高浓度氨氮废水脱氮技术研究进展
第２８卷第１期２００８年１月
工业水处理
ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ
Ｖ０１．２８Ｎｏ．１
Ｊａｎ．，２００８高浓度氨氮废水脱氮技术研究进展
何岩，赵由才，周恭明
（同济大学污染控制和资源化研究国家重点实验室，上海２０００９２）
【摘要】结合高浓度氨氮废水的特点，评述了主要的氨氮处理技术，包括折点氯化法、吹脱法、选择性离子交换法、化学沉淀法及传统生物脱氮技术，同时还评述了硝化反硝化、亚硝酸型硝化反硝化、厌氧氨氧化以及亚硝酸型硝化一厌氧氨氧化等新型生物脱氮技术，介绍了它们的处理原理、研究现状、适宜条件和需要解决的问题。同时指出了高浓度氨氮废水处理技术今后的发展方向。
【关键词】氨氮废水；脱氮技术；生物脱氮
【中豳分类号］Ｘ７０３．１；ＴＱ３１４．２５３【文献标识码］Ａ［文章编号】１００５—８２９Ｘ（２００８）０１—０００１—０３
ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｃｅｓｓｏｎｔｈｅｄｅｎｉｔｒＯｇｅｎａｔｉＯｎｏｆｈｉｇｈｌｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ
ａｍｍＯｎｉＵｍ－ｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
ＨｅＹａｈ，ＺｈａｏＹｏｕｃａｉ，ＺｈｏｕＧｏｎｇｍｉｎｇ
（ＳｔａｔｅＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅｕｓｅ，ｒｏｎ百ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，航佩砂面２０００９２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｌｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄａｍｍｏｎｉｕｍ－ｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆａｍｍｏｎｉｕｍ－ｎｉｔｒｏｇｅｎａｒｅｍａｉｌｌｌｙｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｂｒｅａｋｐｏｉｎｔｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ，ａｉｒｓｔｒｉｐｐｉｎｇ，ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅ，ｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｔｒｅａｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓ，ｓｕｉｔａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄｏｆｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｎｉｔｒｉｔａｔｉｏｎａｎｄｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ａｎａｅｒｏｂｉｃａｍｍｏｎｉｕｍｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｎｉｔｒｉｔａｔｉｏｎ／ａｎａｍｍｏｘ，ａｌｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｈｉｇｈｌｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄａｍｍｏｎｉｕｍ－ｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｌｅｉｎｄｉｃａｔｅｄａｓｗｅｌｌ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｍｍｏｎｉｕｍ－ｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ
