氨氮废水处理
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氨氮废水常用处理方法氨氮废水是指废水中含有氨氮化合物的废水。
氨氮废水的处理是保护环境、减少对生活水源、地下水和环境的污染的重要过程。
以下是常用的氨氮废水处理方法。
一、化学法处理1. 氧化法氧化法是将含有氨氮化合物的废水中的氨氮氧化为硝酸盐,进而使得氨氮被转化为无害物质。
常用的氧化剂有氯和臭氧。
此外,还可以利用高锰酸钾氧化废水中的氨氮。
2. 硫酸铵沉淀法硫酸铵沉淀法是一种将氨氮转化为与之反应生成固体沉淀的方法。
该方法中,硫酸铵与废水中的氨氮发生反应,生成可溶性的硫酸铵、硫酸铁、硫酸铵铁等盐类沉淀,从而将氨氮从废水中去除。
二、生物法处理1. 厌氧处理法厌氧处理法是利用厌氧条件下的微生物,将有机废物和氨氮一起去除。
在厌氧生物反应器中,废水中的氨氮会被微生物利用作为能源和氮源,通过微生物代谢的产物来将氨氮去除掉。
2. 高效曝气活性污泥法高效曝气活性污泥法是一种通过生物氧化反应将氨氮去除的方法。
在高效曝气活性污泥法中,通过添加活性污泥,在适宜的温度和pH条件下,利用曝气设备对污水进行充分曝气,促使废水中的氨氮通过厌氧-好氧反应达到去除的目的。
三、物理法处理1. 吸附法吸附法是通过吸附剂表面的孔隙结构和化学性质,将废水中的氨氮物质吸附到吸附剂上,使氨氮物质从废水中转移到吸附剂上,并通过后续的处理将吸附剂中的氨氮去除。
2. 膜分离法膜分离法是利用半透膜将废水中的氨氮物质分离出来的方法。
通过调整操作条件,如压力差、温度等,使得废水中的氨氮物质能够透过半透膜,从而达到去除的目的。
四、辅助方法1. 灭活法灭活法是指通过添加酸、碱等化学物质,改变废水中的pH值,使得废水中的氨氮化合物发生离子化反应,从而改变其活性,达到去除氨氮的目的。
2. 稀释法稀释法是指通过将废水与其他水源进行混合,降低废水中氨氮的浓度,以达到减少氨氮的目的。
上述是常用的氨氮废水处理方法,具体选择何种方法应根据废水中氨氮浓度、处理效果要求和经济成本等多方面因素综合考虑。
废水中氨氮的去除废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在.生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。
目前采用的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择交换吸附、空气吹脱及折点氯化等四种。
一、生物硝化与反硝化(生物陈氮法)(一)生物硝化在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。
生物硝化的反应过程为:由上式可知:(1)在硝化过程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4。
57g;(2)硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 7。
lg。
影响硝化过程的主要因素有:(1)pH值当pH值为8。
0~8。
4时(20℃),硝化作用速度最快。
由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加石灰,维持pH值在7.5以上;(2)温度温度高时,硝化速度快。
亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;(3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小,其最大比生长速率为=0.3~0.5d—1(温度20℃,pH8.0~8。
4)。
为了维持池内一定量的硝化菌群,污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间 .在实际运行中,一般应取>2 ,或>2 ;(4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反应的进行。
一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在2~3mg/L以上;(5)BOD 负荷硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌.若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。
所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。
(二)生物反硝化在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将NO2—-N和NO3——N还原成N2的过程,称为反硝化。
反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。
