物化法去除氨氮废水方法综述及工程实例
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第1篇一、引言随着工业生产和农业发展的不断推进,水体污染问题日益严重。
其中,氨氮污染是水体污染的重要来源之一。
氨氮是一种有机氮化合物,主要来源于生活污水、工业废水、养殖业废水等。
氨氮在水中容易转化成亚硝酸盐和硝酸盐,对水生生物产生毒害作用,影响水体的生态环境。
因此,研究氨氮去除技术具有重要的现实意义。
本文将针对氨氮去除问题,介绍几种常见的氨氮去除解决方案。
二、氨氮去除原理1. 物理法物理法是利用物理作用去除氨氮,主要包括沉淀法、吸附法、膜分离法等。
(1)沉淀法:利用氨氮与某些化学物质发生反应,生成难溶的沉淀物,从而实现氨氮的去除。
常见的沉淀剂有硫酸铝、硫酸铁、硫酸铜等。
(2)吸附法:利用吸附剂对氨氮进行吸附,达到去除氨氮的目的。
常见的吸附剂有活性炭、沸石、树脂等。
(3)膜分离法:利用膜的选择透过性,将氨氮从水中分离出来。
常见的膜分离技术有反渗透、纳滤、电渗析等。
2. 化学法化学法是利用化学反应去除氨氮,主要包括化学沉淀法、化学氧化法等。
(1)化学沉淀法:利用化学沉淀剂与氨氮反应,生成难溶的沉淀物,从而实现氨氮的去除。
常见的化学沉淀剂有硫酸铝、硫酸铁、硫酸铜等。
(2)化学氧化法:利用氧化剂将氨氮氧化成无害的氮气或亚硝酸盐,从而实现氨氮的去除。
常见的氧化剂有臭氧、氯气、高锰酸钾等。
3. 生物法生物法是利用微生物的代谢活动去除氨氮,主要包括硝化反硝化法、生物膜法等。
(1)硝化反硝化法:利用硝化菌将氨氮氧化成亚硝酸盐,再由反硝化菌将亚硝酸盐还原成氮气,从而实现氨氮的去除。
(2)生物膜法:利用生物膜上的微生物对氨氮进行转化,实现氨氮的去除。
三、氨氮去除解决方案1. 沉淀法(1)硫酸铝沉淀法:在废水处理过程中,加入适量的硫酸铝,使氨氮与硫酸铝发生反应,生成硫酸铝氨氮沉淀物,从而实现氨氮的去除。
(2)硫酸铁沉淀法:在废水处理过程中,加入适量的硫酸铁,使氨氮与硫酸铁发生反应,生成硫酸铁氨氮沉淀物,从而实现氨氮的去除。
物化法除氨氮的技术汇总!氨氮的去除手段我们常用到生化脱氮,但是在一些特殊场合或者应急情况下,可能需要用到非生化的手段去去除!1、吹脱法吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。
废水中的NH3-N通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态把持平衡而存在的:NH4++OH↹NH3+H2O当PH为中性时,NH3-N主要以铵离子(NH4+)形式存在,当PH值为碱性,NH3-N主要以游离氨(NH3)状态存在吹脱法是在沸水中加入碱,调节PH值至碱性,先将废水中的NH4+转化为NH3,然后通入蒸汽或空气进行解吸,将废水中的NH3转化为气相,从而将NH3-N从水中去除。
常用空气或水蒸气作载气,前者称为空气吹脱,后者称为蒸汽吹脱。
而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2000~4000mg/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882mg/L)进行了处理试验。
最佳工艺条件为pH=11,超声吹脱时间为40min,气水比为1000:1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100mg/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(2240mg/L)时发现在pH=11.5,反应时间为24h,仅以120r/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。
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。
氨氮水处理方法
1. 生物处理法就像是一个神奇的魔法箱呀!比如活性污泥法,让微生物欢快地工作,把氨氮大口吃掉。
你想想,那些小小的微生物多厉害呀,能帮我们解决大问题呢!
2. 物理化学法,哎呀呀,那可是个很直接的办法呢!像吹脱法,把氨氮像赶鸭子一样给赶出去。
就好比你打扫房间,把那些脏东西统统清理掉,多痛快呀!
3. 折点氯化法呢,就好像是给氨氮来一个精准打击!例子嘛,就像消防员灭火一样,精确地把有害的氨氮灭掉,是不是很赞呀!
4. 离子交换法,这不就是给氨氮找个合适的“家”嘛。
拿树脂来当房子,让氨氮舒舒服服地住进去。
你说神奇不神奇呀!
5. 膜分离法哟,就像是给氨氮设置了一道关卡,好的留下,坏的不许通过。
就类似小区门口的保安,严格把关呢!
6. 高级氧化法,那可是个厉害的角色呀!像超级英雄一样把氨氮打败。
比如臭氧氧化,快速又高效,多牛啊!