高浓度氨氮废水主要来自于石油化工、有色金属化学冶金、化肥、味精、肉类加工和养殖等行业生产排放的废水以及垃圾渗滤液等。由于这些氨氮废水成分复杂，可生化性较差，使得传统的生物脱氮工艺脱氮效果不佳。同时，折点氯化法和吹脱法等常规物化脱氮技术处理高氨氮废水在技术经济上仍存在不少问题。氨氮的去除达标往往成为处理这类废水的瓶颈ｊ而且，随着水质富营养化问题的日益严重以及人们对氮危害水环境质量认识的深入．废水处理中对氮的处理标准也日益严格。为此。经济有效地去除废水中的高氨氮成为处理高浓度氨氮废水亟待解决的问题之一。１氨氮物化处理技术
１．１折点氯化法
折点氯化法去除氨氮是将氯气（生产上用加氯机将氯气制成氯水）或次氯酸钠投入废水，将废水中的氨氮氧化成氮气的化学脱氮工艺（１】。中国科学院山西煤化所用含有质量分数约２５％次氯酸钙的漂白粉做脱除剂。用来处理氨氮吹脱后焦化废水中的氨氮，经浸渍和固液分离，废水可达到国家一级排放标准。大大降低了运行费用。但尚未见工业化报道（扪。宋卫峰等［３］采用折点氯化法处理氨氮吹脱后的含钴废水．其处理效果直接受到前置氨氮吹脱工艺效果的影响。当废水中７０％的氨氮经吹脱工艺去
［基金项目】上海市科委２００５年重大专项《老港填埋场生态修复与土地资源循环利用技术与示范）（０５ＤＺｌ２００３）；瑞典ＳＩＤＡ（瑞典国际发展组织）资助的亚洲区合作项目（０４００２３９００６）
万方数据
专论与综述工业水处理２００８—０１，２８（１）
除后。再经折点氯化法处理，出水氨氮质量浓度＜１５ｍｇ／Ｌ。城市污水试验表明，折点氯化法脱氨可以使出水氨氮质量浓度＜０．１ｍｅ／Ｌ。但该法用于高氨氮废水处理主要存在以下问题：（１）处理成本高，约１６—２０元／ｍ，。（２）高浓度氨氮废水成分复杂，往往含有芳香烃系化合物和腐殖质等大分子有机物，采用折点氯化法去除氨氮无疑会大大增加出水对生物致突、致畸的潜在危害性。因此，折点氯化法只适用于高浓度氨氮废水的深度处理。
１．２吹脱法
吹脱法去除氨氮是利用ＮＨ，与ＮＨ．＋间的动态平衡，通过调整ｐＨ，使氨氮主要以游离氨形态存在，然后再进行曝气吹脱。使游离氨从水中逸出，从而达到去除氨氮的目的。胡继峰等［?】对吹脱法处理氮肥厂废水进行了研究．发现若使氨氮去除率达到９０％以上，需要调整ｐＨ＞１２，温度＞９０℃，因此只能采用蒸汽或热空气吹脱；而要使废水达标排放。还需要增加其他后续处理工艺。卢平等【５］用鼓风曝气法对垃圾渗滤液进行吹脱。在ｐＨ＝９．５，吹脱时间为１２ｈ时．可使氨氮质量浓度从１４００ｍｇ／Ｌ降至５３０ｍｇ／Ｌ，且随吹脱时间的延长，出水ｐＨ降至８．７，有利于后续生化系统的运行。孙英杰等［６】进行了吹脱法处理尿素厂高氨氮废水的研究。发现吹脱法预处理高浓度氨氮废水是可行的。且氨氮去除率可达７８％。吹脱法去除氨氮具有除氨氮效果较好、操作简便、易于控制等优点。是目前常用的物化脱氮技术。但吹脱法用于处理高氨氮废水存在如下问题：（１）吹脱气体的二次污染；（２）吹脱塔内经常结垢，低温时氨氮去除效率低；（３）对于含有大量弱酸、弱碱盐的高氨氮废水，例如垃圾渗滤液，对ｐＨ的缓冲能力强，当将ｐＨ调至１０左右时，ｐＨ变化缓慢，需要投加大量的碱才能使ｐＨ突变。因此，吹脱法适合于高浓度氨氮废水的预处理。开发新型高效吹脱装置．提高吹脱效率，对脱氨尾气进行有效处理，防止吹脱气体的二次污染是今后的发展方向。