氨氮废水处理随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大,由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一。
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。
一、氨氮检测的污水预处理方法水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质,影响氨氮的测定。
为此,在分析时需作适当的预处理。
对较清洁的水,可采用絮凝沉淀法;对污染严重的水或工业污水,则用蒸馏法消除干扰。
水样的采集与保存水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内,并应尽快分析,必要时可加硫酸将水样酸化至pH小于2,于2~5℃下存放。
酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而玷污。
一、絮凝沉淀法实验原理:加适量的硫酸锌于水样中,并加氢氧化钠使呈碱性,生成氢氧化锌沉淀,再经过滤除去颜色和浑浊等。
实验设备: 100ml具塞比色管。
试剂10%硫酸锌溶液;称取10g硫酸锌溶于水,稀释至100ml。
25%氢氧化钠溶液:称取25g氢氧化钠溶于水,稀释至100ml,贮于聚乙烯瓶中。
硫酸,密度1.84。
实验步骤:用量桶量取100ml水样,倒入200ml烧杯中,加入1ml%的硫酸锌溶液和0.1~0.2ml25%氢氧化钠溶液,调节pH至10.5左右,混匀,放置使沉淀,用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤,弃去初滤液20ml。
二、蒸馏法实验原理:调节水样的pH使在6.0~7.0的范围,加入适量氧化镁使呈微碱性,蒸馏释放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。
采用纳氏比色法,以硼酸溶液微吸收液。
实验设备: 带氮球的定氮蒸馏装置:500ml凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管试剂水样稀释及试剂配置均用无氨水。
1)无氨水的制备蒸馏法:每升蒸馏水中加入0.1ml盐酸,在全玻璃蒸馏器中重蒸馏,弃去50ml初馏液,接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中,密塞保存。
2)1mol/L盐酸溶液3)1mol/L氢氧化钠溶液4)轻质氧化镁(MgO):将氧化镁在500℃下加热,以除去碳酸盐。
对污水中氨氮的主要去除方法近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。
一.生物法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图1 生物脱氮工艺流程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硝酸盐还原成N2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]。
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生物脱氮,如A/O、A2/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。
由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行。
1932 年,Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺(post-denitrification),Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺(pre-denitrification) ,1973年Barnard 结合前面两种工艺又提出了A/O工艺,以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH、AAA 工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺[12]。
氨氮废水处理工艺技术最全总结氨氮废水处理有折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、吹脱法和生物脱氨法等多种方法,这些技术可分为物理化学法和生物脱氮技术两大类。
一、生物脱氮法微生物去除氨氮过程需经两个阶段。
第一阶段为硝化过程,亚硝化菌和硝化菌在有氧条件下将氨态氮转化为亚硝态氮和硝态氮的过程。
第二阶段为反硝化过程,污水中的硝态氮和亚硝态氮在无氧或低氧条件下,被反硝化菌(异养、自养微生物均有发现且种类很多)还原转化为氮气。
在此过程中,有机物(甲醇、乙酸、葡萄糖等)作为电子供体被氧化而提供能量。
