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高低浓度氨氮废水处理工艺比较!

乐虎电子游戏官网 2020-06-17 27人浏览

由于污水中氨氮浓度不同,分为高浓度和低浓度氨氮废水,在实际应用中需要对氨氮浓度大于500PPM的废水进行预处理(称为高氨氮废水) ,然后结合低氨氮废水的处理工艺进行最终脱氮由于高氨氮废水的处理工艺与低氨氮废水的处理工艺不同,因此本文将对此进行简要先容!

首先,高浓度氨氮废水处理技术

1,吹气法

使空气进入废水中,使废水中的溶解气体和挥发性溶质从液相转移到废水中。气相,处理废水的过程称为排放。常见工艺流程如图1所示。

汽提方法的基本原理是气液平衡和传质速率理论。将氨氮废水的pH值调至碱性,此时将铵离子转化为氨分子,然后将气体通入水中使其与液体充分接触,溶解的气体和挥发性氨分子在废水中通过气液界面并转移到气相中,从而达到去除氨氮的目的。常用的空气或水蒸气作为载气,前者称为空气吹扫,后者称为蒸汽吹扫。

蒸汽汽提法效率高,氨氮去除率可达到90%以上,但能耗大,通常用于炼钢,化肥,石化等行业。优点是氨可以回收。排放处理后,可以回收氨质量分数大于30%的氨水。吹气法的效率虽然比蒸汽法低,但是能量消耗低,设备简单,操作容易。当氨氮的总量不高时,使用吹气法更经济。同时,可以使用硫酸作为吸取剂以吸取排出的氨氮,并且可以将产生的硫酸铵制成化肥。

但是,在大规模氨气汽提塔生产过程中,规模生产是一个比较困难的问题。通过安装喷水系统可以有效地解决软垢的问题,但是对于硬垢,不能消除喷雾装置。另外,在低温下氨氮的去除率低,并且吹散的气体形成二次污染。因此,通常将吹气法与其他氨氮废水处理方法结合使用,并且将吹气法预处理高浓度氨氮废水。最佳吹气工艺条件请参见表1。

可以得到表1的比较分析:(1)吹气法的一般合适的pH值在11左右; (2)考虑经济因素,温度在30?40°C附近较为可行,处理率较高; (3)吹气时间约为3小时; (4)气液比约为5000∶1,吹出温度越高,气液比越小; (5)排污后的废水浓度可降至中低浓度; (6)脱氮率基本保持在90%以上。尽管吹气法可以除去大部分氨氮,但处理后的废水中的氨氮仍高达100 mg / L或更高,无法直接排放,需要进一步的后续处理。

2。鸟粪石法(磷酸铵铵沉淀法)

化学沉淀法的原理是向氨氮污水中添加含Mg2 +和PO43-的化学物质,使污水中的氨氮和磷以沉淀的形式的鸟粪石(磷酸镁铵),同时回收污水中的氮和磷。

化学沉淀法的优点主要体现在:工艺设计操作相对简单;反应稳定,外界环境影响小,耐冲击性强。脱氮率高,效果明显,所产生的磷酸镁铵可作为无机复混肥,解决了氮的回收和二次污染的问题,具有良好的经济和环境效益。磷酸铵铵沉淀法适用于氨氮浓度高的工业废水的处理。表2总结了使用化学沉淀法处理氨氮废水的一些情况。

比较表2,采用磷酸镁铵沉淀法处理氨氮废水的合适条件为:pH约9.0,n(P):n(N):n(Mg)为1: 1:约1.2,磷酸铵镁镁沉淀法的脱氮率可保持较高水平,一般达到90%以上。

第二种低浓度氨氮工业废水处理技术

废水中的氨氮主要有两种类型,一种是由氨水形成的氨氮,另一种是氨氮由无机氨形成。主要的是硫酸铵和氯化铵。氨氮是引起水富营养化的重要因素之一。在回收这种污水时,还会腐蚀管道中的金属,缩短设备和管道的寿命,并增加维护成本。目前,工业上用于处理低浓度氨氮的常用技术主要括吸附法,拐点氯化法,生物法和膜技术。