１．３选择性离子交换法
由于天然沸石（主要是斜发沸石）的价格低于人工合成的离子交换树脂，并且对ＮＨ４＋具有强的选择吸附能力。因此工程上常用的选择性离子交换法是利用沸石对ＮＨｇ的强选择性。将ＮＨ４＋截留于沸石表面，从而去除废水中的氨氮。当沸石交换容量饱和后。沸石需再生。该法一般只适用予低浓度氨氮废水，对于高浓度的氨氮废水，会因再生频繁而造
一２一成操作困难。因此，用选择性离子交换法处理高氨氮废水时需要结合其他工艺来协同完成脱氮过程。当前相关的研究主要集中在沸石对生物脱氮过程的强化方面，利用沸石对ＮＨ４＋的强选择性和微生物对铵沸石的再生作用来实现系统持续稳定的脱氮（似】。针对高氨氮废水的研究相对较少。对沸石进行改性处理，提高吸附速率和交换容量。优化沸石对生物脱氮的强化作用是今后的发展方向。
１．４化学沉淀法
化学沉淀法除氨氮是通过在废水中投加镁的化合物和磷酸或磷酸氢盐．生成磷酸铵镁沉淀．从而去除废水中的氨氮。磷酸铵镁的化学分子式是ＭｇＮＨ。Ｐ仉?６Ｈ：０，俗称鸟粪石，可用作堆肥、花园土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂。赵庆良等（１０】采用磷酸铵镁沉淀法对氨氮质量浓度高达５６１８ｍｇ／Ｌ的老龄填埋渗滤液进行了脱氮研究．实验结果为：当ＭｇＣｌ２?６ＨｚＯ和Ｎａ２ＨＰ０４?１２Ｈ２０以ｎ（Ｍ９２＋）：ｎ（ＮＩ－ｈ＋）：儿（ＰＯ，）＝１．１：１：１投加时，反应１５ｍｉｎ后，填埋渗滤液中的氨氮从５６１８ｍｇ／Ｌ降至１１２ｍｇ／Ｌ（整个过程没有调节ｐＨ）；当再进一步增加Ｍ矿或Ｐ０。｝的投加量时，由于受磷酸铵镁沉淀溶度积的限制，氨氮浓度不能进一步得到降低。磷酸铵镁沉淀法可以避免吹脱法造成的吹脱塔结垢、臭味等问题．处理效率不受温度限制。但此方法用于高氨氮废水处理主要存在以下问题：（１）处理成本高；（２）按理论计算，去除１ｇＮＨｇ—Ｎ可产生８．３５ｇＮａＣｌ，由此带来的高盐度将会影响后续生物处理的微生物活性。为此。寻找廉价高效的沉淀剂并开发沉淀物作为肥料的价值是今后的发展方向。
此外．去除氨氮的物化法还有电化学法、催化湿式氧化法、反渗透法等。这些物化脱氮技术由于处理成本较高．目前仅适合于高氨氮废水处理的深度处理。因此，完善现有物化脱氮工艺，例如降低电耗、研制廉价高效的催化剂和耐污强的渗透膜等。是今后开发高效低耗的新型物化脱氮工艺需要重点解决的问题。
２氨氮生物处理技术
２．１传统生物脱氮技术
传统生物脱氮技术是目前应用最广泛的脱氮方法。根据传统生物脱氮理论发展起来的生物脱氮工艺通常是将硝化反应和反硝化反应作为两个独立的阶段分别在不同的反应器中或者在时间和空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行。在
万方数据
工业水处理２００８—０１，２８（１）何岩，等：高浓度氨氮废水脱氮技术研究进展
工程应用中主要有Ａ／Ｏ工艺、Ａ２０工艺、ＵＣＴ工艺、各种氧化沟以及ＳＢＲ的各种改进型工艺等。传统生物脱氮工艺用于高氨氮废水处理主要存在的问题为：（１）高氨氮废水的处理需要大大增加供氧量，这将增加处理系统的基建投资和供氧动力费用；对于缓冲能力差的高氨氮废水，还需要补充大量的碱度来维持体系的ｐＨ在反硝化所需的范围内。（２）一些高氨氮废水中存在大量的游离氨，将对微生物的活性产生抑制作用［１¨，从而影响传统生物脱氮工艺的正常运行。（３）对于可生化性差的高氨氮废水，需要大量投加外部碳源来满足反硝化要求，导致处理成本偏高。目前，传统生物脱氮技术用于高氨氮废水处理时。通常用前置物化脱氮工艺将进水氨氮浓度降低至生物处理适宜范围内。
２．２新型生物脱氮技术