常见的生物脱氮流程可以分为3类,分别是多级污泥系统、单级污泥系统和生物膜系统。
1、多级污泥系统多级污泥系统可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果,其缺点是流程长、构筑物多、基建费用高、需要外加碳源、运行费用高、出水中残留一定量甲醇等。
2、单级污泥系统单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。
前置反硝化的生物脱氮流程,通常称为A/O流程与传统的生物脱氮工艺流程相比,A/O工艺具有流程简单、构筑物少、基建费用低、不需外加碳源、出水水质高等优点。
后置式反硝化系统,因为混合液缺乏有机物,一般还需要人工投加碳源,但脱氮的效果可高于前置式,理论上可接近100%的脱氮。
交替工作的生物脱氮流程主要由两个串联池子组成,通过改换进水和出水的方向,两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行。
该系统本质上仍是A/O系统,但其利用交替工作的方式,避免了混合液的回流,因而脱氮效果优于一般A/O流程。
其缺点是运行管理费用较高,且一般必须配置计算机控制自动操作系统。
3、生物膜系统将上述A/O系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器,即形成生物膜脱氮系统。
此系统中应有混合液回流,但不需污泥回流,在缺氧的好氧反应器中保存了适应于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统。
二、物化除氮物化除氮常用的物理化学方法有折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、吹脱法、液膜法、电渗析法和催化湿式氧化法等。
高浓度氨氮废水处理方法与工艺1.生物法处理:生物法是指利用微生物来降解和转化高浓度氨氮废水中的氨氮。
其中最常用的方法是厌氧法和好氧法。
-厌氧法:通过控制氧化还原电位,使废水中的氨氮被厌氧菌转化为氨气和亚硝化氢。
-好氧法:利用好氧微生物通过硝化作用将废水中的氨氮转化为硝态氮。
生物法处理的优点是处理效果稳定,处理成本相对较低,适用于大规模处理。
但是需要一定的操作和维护,对水质和温度的要求较高。
2.物化法处理:物化法是利用物理和化学方法将废水中的氨氮转化为无害物质或使其沉淀。
常见的方法有蒸气扩散、氢氧化钠法和氯化铁法等。
-蒸气扩散:通过加热使氨氮气化,并通过扩散将氨气从废水中转移出去。
-氢氧化钠法:利用氢氧化钠与氨氮发生反应生成氨化钠,并沉淀除去。
-氯化铁法:将氯化铁添加到废水中,通过与氨氮发生化学反应生成氯化铵沉淀除去。
物化法处理的优点是处理过程简单,可在短时间内快速去除氨氮。
但是处理副产物比较多,处理成本较高。
3.其他辅助处理方法:除了上述传统的处理方法外,还有一些辅助处理方法可以提高高浓度氨氮废水处理的效果。
-膜分离法:利用半透膜来分离废水中的氨氮,可以有效提高氨氮的去除率。
-离子交换法:通过离子交换剂将废水中的氨氮吸附去除。
-活性炭吸附法:利用活性炭吸附废水中的氨氮。
这些辅助处理方法可以与生物法或物化法相结合,提高处理效果。
综上所述,针对高浓度氨氮废水的处理,可以采用生物法、物化法和其他辅助处理方法。
通过适当选择合适的处理方法和工艺,可以有效去除废水中的高浓度氨氮,保护水环境和人类健康。
本文摘自再生资源回收-变宝网()污水中氨氮的主要去除方法近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。
一、生物法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。
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硝酸盐还原成N2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。
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生物脱氮,如A/O、A2/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。
由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行。
1932年,Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺(post-denitrification),Ludzack 和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺(pre-denitrification),1973年Barnard结合前面两种工艺又提出了A/O工艺,以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox(A2/O)UCT、JBH、AAA工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺。