7. 厌氧氨氧化法,这可是个新招来的大将!能让氨氮在特殊环境下发生奇妙的反应。
这不跟变魔术一样嘛!
8. 土地处理法,那就是让大自然来帮忙呀!把污水放到土地上,让土地妈妈来照顾处理。
想想大自然的力量多大呀,肯定能处理好氨氮问题咯!
我觉得呀,这些氨氮水处理方法都各有千秋,我们要根据实际情况选择最合适的方法,让我们的水资源更干净、更健康!。
吸附法处理氨氮废水人民生活物质和工农业生产水平的不断提高,含氮废水排放量也急剧增加。
高浓度的含氮废水对人类、动植物具有一定的毒性,严重危害生态环境。
因此,有效治理含氮废水已然成为目前亟待解决的全球性问题。
治理氨氮废水的新技术仍处于研究阶段。
到目前为止,氨氮废水的处理技术主要分为生物处理法和物化处理法。
生物处理法主要包括A/O工艺、A2O工艺、硝化—反硝化工艺、SBR工艺、厌氧氨氧化工艺、UCT工艺等;物化处理法主要包括折点氯化法、离子交换法、高级氧化法、化学沉淀法和吹脱法。
目前针对工业废水中高浓度氨氮的处理方法主要使用物理化学方法做预处理,其他方法进行后续处理,虽能取得较好的处理效果,但仍存在结垢、二次污染等问题。
生物法具有操作简单、效果稳定、不产生二次污染且经济的优点,缺点占地面积大,处理效率易受温度和有毒物质等的影响且对运行管理要求较高。
同时,在工业运用中应考虑某些物质对微生物活动和繁殖的抑制作用。
此外,高浓度的氨氮对生物法硝化过程具有抑制作用。
采用吸附法处理氨氮废水,能将废水中的氨氮高效去除,满足企业的要求,降低废水后续处理的压力。
吸附法的优点有:1、高效去除废水中的氨氮,严格控制处理后废水氨氮的浓度。
2、大大降低企业的废水处理费用。
3、对企业现场产生的废酸采样样品进行实验,以科技为基础,实验为依据来设计吸附工艺,废水和工艺之间的匹配度100%。
4、设备占地节省、结构紧凑,土建和设备投资少;脱附剂多次套用、逐级提浓,药剂利用率高,运行费用低。
5、可实现模块组件形式,能根据生产能力灵活调节,安装方便。
6、工艺先进、成熟,无二次污染,有强大的技术支持和丰富的工程应用经验。
应用案例案例:某企业生产产生的废水氨氮浓度在450mg/L左右,生化处理后氨氮无法有效去除,浓度达150mg/L,经过吸附工艺处理后,氨氮大大降低,去除率达到90%以上。
表1 原水与出水对比来源水量NH3-N外观吸附进水300m³/d 445mg/L 淡黄色、浑浊出水300m³/d 27mg/L 淡黄色、清澈去除率94%江苏海普功能材料有限公司是一家专注于高性能吸附剂、催化剂及其工艺应用研发的高新技术企业。
氨氮废水的处理方法氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品等行业废水,由于存在一定的隐患问题,因此人们对于这一废水的处理很重视,传统的处理方法有物理法、化学法、物理化学以及生化法等。
(1)生物法传统的生化法主要用于低浓度氨氮废水处理,它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮转变为氮气。
低浓度氨氮废水通常具有比低的特点,有些生产废水甚至不含COD,因此采用生物脱氮的方式处理,需要加入碳源,运行成本很高。
常见工艺有A/O或A2/O)和SBR工艺。
其缺点是处理过程对温度和工业废水中某些组分的干扰非常敏感,需要的反应器体积比较大,而且反硝化过程中会产生N2O,易转化为其它影响臭氧层的氮氧化物,反硝化把NH4+这种有价值的物质转化成N2逸入空气,造成浪费。
在A/O工艺中,为了促使反硝化反应顺利进行,一般要求C/N大于3。
(2)蒸汽汽提法蒸汽汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,其处理机理与吹脱法基本相同,也是一个气液传质过程,即在高pH值时,使废水与蒸汽密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。
传质过程的推动力是气相中氨的分压与废水中氨的浓度对应的平衡分压之间的差值。
蒸汽汽提法由于采用的工作介质是蒸汽,氨自废水进入蒸汽中,然后在塔顶精馏成为浓氨水回收,因此无需增加后处理工序。
蒸汽汽提所需蒸汽体积要比空气吹脱法中所需空气体积小得多,因此设备体积较小,占地面积较少。
汽提法比较适用于处理1000mg/L以上的高浓度氨氮废水,对氨氮的去除率可达99%以上,效率高,技术成熟度好。
但是,常规的汽提废水脱氨技术蒸汽消耗量大,处理废水单耗比较高。
蒸汽汽提废水脱氨技术的普及推广应用需要在节能降耗方面加大研究开发的力度。
(3)离子交换法离子交换法适用于氨离子浓度在10~100mg/L的废水。
其原理是选用阳离子交换树脂,将水中的铵离子与树脂上的钠离子交换,从而达到去除铵的目的。
沸石具有从含钠、镁和钙等离子的溶液中有选择地去除氨离子的特点,因而选其作为交换树脂也叫有选择性的离子交换法,穿透的树脂要用2%的氯化钠溶液再生,再生液经过去氨处理后再循环使用,达一定的循环率后排放。