近年来．随着人们对生物脱氮过程认识的深入．出现了一些新的生物脱氮理论，例如好氧反硝化、自养反硝化、异养硝化、同时硝化反硝化、短程硝化反硝化以及厌氧氨氧化等。但是．由于好氧反硝化和自养反硝化引起的脱氮量太少．不足以应用于工程实践．同时异养硝化由于只有当Ｃ／Ｎ＞１０时才会明显，所以工程应用价值也不大［１２，１３）。因此，目前研究的重点主要是同时硝化反硝化、短程硝化（亚硝酸型硝化）反硝化和厌氧氨氧化。
２．２．１同时硝化反硝化
传统生物脱氮观点认为硝化与反硝化反应不能同时发生。而近年来的新发现却突破了这一认识，使得同时硝化反硝化成为可能。当硝化与反硝化反应在同一个反应器中同时进行时。称为同时硝化反硝化（ＳＮＤ。ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＮｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＤｅｌｆｔ．ｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）。目前，对ＳＮＤ生物脱氮的机理已初步形成了３种解释（１４】，即宏观环境解释、微观环境解释和生物学解释。与传统生物脱氮技术相比．ＳＮＤ技术具有节省反应器体积、缩短反应时间和节省碱度等优点。但用于处理高氨氮废水，除了高游离氨浓度对微生物活性的抑制、增加供氧动力和需要投加大量外部碳源外，最主要的问题是硝化与反硝化的反应动力学平衡控制。目前，ＳＮＤ技术应用于高氨氮废水处理的研究还很少，对于ＳＮＤ生物脱氮的认识与应用还需进一步的研究与开发。
２．２．２亚硝酸型（短程）硝化反硝化
短程硝化反硝化是利用亚硝酸菌和硝酸菌生物特性的差异，在特定的环境条件下使硝酸茵的生长受到抑制。将硝化过程控制在亚硝化阶段，然后直接进行反硝化。由于短程硝化反硝化可节约生物脱氮所需碳源４０％。对于低Ｃ／Ｎ的高氨氮废水，采用此技术进行脱氮具有一定的可行性。但该技术成败的关键是能否形成稳定且持久的亚硝酸盐积累。
Ｄｅｍ工业大学开发了ＳＨＡＲＯＮ（ＳｉｎｇｌｅＲｅａｃｔｏｒＳｙｓｔｅｍｆｏｒＨｉｇｈＡｍｍｏｎｉａＲｅｍｏｖａｌＯｖｅｒ
Ｎｉｔｒｉｔｅ）工艺［巧，１６】，它是利用高温（一般为３０～４０℃）有利于亚硝酸菌增殖的特点，使硝酸菌失去竞争，同时通过控制污泥龄淘汰硝酸菌．从而使硝化反应处于亚硝化阶段。根据亚硝酸菌与硝酸菌对氧亲和力的不同．Ｇｅｎｔ微生物生态实验室开发出ＯＬＡＮＤ（ＯｘｙｇｅｎＬｉｍｉｔｅｄＡｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃＮｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＤｅｎｉｔｒｉｔｉｃａｔｉｏｎ）Ｉ艺唧．通过控制溶解氧淘汰硝酸菌．来实现亚硝酸氮的积累。当前。探讨影响亚硝酸氮积累的因素主要是针对温度［堍１６｝、游离氨［１８，１９］、溶解氧｛２０，２１】以及水力停留时间［１”等进行的研究。虽然有很多因素会导致硝化过程中亚硝酸氮的积累，但目前对此现象的理论解释还不充分。当前该技术用于高氨氮废水的研究主要是针对污泥消化液（挽１６｝、垃圾渗滤液［培】、焦化废水［２２１、味精废水［蕾’等。
２．２．３厌氧氨氧化
厌氧氨氧化（ＡＮＡＭＭＯＸ。ＡｎａｅｒｏｂｉｃＡｍｍｏｎｉｕｍＯｘｉｄａｔｉｏｎ）是在缺氧条件下。以亚硝酸氮为电子受体。利用自养菌将氨氮直接氧化为氮气而实现脱氮的过程［批矧。与传统生物脱氮技术相比，该技术无需外加碳源作电子供体，同时可降低耗氧能耗和节省可观的中和试剂。由于厌氧氨氧化过程在无碳源时可顺利进行。且碳源对于氨氮的厌氧氧化有不利影响．这对于解决可生化性差的高氨氮废水脱氮问题具有重要的现实意义。
近年来。对厌氧氨氧化技术的研究已由反应原理、微生物特性及控制条件等方面转向人工和实际废水的处理效果方面．尤其对去除污泥消化液中氨氮的可行性进行了较多研究Ⅲ嗡】。国内在这方面以高氨氮废水为研究对象的还很少。厌氧氨氧化对于高氨氮废水的处理具有良好的开发应用前景，但是其技术关键在于有效解决厌氧氨氧化菌种来源、菌体增殖和持留问题。