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++H2ONHCl2+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。
污水氨氮去除方法污水中的氨氮是一种常见的水质问题,它主要来自废水和农业农村非点源污染。
高浓度的氨氮不仅对人体健康有害,还会对水体生态环境产生严重影响。
因此,制定有效的氨氮去除方法是保护水资源的重要措施之一、以下是几种常见的氨氮去除方法:1.生物除氨法:对于低浓度的氨氮废水,可以利用生物除氨法进行处理。
生物除氨是利用氨氧化细菌和反硝化细菌对废水中氨氮进行降解和转化的过程。
其中,氨氧化细菌可将氨氮氧化为亚硝态氮,而反硝化细菌可将亚硝态氮还原为氮气排放。
生物除氨方法具有操作简便、效果稳定等优势,常常用于污水处理厂和生活污水处理。
2.高级氧化法:高级氧化法是一种利用触媒或特殊氧化剂将废水中的氨氮进行氧化的方法。
这种方法适用于高浓度氨氮废水的处理。
高级氧化法常用的技术包括臭氧氧化、过氧化氢氧化和二氧化氯氧化等。
这些氧化剂可以将废水中的氨氮直接氧化为无害的物质,达到氨氮去除的目的。
但是,高级氧化法操作复杂、消耗能量较多,在实际应用中受到一定限制。
3.离子交换法:离子交换是一种常见的废水处理技术,也可用于氨氮去除。
通过正、负离子交换树脂对废水进行处理,氨氮离子与树脂上的H+或OH-离子发生交换,从而实现了氨氮的去除。
离子交换法具有操作简单、处理效果好的特点,广泛应用于水处理领域。
4.膜分离技术:膜分离技术是一种通过半透膜将废水中的氨氮分离出来的方法。
常用的膜分离技术包括超滤、反渗透等。
这些技术可以将废水中的氨氮分离成浓缩的溶液,然后再进行处理或深度净化。
膜分离技术具有操作简便、高效率、节能等优点,但成本较高,适用于规模较大的废水处理厂。
除了上述的主要技术,还有其他一些辅助氨氮去除方法:如化学沉淀法、吸附法、蒸发结晶等。
这些方法在实际应用中常常与主要技术相结合,根据具体情况选取最适合的氨氮去除方法。
总结起来,氨氮去除是保护水环境的重要措施,选择合适的氨氮去除方法要考虑废水的性质、浓度和实际应用等因素。
为了实现氨氮有效去除,可能需要综合应用多种处理技术,以达到水质要求并尽量降低处理成本。
氨氮废水处理方法及其优缺点一、生物法生物法是指利用生物体或生物群体来降解废水中的氨氮。
常用的生物法包括活性污泥法、好氧硝化法、厌氧反硝化法和生物膜法等。
1.活性污泥法活性污泥法是将废水与活性污泥混合,通过氨氮的硝化和硝酸盐的还原作用来降解氨氮。
其优点是处理效果稳定、操作简单、能同时去除COD等有机物质,缺点是对负荷波动较敏感,能耗较高。
2.好氧硝化法好氧硝化法是将废水通过好氧菌的作用,将氨氮氧化为硝酸盐。
其优点是操作简单、能耗较低,但硝化速度较慢,对废水中有机负荷波动敏感。
3.厌氧反硝化法厌氧反硝化法是在无氧条件下,利用厌氧菌将废水中的氨氮和硝酸盐共同还原为氮气。
其优点是对废水中COD负荷波动较稳定,能耗较低,但操作技术要求较高。
4.生物膜法生物膜法是通过在载体上负载生物降解菌群来处理废水中的氨氮。
其优点是反应器设计灵活,处理效果稳定,但需要定期清洗和更换载体。
二、物化法物化法是指利用物理和化学方法来去除废水中的氨氮。
常用的物化法包括吸附法、气浮法和化学沉淀法等。
1.吸附法吸附法通过将废水中的氨氮吸附到吸附剂上实现去除。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛和天然矿物质等。
其优点是操作简单、去除效果稳定,但吸附剂饱和后需要更换。
2.气浮法气浮法是将废水中的氨氮通过气泡的上浮来实现去除。
其优点是处理效果稳定、适用于高浓度废水,但操作复杂、能耗较高。
3.化学沉淀法化学沉淀法通过添加化学沉淀剂,将废水中的氨氮与沉淀剂反应生成沉淀物并沉淀下来。
其优点是去除效果好、适用范围广,但需要定期处理沉淀物。
三、膜法膜法是利用膜的分离作用来去除废水中的氨氮。
常用的膜法有超滤、反渗透和电渗析等。
1.超滤法超滤法利用孔径较小的膜对废水进行分离,将废水中的氨氮去除。
其优点是操作简单、效果稳定,但需要定期清洗和更换膜。
2.反渗透法反渗透法通过在高压下,使废水透过半透膜,实现对氨氮的去除。
其优点是去除效果好、可以同时去除其他溶解物质,但能耗较高。
目录
第一章
1 引言本课题的研究意义及内容
吹脱法是近几年处理高浓度氨氮废水的一种有效方法。
废水中的氨氮通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在。
当pH值为中性时,氨氮主要以铵离子的形式存在;当pH值为碱性时,氨氮主要以游离氮(NH。
)的形式存在[2]。
吹脱法是将废水的pH值调节至碱性,先将废水中的铵离子(NH4+)转化为游离氨,然后通人蒸汽或空气(气提介质)进行解吸,将废水中的氮转化为气相,进而将其从水中去除,或将氨回收以作它用。
