氮磷污染危害及脱氮除磷基本概念剖析
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脱氮除磷技术前面我们学习了污水的一级和二级处理,城市污水和工业废水通过常规的二级处理后,大部分杂质和污染物得以去除,但仍有许多污染物是常规一、二级处理无法去除或去除甚少的,其中对环境影响很大且普遍存在的两类污染物是氮和磷。
我们知道,水体中的氮磷元素过多时,会消耗水中的溶解氧,造成水体富营养化,影响饮用水水源。
因此,去除污水中的氮和磷是水处理中至关重要的一步。
一、脱氮技术1.1 氮在水中的存在形态废水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等4种形态存在,在二级处理水中,氮则是以氨态氮、亚硝酸氮和硝酸氮形式存在的。
如前所述,二级处理技术对氮的去除率比较低。
它仅为微生物的生理功能所用。
1.2 物理化学脱氮技术采用物理化学工艺去除城市污水中氮的常用方法主要有吹脱法、折点氯化法和选择性离子交换法。
物理化学脱氮方法不包括有机氮转化为氨氮和氨氮氧化为硝酸盐的过程,只能够去除污水中的NH3-N。
1.2.1 碱性吹脱法污水中的氨氮是以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)两种形式保持平衡状态而存在:NH3+H2O==NH4++OH−将pH值保持在11.5左右(投加一定量的碱),让污水流过吹脱塔,使NH3逸出,以达脱氮目的。
首先投加石灰调pH值至11.5以促使NH4+—N向NH3-N转化。
在除氮塔内,空气自下向上吹入塔内,水自上而下喷淋,析出的NH3进入空气中,其去除率可达85%,水得以净化后再回流至格栅前,而除氮塔出来的空气再进入硫酸淋洗塔生成(NH4)2SO4,可作肥料或工业原料。
碱性吹脱法操作简便易控,除氨效果稳定;但也存在问题:pH值过高易生成水垢, 在吹脱塔的填料上沉积,可使塔板完全堵塞;当水温降低时,水中氨的溶解度增加,氨的吹脱率降低,环境温度低于0℃时,氨吹脱塔实际上无法工作;游离氨逸散造成二次污染;吹脱塔的投资很高等。
1.2.2 折点加氯法折点加氯法脱氮是将氯气或次氯酸钠投入污水,将污水中NH4-N氧化成N2的化学脱氮工艺。
环境与土木工程学院江南大学氮和磷的排放会加速导致水体的富营养化,其次是氨氮的好氧特性会使水体的溶解氧降低,此外,某些含氮化合物对人和其他生物有毒害作用。
因此,国内外对氮磷的排放标准越来越严格。
本章阐述生物脱氮除磷技术。
生物脱氮除磷技术是近20年发展起来的,一般来说比化学法和物理化学法去除氮磷经济,尤其是能有效地利用常规的二级生物处理工艺流程进行改造达到生物脱氮除磷的目的,是目前应用广泛和最有前途的氮磷处理方法。
除氮脱磷氮磷是引起水体富营养化和环境污染的重要污染物质,其来源较多,排放量日益增大,除大量的生活污水、动物排泄物外,大量的工业废水,如炼油废水、某些制药废水和食品工业废水、以及垃圾填埋场渗漏水等,都含有大量的氮磷.因此,研究污水除磷脱氮技术,保护水体不受富营养化的影响已成为一个亟待解决的问题.除磷脱氮也成了当今废水处理系统中的一个重要问题.近年来,生物除磷脱氮技术有了新的发展和突破,如厌氧氨氧化和同步脱氮技术,以及在除磷的同时脱氮,也是除磷脱氮研究的热点.生物脱氮原理及影响因素一、生物脱氮原理污水中氨主要以有机氮和氨氮形式存在。