２．２．４部分亚硝酸型硝化一厌氧氨氧化
由于实现厌氧氨氧化的先决条件是在同一反应器中同时存在氨氮和亚硝酸氮，必须通过合理的工艺设计或生物转化实现处理系统中亚硝酸氮的自给。
一３一
万方数据
专论与综述工业水处理２００８一０１，２８０）
因此。亚硝酸型硝化工艺与厌氧氨氧化工艺的有机
结合更具有现实意义。Ｃ．Ｆｕｘ等（２７’采用ＳＨＡＲＯＮ二ＡＮＡＭＭＯＸ联合工艺进行污泥消化液脱氮处理的研究表明。该工艺应用于污泥消化液是可行的，在３０℃条件下可以获得２．４ｋｇ／（ｍ３?ｄ）的’矾去除率。何
岩等［嚣］研究了此联合工艺应用于“中老龄”垃圾渗滤液的可行性．证实了接种具有硝化活性的污泥可以实现厌氧氨氧化反应器的有效启动：在进水氨氮和亚硝酸氮质量浓度不超过２５０ｍｇ／Ｌ条件下．厌氧氨氧化反应器稳定运行时氨氮和亚硝酸氮的去除率分别可达到８０％和９０％左右。目前。该联合工艺的研究仍处于实验室阶段，还需要进一步调整和优化工艺条件。提高联合工艺处理实际高氨氮废水的总氮去除效能。
３结语
综上可知。常规的物化脱氮技术处理高浓度氨氮废水在技术经济上尚存在不少问题。部分亚硝酸型硝化和厌氧氨氧化相结合的新型生物脱氮工艺能够实现氨氮的最短途径转换。但还有许多问题尚待解决，例如厌氧氨氧化菌种来源、菌体增殖和持留问题等。为此。应针对所处理高氨氮废水的水质特征，选择适宜的脱氮技术，优化脱氮工艺组合，实现优势互补。进一步完善现有脱氮技术．开发高效低耗、能实现氨氮回收利用的处理技术是今后处理高氨氮废水的发展方向。
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［２８１何岩，周恭明，赵由才，等．亚硝酸型硝化一厌氧氨氧化联合工艺处理“中老龄”垃圾渗滤液［Ｊ】．给水排水，２００６，３２（１０）：４３—４６．【作者简介】何岩（１９ｒ７８一），２０００年毕业于湖南大学土木工程学院，２００２年进入同济大学读硕、博士研究生，主要研究方向
为水处理及固体废物处理与资源化。电话：０２ｌ一
６５９８８１６２，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｅｙａｎｙａｎｌ９９６Ｃ晶ｙａｈｏｏ．ｏｔ】ｑｎ．ｃｎ。
【收稿日期】２００７—０７—２３（修改稿）
万方数据
高浓度氨氮废水脱氮技术研究进展
作者：何岩， 赵由才， 周恭明， He Yan， Zhao Youcai， Zhou Gongming
作者单位：同济大学污染控制和资源化研究国家重点实验室,上海,200092
刊名：
工业水处理
英文刊名：INDUSTRIAL WATER TREATMENT
年，卷(期)：2008，28(1)
引用次数：3次
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相似文献(10条)
1.学位论文胡秀玲甲胺生产废水中的有机物对化学沉淀法去除氨氮的影响2007
高浓度氨氮废水来源广泛、排放量大，排放到水体引起水体发黑、发臭、富营养化，使环境日益恶化，严重影响着人们的身心健康，其排放受到严格的控制，因此，如何经济、有效的去除废水中的高浓度氨氮越来越来越重要。在人们致力于生物脱氮工艺研究的同时，化学沉淀脱氮技术由于工艺简单、反应迅速、净化率高、沉淀物可以作为缓释肥回收、尤其适用于高浓度氨氮废水的处理，因而受到很多研究者的重视。 本文通过对国内外文献的检索，发现对化学沉淀法的脱氮原理、影响因素、实际应用都有不少的研究，在影响因素中，对pH值、n(Mg<'2+>)：n(NH<'+><,4>)、n(Po<'3-