1。吸附法

吸附是一种或几种物质(称为吸附物)的浓度在另一种物质(称为吸附剂)的表面上自动改变的过程的本质是液相或气相中的质量转移到固体表面。

吸附法是处理低浓度氨氮废水的较有前景的方法之一。吸附法通常采用多孔固体作为吸附剂,根据吸附原理的不同,可分为物理吸附,化学吸附和交换吸附。离子交换吸附法是处理低浓度氨氮废水的理想方法。种交换吸附法。吸附剂上的可交换离子用于与废水中的NH4 +交换并吸附NH3分子,从而达到去除水中氨的目的。这是一个可逆的过程。离子之间的浓度差和吸附剂对离子的亲和力为吸附过程提供了动力。

具有良好吸附性能的常用吸附剂有:沸石,活性炭,煤,离子交换树脂等,根据它们不同的吸附原理,这些吸附材料对不同的吸附物有不同的吸附作用。

此方法通常仅适用于低浓度氨氮废水,而对于高浓度氨氮废水,由于频繁更换吸附剂,使用吸附法会造成操作困难,因此有必要结合其他工艺来协调反硝化过程。吸附方法有很多吸附剂,但是不同的吸附剂对废水中氨氮的吸附能力却有很大差异。表3比较了一些吸附剂的吸附效果。

从表3中可以看出,对于传统的吸附剂,如沸石,交换树脂等,氨氮的处理率很高,通常达到90%以上。

2。拐点氯化法

拐点氯化法是污水处理工程中常用的脱氮工艺。其原理是将氯气通入氨氮废水中达到临界值,将氨氮氧化成氮气的化学过程,反应方程为:NH4 ++ 1.5HOCl→0.5N2 + 1.5H2O + 2.5H ++ 1.5Cl-

弯点氯化法的优点是:加工效率高,效果稳定,去除率可达到100%;该方法不受盐含量干扰,不受水温影响,操作简便。有机物含量越低,氨氮处理效果越好,无沉淀。初期投资少,反应迅速完整;可以对水体起到杀菌消毒作用。

但是,断点氯化法仅适用于低浓度废水的处理,因此主要用于氨氮废水的深度处理。该方法的缺点是:液氯消耗量大,成本高,液氯的储存和使用量高,反应副产物氯胺和氯化有机物会对环境造成二次污染。

三,生物方法

生物方法是指废水中的氨氮最终是在各种微生物的作用下通过硝化和反硝化等一系列反应最终产生的,因此为达到去除目的,其氮去除途径如图2所示。对于具有高生物降解性(BOD / COD> 0.3)的废水,可以通过生物方法去除氨氮。

该生物方法具有操作简单,效果稳定,无二次污染,经济的优点。它的缺点是覆盖面积大,加工效率容易受到温度和有毒物质的影响,并且需要操作管理。更高。同时,在工业应用中应考虑某些物质对微生物活性和繁殖的抑制作用。另外,高浓度的氨氮对生物硝化过程具有抑制作用。因此,当氨氮废水的初始质量浓度小于300 mg / L时,生物学方法会更好。

1。传统的生物硝化反硝化技术

传统的生物硝化反硝化反硝化过程包括两个阶段:硝化和反硝化。硝化过程是指在有氧条件下,在硝酸盐和亚硝酸盐细菌的作用下,氨氮可被氧化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。然后通过缺氧条件,反硝化细菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮,达到反硝化的目的。

在传统的生物硝化和反硝化方法中,更成熟的方法是A / O方法,A2 / O方法,SBR顺序批处理方法和接触氧化方法。

它们具有效果稳定,操作简单,无二次污染,成本低的优点。但是,这种方法也有一些缺点,例如需要补充相应的碳源以除去氨和氮,这增加了运行成本。当碳和氮相对较小时,消化液需要回流,这增加了反应罐的体积和功耗。硝化细菌浓度低,碱含量大。