空气吹脱法操作灵活,占地面积小,脱氮效率高[3]。
本文对拉西环填料塔空气吹脱处理模拟废水中氨氮的操作条件进行了考察,并从理论和实践上对结果进行了分析及讨论,确定了最适宜的操作条件,为实际生产提供了依据。
本设计主要针对模拟氨氮废水进行化学沉淀法去除氨氮的研究。
在溶解性磷酸盐,镁及氨氮的起始摩尔浓度比为1:1:1条件下,研究改变起始浓度及pH对氨氮去除效果影响并找出最佳pH条件下,通过改变溶解性磷酸盐,镁及氨氮的起始摩尔浓度配比,考察化学沉淀法
1
对氨氮去除效果的影响并探讨化学沉淀法去除氨氮的最佳实验条件,以便为实际废水中去除氨氮摸索最佳反应条件做铺垫。
具体包括:1.探讨当氨氮、溶解性磷酸盐及镁初始摩尔浓度为1:1:1条件下,pH对氨氮处理效果的影响。
2.在同一pH条件下,氨氮初始浓度对氨氮去除率的影响。
3.探讨当pH=11条件下,氨氮、溶解性磷酸盐及镁初始摩尔浓度配比对氨氮处理效果的影响。
1.1 氨氮废水的来源
水是人们居住星球上的一种物质资源,它具有可循环性和独特的物理化学性质,是任何物质不可替代的,它是人类生存的基本条件和生产活动的物资基础。
我国由于缺水和水污染对经济发展和人民的身体健康造成了极大危害。
全国每年废水排放总量由1998年的395亿吨增至2000年的1415亿吨,全国估计每年水污染造成的经济损失约400亿元保护水资源、防止水体污染已成为我国政府十分关注的重大问题。
2
随着工农业的发展和人民生活水平的提高,含氮化合物废水的排放量急剧增加,已经成为环境的主要污染源而备受关注。
氨态氮是水相环境中氮的主要污染形态,其中氨态氮主要存在形式为铵离子和游离氨。
总之,来源比较广泛,排放量较大,其主要来源包括生活污水和动物排泄物、工业废水、煤油废水、某些制药防水、垃圾填埋场渗滤液及钢铁、煤油、化肥无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等排放废水。
随着科学工作者对氨氮进一步研究和探讨发现,氨氮是水体富营养化和环境污染的一种重要污染物质,一旦氨氮进入水体,可导致水体缺氧滋生有害水生物导致鱼类中毒,并且人类在食用此种鱼类的同时又肯会有轻度中毒状甚至死亡。
此外,氨氮还会影响鱼鳃的氧气传递,浓度较高时甚至导致鱼类死亡。
大量的氨氮废水排入江河湖海给工业废水的处理带来了困难,在用氯消毒时,氨氮就会与氯气作用生成氯胺,明确降低氯的消费速率,大大增加了氯的需要量。
氨转化为硝酸、硝酸盐进一步转化为亚硝酸铵具有严重的三致作用,直接影响人类健康。
氮、磷是水体中某些藻类的营养物质。
在一定的水温,光照和水流状态下,当水体中氮、磷达到一定浓度时形成水体富营养化,藻类
3
大量繁殖,使水体严重缺氧,对其他水生生物的呼吸造成障碍,尤其是赤潮生物及其代谢物含有毒素,可引起水生生物中毒、死亡。
氨氮的来源可分为自然来源和人为来源两种,氨氮的人为来源主要是人工固氮制造的氨。
氨常用于含氮化合物的生产,特别是硝酸和化肥。
氨还是无机和有机合成工业中重要的原料,例如用于尿素、染料、医药品和塑料等精细化工产品的生产。
另外氨水具有微碱性,因而常作为洗涤剂。
氨有很高的汽化热。
并且容易被加压液化,普遍用作压缩机和制冷机中的循环冷却。
(1)工业污染物
由于氨在工业中的广泛应用,使得氨氮存在于许多工业废水中,如钢铁、炼油、化肥以及肉类加工和饲料加工生产等。
此外皮革、孵化、屠宰等新鲜废水中氨氮初始含量并不高,由于废水中有机氮的脱氨反应,在废水贮积过程中氨氨浓度会迅速增加。
工业生产过程中的氨损失造成的氨氮排放也相当惊人。
(2)面源性的农业污染物
面源性的农业污染物,包括肥料、农药和动物粪便等:肥料和农药从农田中流失,包括通过雨水冲淋、农业捧水和地表径流带入河道
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和水体,成为直接的营养源。
人工合成的化学肥料和农药是水体中氮磷营养元素的主要来源。
施入农田的氮肥只有一部分被农作物吸收,未被农作物吸收的氮肥超过50%,有的甚至超过80%。
为了取得高额农作物产量,农田用肥良越来越大,加上科学施肥及其推广问题尚未得到有效的解决,进入水体的流失肥料数量也必然越来越多。
有机肥
料也可能经微生物分解,成为可溶行无机盐,然后进入地下水或江河湖泊。
此外,畜禽养殖业肥料和水中野生动物的排泄物,氮磷含量也相当高,也会大量进入水体。
(3)城市固体废弃物填埋产生含高浓度氨氮的垃圾渗滤液
随着城市规模的扩大、城市人口的增加和居民生活水平的提高,城市垃圾的产量与日俱增,我国每年的垃圾清运量己超过1.5亿吨,并还在以每年10%的速度递增。
目前垃圾处置方法常用的有简单堆放法、堆肥发酵法、卫生填埋法、焚烧发电法等。
其中,卫生填埋法以其成本低廉、适用范围广、无二次污染、环保效果显著和处置彻底等优点,被世界各国普遍采用。
我国科技部和建设部也将此法定为垃圾处置的首选推广方法。
卫生填埋处理垃圾,伴随而来的就是垃圾渗滤
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