沉淀法去除效率较好，且不受温度限制，操作简单;形成含磷酸馁镁的沉淀污泥可用作复合肥料，实现废物利用，从而抵消一部分成本；如能与一些产生磷酸盐废水的工业企业以及产生盐卤的企业联合，可节约药剂费用，利于大规模应用。 化学沉淀法的缺点是由于受磷酸铁镁溶度积的限制，废水中的氨氮达到一定浓度后，再投人药剂量，则去除效果不明显，且使投入成本大大增加，因此化学沉淀法需与其它适合深度处理的方法配合使用;药剂使用量大，产生的污泥较多，处理成本偏高;投加药剂时引人的氯离子和余磷易造成二次污染。 吹脱法吹脱法去除氨氮是通过调整pH值至碱性，使废水中的氨离子向氨转化，使其主要以游离氨形态存在，再通过载气将游离氨从废水中带出，从而达到