氨氮去除方法及原理cdpulin LV.0 2楼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。
处理氨氮污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。
4种物理化学法去除处理污水、废水氨氮工艺分析与设计实施方案1.吹脱法及汽提法: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。
即将气体通入水中,使气水相互充分接触,使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除污染物的目的。
常用空气或水蒸气作载气,前者称为吹脱,后者称为汽提。
氨吹脱、汽提是一个传质过程,即在高pH时,使废水与空气密切接触从而降低废水中氨浓度的过程,推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。
氨吹脱、汽提工艺具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点,但其缺点是生成水垢,在大规模的氨吹脱、汽提塔中,生成水垢是一个严重的操作问题。
如果生成软质水垢,可以安装水的喷淋系统;而如果生成硬质水垢,不论用喷淋或刮刀均不能消除此问题。
2.折点氯化法:折点氯化法是将氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量较低,而氨的浓度降为零。
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。
折点氯化法除氨的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气,N2逸入大气,使反应源源不断向右进行。
加氯例:M(Cl2)与M(NH3-N)之比为8 :l - 10 :1 。
当氨氮浓度小于20 mg/ L 时,脱氮率大于90 % ,pH 影响较大,pH 高时产生NO3-,低时产生NCl3,将消耗氯,通常控制pH在6-8。
此法用于废水的深度处理,脱氮率高、设备投资少、反应迅速完全,并有消毒作用。
但液氯安全使用和贮存要求高,对pH要求也很高,产生的水需加碱中和,因此处理成本高。
另外副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。
3.化学沉淀法:化学沉淀法应用于废水处理,随着对化学沉淀法的不断研究,发现化学沉淀法最好使用H3PO4和MgO。
其基本原理是向NH4+废水中投加Mg+和PO43-,使之和NH4+生成难溶复盐MgNH4PO4*6H2O(简称MAP)结晶,再通过重力沉淀使MAP,从废水中分离。
临汾某焦化厂蒸氨废水回用处理工程实例临汾某焦化厂蒸氨废水回用处理工程实例一、前言焦化厂是我国重要的煤炭加工行业,在煤炭燃烧过程中会产生大量的焦炉废水。
废水中含有高浓度的有机物、悬浮物和重金属离子等有害物质,对环境造成严重污染。
本文将以临汾某焦化厂蒸氨废水回用处理工程为例,介绍焦化废水回用处理的技术及实践经验,旨在为类似行业提供参考。
二、工程背景临汾某焦化厂位于山西省临汾市,年产焦炭60万吨。
在生产过程中,焦炉废水是主要的废水来源之一。
废水中的有机物浓度较高,CODcr指标达到500-800mg/L,氨氮浓度达到100-200mg/L,废水污染较为严重。
为了减少对环境的污染,提高资源利用率,该焦化厂决定对焦化废水进行回用处理。
三、工程设计1. 工程流程设计焦化废水回用处理流程主要包括初次过滤、进一步处理、深度处理和再生利用。
通过物理和化学方法处理废水,使之达到国家指标要求后,可用于冷却塔和锅炉供水。
2. 工程设备设计本工程采用主动污泥法处理焦化废水。
主要设备包括废水收集池、曝气池、沉淀池、污泥反应池、过滤池等。
此外,还安装了搅拌设备、泵站和出水监测系统。
3. 工程运行参数设计根据实际废水含量和水质要求,工程设计中确定了进水流量、沉淀时间和曝气时间等运行参数。
确保处理效果达到标准要求,且设备运行稳定可靠。
四、实施过程1. 设备安装在工程实施过程中,焦化厂安排了相关人员负责设备安装调试。
各设备按照设计要求布置,并与废水处理系统进行连接和调试。
2. 工艺调试在设备安装完成后,焦化厂的技术人员进行了工艺调试。
通过不断调整运行参数,改变进水流量和曝气时间等,逐渐达到废水处理的最佳效果。
3. 出水协调经过工艺调试,焦化废水经过处理后达到国家标准要求。
焦化厂与相关部门协商,确保出水指标能够满足再生利用的要求。
五、效果分析经过蒸氨废水回用处理工程的实施,临汾某焦化厂废水处理效果显著。
废水中的有机物、悬浮物和重金属离子得到有效去除,水质得到明显改善。