><,4>)：n(NH<'+><,4>)、温度、初始氨氮浓度的研究比较多，而对水中其它因素特别是有机物的影响鲜有研究。而实际废水中成分十分复杂，本实验主要考察水中含有不同含量下的单一有机物如甲醇、一甲胺、二甲胺、三甲胺以及它们的不同含量组合对氨氮去除的影响，通过正交试验确定有机物影响因素的大小，本实验用化学沉淀法的原理，向含有有机物的模拟甲胺废水中投加MgSO<,4>·7H<,2>O和Na<,2>HPO<,4>·12H<,2>O，在搅拌时间15min，搅拌速度100r/min，静置30min的条件下，并对沉淀物的结构和组分进行了测定分析。结果表明：(1)在化学沉淀法中，甲醇(含量≤10％)对氨氮去除没什么影响。(2)随着一甲胺含量(含量≤1.9％)的增加，氨氮去除率和沉淀后pH值也增大，并在含量≥0.5％时，氨氮去除率达到90％以上。(3)二甲胺和三甲胺含量≤5％时，氨氮去除率和沉淀后pH值随着含量的增加而增大，在二甲胺含量>0.7％，三甲胺含量>0.8％时氨氮去除率到达90％以上。(4)通过试验验证，一甲胺、二甲胺、三甲胺的含量影响氨氮的去除，分析原因可能在于它们本身具有碱性，影响反应过程中的pH值。(5)通过正交试验得出，二甲胺含量对氨氮去除率影响最大，一甲胺含量次之，三甲胺含量影响最小。(6)沉淀物的N、P、Mg的含量都比较高，并且通过电镜以及X衍射分析表明沉淀物大部分成份是磷酸铵镁。
2.学位论文李晓波苯酚对亚硝化的影响及ANAMMOX反应器的启动研究2009
我国是一个产煤大国，也是一个农业大国，农业生产离不开氮肥，因此，我国以煤炭为主要原料的氮肥工业发展迅猛，但同时也对水体造成了严重的污染。作为一种经济合理、高效节能的高氨氮废水脱氮技术，短程硝化一厌氧氨氧化联合工艺具有广阔、良好的发展前景。但是，要将该项脱氮技术应用于煤化工高氨氮废水的工业实践，必须首先对应用技术的细节进行研究，从而为短程硝化—厌氧氨氧化联合工艺处理煤化工高氨氮废水的合理设计与稳定运行提供理论指导。 本研究首先启动短程硝化反应器，研究了其运行特性，并且选用苯酚作为毒物研究了酚对亚硝化反应的影响，然后利用亚硝化生物膜作为接种物实现了厌氧氨氧化反应器的启动。主要研究结果如下： (1)在亚硝化反应器中生物膜对NO2-—N具有很强的吸附能力
，1.5L的填料表面吸附了947.30mg的NO2-—N。这主要是由于生物膜的表面具有高度的活性和巨大的截留吸附能力，废水中的NH4+—N被亚硝化菌转化为NO2-—N后便被吸附于其表面。 (2)在亚硝化微生物的培养阶段和连续式亚硝化反应器稳定运行期间均发现出水中的TN浓度小于进水中的TN浓度
，即TN发生了损失。对TN损失的原因进行分析，认为在亚硝化反应器中很可能发生了厌氧氨氧化和反硝化反应。 (3)在研究苯酚对间歇运行的亚硝化反应器影响的实验中发现，当苯酚浓度为30mg/L和60mg/L时，苯酚对亚硝化过程总体上表现为促进作用，在此浓度时的亚硝化能力分别比0mg/L时提高28％和11％。当苯酚浓度为120mg/L时，表现为抑制亚硝化过程，此时亚硝化菌的活性为空白时的91％。当苯酚浓度提高到240mg/L时，亚硝化菌的活性降低到空白时的76％。 (4)仔细观察在不同浓度苯酚存在时氨氮随时间的降解曲线，发现苯酚浓度为30、60、120和240mg/L时，氨氮在降解过程中都存在一个明显的浓度突变点，分别发生在第7、5、7和6h。以浓度突变点为分界点，在不同浓度苯酚时的氨氮浓度随时间变化曲线可以分为2段，因而可以拟合为2个方程。对不同浓度苯酚存在时亚硝化微生物最大活性区间前段和后段的RA进行比较，发现后段的RA总是大于前段的。在苯酚浓度为
30mg/L和60mg/L时，前段表现为抑制，RA分别为苯酚浓度为0mg/L时的94％和88％，后段却表现为促进，RA分别比苯酚浓度为0mg/L时提高了31％和9％；在苯酚浓度为120mg/L和240mg/L时，后段的抑制作用小于前段的，前段的RA分别为苯酚浓度为0mg/L时的69％和29％，后段的RA分别为苯酚浓度为0mg/L时的89％和76％。推测发生此现象的原因，可能是在亚硝化过程前段由于苯酚浓度较高，所以对微生物产生了抑制作用；随着苯酚的降解，其浓度逐渐降低，便表现为促进或抑制减弱。出现的浓度突变点可能就是抑制与促进或抑制突然减弱的转折点。 (5)在研究苯酚对连续运行的亚硝化反应器影响的实验中发现，当进水苯酚浓度为30mg/L-120mg/L时对亚硝化微生物产生了刺激作用，从而促进了亚硝化反应的进行；当进水苯酚浓度在
