氨氮是水体富营养化和环境污染的一种重要污染物质。氨氮进入水体,可导致水体缺氧滋生有害水生物迫害水体环境,因为食物链的关系,最后直接威胁人类生命安全。
大量的氨氮废水排入江河湖海给工业废水处理带来较大困难。在近期国家对废水排放的提标要求中,尤其是太湖流域、阳澄湖流域等水体重要场所,国家对氮、磷污水排放要求增高。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。对此要求各生产类企业和市政处理厂对该部分废水处理格外严格。
目前,氨氮废水的处理方法可以分为物理法、化学法、生物法这三类。
一、物理法
1.1吸附法
目前国内外研究的沸石和陶土来出去水中的氨氮,其原理是用沸石和陶土除去水中NH4 -N离子,该方法具有局限性,由于吸附能力有限,仅适用于氨氮小于100mg/L的氨氮废水。该技术需搭配其他方法联合成组合工艺,提高脱氮效率。沸石吸附法目前在美日等国已实现工业化。
其工艺流程为:
1.2吹脱及气提法
其原理是将气体通入水中,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,从而达到吹脱氨氮的目的。吹脱的气体则考虑采用酸吸附的方式进行回收。该方式需要考虑风量、温度以及pH对工艺的影响。
工艺流程
二、化学法
2.1离子交换法
其原理使利用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子(NH4 )发生交换反应,从而将废水中的NH4 牢固的吸附在离子交换剂表面,达到脱除氨氮的目的。
该工艺适用于氨氮含量较小的废水处理,其缺点树脂用量大,再生能耗大且较困难,并且存在二次污染。
2.2化学沉淀法
其原理是向废水中投加磷酸根离子和特定的金属离子,与高浓度的氨氮结合生成沉淀物,从而将其去除,这种方式简称MAP法。
其反应方程式为
Mg2 NH4 PO4-=MgNH4PO4
三、生物法
生物法是利用微生物的生理作用来去除废水中的溶解和胶态有机物。
3.1 AO工艺
A/O脱氮除磷系统即缺氧、好氧脱氮除磷系统。其工艺流程是让废水依次经历缺氧、好氧两个阶段,其缺氧段是将污染物进行氨化,释放出游离态氮,在充足供养下,将游离态氮转化为硝态氮,通过泥水回流后,异养菌进行反消化作用将硝态氮还原成N2,从而对废水中氮污染物去除。其系统流程简单,运行管理方便,且容易利用原厂改建,提高出水指标。
其工艺流程
3.2 A2/O处理工艺
A2/O法处理工艺是在好氧条件下,将污水中的NH3和铵盐在硝化细菌的作用下被氧化成NO2-—N和NO3-—N,然后再缺氧条件下,通过反硝化反应将NO2-—N和NO3—N还原成N2,达到脱氮的目的。
氨氮废水排放标准
我国现行的相关环保标准中涉及氨氮废水排放指标的有《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)、《地下水环境质量标准》(GB/T14848-93)、《污水综合排放标准》(GB8978-1996),以及相关行业型水污染物排放标准,氨氮标准限值范围为0-20mg/L。
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