在生物处理过程中,有机氮很容易通过微生物的分解和水解转化成氨氮,即氨化作用。
传统的硝化—反硝化生物脱氮的基本原理就在于通过硝化反应先将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮,再通过反硝化反应将硝态氮、亚硝态氮还原成气态氮从水中逸出,从而达到脱氮的目的。
氮在水中的存在形态与分类N无机NNO x--N(硝态氮)T K N(凯氏氮)总N(TN)NH3-NNO3-NNO2—-N有机N(尿素、氨基酸、蛋白质)氨化与硝化反应过程+++−−−→−+H O H NO 3/2O :NH2-223亚硝化菌硝化-3-2NO 1/2O NO −−→−+硝酸菌-4232NH 2O NO H O 2H +++−−−→++硝化菌3222NH CO RCOOH O )COOH :RCH(NH ++−−→−+氨化菌氨化硝化反应的条件-N完全硝化需氧4.57g,即(1)好氧状态:DO≥2mg/L;1gNH3硝化需氧量。
生物脱氮除磷原理生物脱氮除磷原理生物脱氮和除磷是现代污水处理过程中的两个主要步骤。
这样做可以有效地降低污染物的排放,并促进水环境的恢复和保护。
这篇文章将介绍生物脱氮和除磷的原理,并分别进行详细的说明。
一、生物脱氮氮是生命所必需的元素之一,然而,过量的氮会导致水体富营养化,甚至造成水体死亡。
因此,在污水处理过程中,生物脱氮是一个重要的步骤,目的是减少氮的含量,保护水资源。
生物脱氮的原理是通过微生物代谢来降低污水中的氮含量。
具体来说,将含有氮化合物的污水引入生物反应器中,细菌依靠缺氧状态下的代谢产生能量来去除氮,将氨氮转化为氮气和硝酸盐。
这样可以有效地减少氮的含量,并且为其他生物链提供营养素。
二、除磷磷是植物生长所必需的元素之一,但是污水中过多的磷会导致水体富营养化,破坏水生态环境。
因此,除磷也是现代污水处理过程的一个重要步骤。
除磷的方法主要有化学沉淀方法和生物除磷方法。
其中,化学沉淀法是通过添加化学药剂,使磷离子与药剂中的金属离子反应,产生一种不溶性沉淀,在沉淀的过程中去除磷。
相对而言,生物除磷方法更为可持续。
生物除磷的原理是利用一些专门的微生物,按照一定的顺序和比例,对污水中的有机质和磷进行吸收和固定。
这些微生物可以根据磷的生物循环特点,利用有机质和磷的沉积结合,通过代谢来吸收和固定磷,使磷含量得到降低。
三、总结生物脱氮和除磷在现代污水处理中是必不可少的步骤。
通过生物反应器和微生物代谢的过程,这些步骤可以有效地降低含氮和含磷物质的含量。
这些污染物不仅会污染水体,还会间接影响人类健康和生态环境。
为了保护我们的水资源和生态环境,我们需要科学的污水处理方法,以消除污染物和保护我们的水体资源。
生物脱氮和生物除磷是水环境治理中常见的技术手段,其基本原理和过程对于水质净化具有重要意义。
下文将分别对生物脱氮和生物除磷的基本原理和过程进行简要阐述,以便更好地理解和应用这两种技术手段。
一、生物脱氮的基本原理和过程1. 基本原理:生物脱氮是指利用生物的作用将水体中的氮气态化合物转化为氮气排放出去的过程。
其主要包括硝化和反硝化两个过程。
2. 过程:1)硝化作用:首先是硝化细菌将水体中的氨氮转化为亚硝酸盐,然后再将亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程。
这一过程主要发生在水中砷、锰等微生物和有机物贪婪性好氧微生物的作用下。
2)反硝化作用:反硝化细菌将水中的硝酸盐还原成氮气气体,从而实现氮的脱除。