240mg/L-960mg/L内变化时，系统对氨氮的去除率随着苯酚浓度的升高而下降，苯酚在这一浓度范围内，流化床亚硝化反应器对氨氮的去除率均低于苯酚浓度为0mg/L时的去除率。可见，此浓度范围的苯酚已对亚硝化反应器产生严重影响，抑制了亚硝化微生物的活性。 (6)在连续式亚硝化反应器中，当进水苯酚浓度为0-960mg/L时，TN损失率在0.55％-18.35％，总体趋势是随着进水苯酚浓度的升高TN损失率随之增加。对TN损失的原因进行分析，是因为亚硝化反应器在发生亚硝化反应的同时发生了反硝化反应，也即发生了同步亚硝化反硝化反应。 (7)本实验在好氧条件下富集亚硝化细菌，培养高活性的亚硝化生物膜，再将其作为接种微生物，成功启动了ANAMMOX反应器。这一结果证明亚硝化微生物确实可作为ANAMMOX反应器的接种微生物。
(8)在第117-134d和第185-201dANAMMOX反应器运行稳定，进水NH4+—N和NO2-—N浓度均为195mg/L左右的情况下，反应器出水浓度变化不大，此时亚硝氮与氨氮的平均去除比例分别为0.65和0.62。在本实验中NH4+—N的去除量大于NO2-—N的去除量，这说明在反应器中不但存在厌氧氨氧化微生物，还存在其它的微生物，这些微生物将NH4+—N转化，从而导致其去除量较大。
3.学位论文刘小澜化学沉淀法处理焦化高浓度氨氮废水技术与工业应用探讨2004
随着工农业的飞速发展,氨氮废水的污染源和排放数量也与日俱增.从1989年至2001年的环境年报资料显示,中国七大水系、大中型湖泊以及近海领域水污染亟待控制,而水体富营养化问题呈日益严重的趋势.氨氮是引起水体富营养化的主要原因之一,特别是高浓度氨氮废水对水体的污染更加严重,据国家环境监测报告,中国528条河流中,有85%受到了不同程度的氨氮污染.因此探求经济高效的控制氨氮废水污染的方法,是当前环保工作者面临的重大课题.在人们继续致力于废水生物脱氮技术深入研究的同时,化学沉淀脱氮技术的发展因其工艺简单、反应迅速、净化率高、尤其适用于高浓度氨氮废水的处
理而受到研究者的重视.该文以湖南某焦化厂高浓度氨氮废水为对象,开展了采用Na<,2>HPO<,4>·12H<,2>O、MgCl2·6H<,2>O、MgSO<,4>·7H<,2>O等药剂与废水中的氨氮在一定条件下发生反应的化学沉淀法的研究,该化学反应通过生成难溶的磷酸铵镁(MgNH<,4>PO<,4>·6H<,2>O)沉淀的途径将废水中的氨氮脱除.在大量实验的基础上,通过对反应的几个动力学参数的详细研究,总结出pH值、反应药剂配比等与氨氮去除率的关系,并通过正交与单因素试验得出该方法在处理焦化高浓度氨氮废水的最佳试验条件.通过对反应产物的组分及结构分析,开拓了产物磷酸铵镁作为高效复合肥料使用的研究思路,并结合工业化方案的设计和经济分析,初步开展了化学沉淀法在焦化行业去除高浓度氨氮的工业化应用研究.研究结果表明:在pH=9.5,Mg:P:N=1.4:1:0.8(摩尔比),搅拌时间10min,搅拌速度100转/分的条件下,原水氨氮浓度为2000mg/L,反应后剩余氨氮浓度为可达80mg/L以下,氨氮去除率达到97%以上,残留磷浓度控制在10mg/L以下.目前在国内冶金厂、焦化厂和垃圾渗滤液等产生的高浓度氨氮废水的处理是困扰人们的难题,适合处理高浓度氨氮废水的化学沉淀法为此类废水的处理开辟了一条新途径,同时,该论文的研究在焦化厂高浓度氨氮废水的处理领域尚属国内首例.