2。生物脱氮新技术

1)短程硝化反硝化技术

短程硝化反硝化在同一反应器中在氧气条件下,采用氨氧化细菌将氨氧化为亚硝酸盐,以防止亚硝酸盐进一步氧化。然后,在缺氧条件下,将有机物或外部碳源用作电子供体以逆转亚硝酸盐。硝化产生氮。

与传统的生物反硝化相比,短程硝化和反硝化具有以下优点:对于活性污泥法,可节省25%的氧气供应并降低能耗;节省碳源,在某些情况下可以增加。总氮的去除速率提高了反应速率,缩短了反应时间,并减小了反应器体积。但是,由于硝化细菌与硝化细菌之间的密切关系,每种影响因子的变化会同时影响两种细菌,并且每种因子也具有相互影响的关系,这使得短程硝化和硝化细菌的产生成为可能。反硝化难以控制。

2)同时硝化反硝化技术

在同一反应器中同时进行硝化和反硝化时,即同时硝化和反硝化(SND)。废水中的溶解氧受扩散速率的限制。在微生物絮凝物或生物膜的表面上,溶解氧的浓度很高,这有利于需氧硝化细菌和氨化细菌的生长和繁殖。较低的形成缺氧区域,反硝化细菌占主导地位,因此形成了同时硝化和反硝化过程。

实验表明,当DO为1mg / L时,C / N = 30,pH = 7。由图2可知,COD,NH 4+ -N,TN的去除率分别为96%,95%,92%,在一定范围内,增加或减少反应器中的DO浓度后,TN的去除率降低。同时,硝化反硝化方法节省了反应器,缩短了反应时间,能耗低,投资少。

3)厌氧氨氧化技术

厌氧氨氧化是指在缺氧或厌氧条件下,微生物使用NH4 +作为电子受体,使用NO2-或NO3- NH4 +作为电子供体。

厌氧氨氧化技术可以大大减少硝化反应的氧化能量消耗,消除反硝化反应的外部电子给体,并节省了传统硝化和反硝化过程中所需的中和试剂,产生的污泥更少。但是到目前为止,其反应机理,参与细菌和各种操作参数尚不清楚。

四,膜技术

1,反渗透技术

反渗透技术在高于溶液渗透压的压力作用下,随着半透膜的帮助选择性截留溶质以及分离溶质和溶剂具有能耗低,无污染,技术先进,操作维修方便等优点。在采用反渗透技术处理氨氮废水的过程中,给设备施加足够的压力,通过选择膜将水分离出来,可以用作工业纯水,并将氨氮溶液浓缩在工业废水中。膜的另一面也相应增加,因此可以再次处理并使用浓缩液。在实际操作中,施加的反渗透压力与溶液浓度成正比。随着氨氮浓度的增加,反渗透装置所需的能量消耗较高,但是效率下降。

2。电渗析法

电渗析法是在外部直流电场的作用下,通过离子交换膜的选择性渗透性从电解质溶液中分离离子的过程。该电渗析方法可以有效地分离废水中的氨氮,该方法投资少,能耗和化学品消耗少,操作简单,水利用率高,无二次污染副产物。

使用自制的电渗析设备处理进水电导率为2920μS/ cm和氨氮浓度为534.59 mg / L的氨氮废水。实验表明,电渗析电压为55V,进水流速为24 L / h,是最佳工艺参数,可以得出结论:实验水可以有效脱氮。废水中氨氮的浓度为13 mg / L。

3。高,低浓度氨氮废水处理方法的比较

表4列出了不同氨氮废水处理方法的优缺点。

通过对以上几种方法的讨论不同的方法可以看出,目前工业废水中高浓度氨氮的处理方法主要是采用物理和化学方法进行预处理,然后选择其他方法进行后续处理,虽然可以获得很好的处理效果,但是有仍然存在结垢和二次污染的问题。

用于处理低浓度氨氮废水的最常用方法是化学方法和传统生物方法。化学法的一些处理方法仍不成熟,尚未在实际生产中应用,因此不能满足工业上对氨氮废水进行深度处理的要求。生物法可以较好地解决二次??污染问题,可以满足低浓度氨氮废水深度处理的工业要求,但微生物的选择和驯化还没有完全成熟。

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