这一过程主要发生在水中缺氧或厌氧条件下,反硝化细菌在有机物的作用下进行。
二、生物除磷的基本原理和过程1. 基本原理:生物除磷是指利用生物的作用将水体中的磷物质转化为无机磷沉积或有机磷的过程。
其主要包括磷的吸附和磷的沉淀两个过程。
2. 过程:1)磷的吸附:指微生物在生长过程中,通过细胞活性或胞外聚合物等结合机制,将水体中的磷物质吸附到微生物体表面或细胞内,从而减少水体中的磷含量。
这一过程主要发生在水中的底泥、生物膜等介质上。
2)磷的沉淀:指在适当的环境条件下,微生物可以促进水中磷物质的沉淀作用,将磷固定到底泥中,从而减少水体中的可溶性磷含量。
这一过程主要发生在水中的缺氧或厌氧条件下。
生物脱氮和生物除磷是通过利用微生物的作用,将水体中的氮和磷物质转化为氮气或无机磷沉积的技术手段。
其基本原理和过程涉及硝化、反硝化、微生物吸附和微生物沉淀等生物学过程,在水环境治理中具有重要的应用价值。
希望通过本文的介绍,读者对生物脱氮和生物除磷技术有更深入的了解,并能更好地应用于实际的水质净化工作中。
生物脱氮和生物除磷作为水环境治理的重要手段,对于改善水体质量、保护生态环境具有重要意义。
在实际应用中,为了更好地发挥生物脱氮和生物除磷技术的效果,需要结合具体的水体特点和环境条件,采取相应的措施和管理方式,以确保技术的有效运行和水体的稳定净化。
环境中磷污染的危害及常用的除磷方法研究的论文[摘要]随着工农业生产的增长,人口的增加,含磷农药和农肥的大量使用,使水体的磷污染日益严重。
磷是地球系统中维系生命的主要元素之一,也是构成生物体并参与新陈代谢过程必不可少的元素。
但水体中如果磷含量超过20mg/l,就会导致水体富营养化,造成藻类大量繁殖,藻体死亡后分解会使水体产生霉味和臭味,影响鱼类等水生生物的生存。
[关键词]磷污染氧化物固体废弃物离子交换一、引言伴随着我国化工行业的高速发展,近二十年来,我国磷化工得到了迅速的发展,并取得了令人鼓舞的成绩。
但是,伴随着磷化工的发展而产生的环境污染状况也日趋严重。
因此,防治磷化工污染,保护生态环境,合理利用不可再生的有限资源,是我国磷化工健康发展所面临的一项迫切任务和重要课题,认识磷污染的危害和研究除磷的方法具有重大的现实意义。
二、磷化工污染的危害我国现有磷化工生产企业300家左右,从业人数十余万人,已形成固定资产约60亿元,约占全国化工固定资产总额的20%左右。
主要产品有磷矿石、硫酸、普通过磷酸钙、钙镁磷肥、重过磷酸钙、黄磷、赤磷、磷酸(包括工业级和食品级)、三聚磷酸钠、磷酸氢钙(包括饲料级和牙膏级)、三氯化磷、五硫化二磷、磷酸三钠、磷化锌、磷化铝、含磷农药、有机磷水质稳定剂、金属磷化剂等。
我国磷化工行业给社会提供了大量的物资财富,同时也伴随着产生了大量的污染物,主要是废气和粉尘、废水、固体废物(简称“三废”)。
这些污染物中含有许多有毒有害的物质进入了大气,江河湖海和陆地成为我国环境污染最主要的来源之一。
1.废气和粉尘。
磷化工在生产过程中产生的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳、氟化氢、四氟化硅、磷化氢、硫化氢等,还会产生一些粉尘。
一氧化碳(co)是一种无色无味具有可燃性的有毒气体。
黄磷尾气是产生co的主要来源。
因此,防止co2气体造成的全球变暖危害到了刻不容缓的严峻时刻。
二氧化硫(so2)是一种无色而略有臭味的窒息性气体,也是污染大气的主要物质之一。