4.学位论文刘大鹏化学沉淀法处理高浓度氨氮废水动力学研究及工艺条件优化2004
氨氮(NH<,3>-N)是水相环境中氮的主要存在形态,是导致水体富营养化的重要污染物质,随着全球水环境不断恶化及公众环保意识日益增强,各国都纷纷制定了严格的氨氮排放标准,因此,探索经济有效的氨氮废水处理技术已成为当前水处理领域的热点和难点.在人们继续致力于废水生物脱氮工艺深入研究的同时,化学沉淀脱氮技术的发展因其工艺简单、反应迅速、净化率高、尤其适用于高浓度氨氮废水的优势正方兴未艾.该文以某硬质合金厂高浓度氨氮废水为对象,研究了采用化学沉淀法,向废水中投加沉淀剂,在一定条件下与氨氮发生反应,形成难溶性磷酸铵镁(MgNH<,4>PO<,4>·6H<,2>O)沉淀的脱氮过程.在大量实验基础上,对反应的动力学参数进行研究,探讨了反应温度、pH值等对氨氮去除的影响.结合反应的动力学特性,以MgHPO<,4>·3H<,2>O为沉淀剂对废水进行脱氮,控制反应pH值在8.5~10的范围,废水中的氨氮可由850mg/L降低到50mg/L以下(去除率超过96%),而余磷含量低于20mg/L,为后续生化处理的顺利进行提供了保证.同时,生成的磷酸铵镁晶体不仅纯度高、结构紧密具有良好的沉降性能,易于工程中的分离提取,而且对废水中的有毒、有害物质基本无吸附,适于回收利用,使污染物的资源化成为可能.为了获得最佳的反应条件,文章还尝试应用神经网络方法对正交实验结果进行优化,克服了基于传统的正交分析和回归分析选取较优水平进行实验条件优化的结果往往与实际情况不符,有时优化结果还不如原来正交试验中的某一次试验的不足,并且实现了对反应后氨氮和余磷浓度的双目标优化、控制,为今后的研究提供了解决问题的新思路和方法.实验研究结果要与实际应用相结合,该文还探索了一套自行研究开发的氨氮废水处理工艺流程,为化学沉淀法脱氮在工程中应用起到了一定的指导作用.
5.期刊论文张庆冬.赵朝成.赵东风石化废水脱氮技术现状分析-油气田环境保护2002,12(3)
针对石化废水脱氮的现有技术进行归纳,并对各种方法的优缺点进行了对比分析,探讨了目前石化废水的脱氮技术现状和发展趋势.结论是:目前还没有一种通用的方法能处理所有氨氮废水,必须针对不同废水选择不同的技术及工艺.为了更有效地处理废水,应联合使用多种方法和工艺,这已是目前废水处理的一种趋势.
6.学位论文杨睿应用膜生物反应器处理高氨氮废水的研究2002
该科题在总结现有脱氮技术基础上,进行应用膜生物反应器处理高氨氮废水的实验.反应器处理能力为3.7l/h,使用投加硫酸铵的天津大学的生活污水作为反应器进水.出水达到国家一级排放标准.经过夏冬长达211天的运行和监测,重点研究了应用膜生物反应器处理高氮废水的能力和运行特性.如微生物种类及形态的变化,有机物去除率的变化,氨氮去除率的变化和出水水质的变化.运行期间反应器出水水质为：CODcr小于50mg/l,NH<,3>-N小于2mg/l,平均浊度为0.2NTU,水质表明符合国家一级排放标准.实验表明水温低至12℃时氨氮仍有较好的处理效果,同时证明了pH值和溶氧是决定氨氮去处效率的最重要因素.
7.学位论文张志好氧颗粒污泥复合脱氮技术及应用2005
本研究以好氧颗粒污泥对象，对其培养驯化、复合脱氮过程特性、传质及过程动力学进行了系统研究。在此基础上，针对高氨氮冲厕污水特征，通过模拟废水和实际废水试验，建立了以好氧颗粒污泥复合脱氮技术为核心的循环水冲洗生态卫生系统，实现了高氨氮冲厕污水源头无害化和资源化。
主要结果如下： 1．对比研究了活性污泥和厌氧颗粒污泥培养驯化好氧颗粒污泥过程，结果表明，活性污泥颗粒化过程对反应器气体表面上升流速、污泥沉淀时间等工艺条件要求较苛刻，如操作不当，则易发生污泥膨胀现象，导致反应器处理性能下降。厌氧颗粒污泥培养驯化好氧颗粒污泥过程只需保持稳定曝气条件即可，厌氧颗粒污泥经历了形态稳定，污泥颜色和微生物种群逐渐转变的过程，在整个培养转化过程中，污泥理化性状相对稳定，循序实现由接种厌氧颗粒污泥向好氧颗粒污泥的转化，没有明显的阶段性标志。与活性污泥形成的好氧颗粒污泥相比较，厌氧颗粒污泥培养的好氧颗粒污泥结构规则致密、生物量多、沉降性好。 2．单一因素研究结果表明，好氧颗粒污泥亚硝化活性和硝化活性达到最大时所对应的pH值分别为8.0和8.4；综合考虑提高生物脱氮效率和降低能耗等因素，将反应器DO浓度控制在2～4mg／L是实现好氧颗粒污泥高效生物脱氮的最佳选择；30℃时，好氧颗粒污泥脱氮速率最大；好氧颗粒污泥在反应器内的最佳填充率应控制在50％左右，此时反应器单位容积脱氮速率达到最大值。 3．多因素交互作用研究结果表明，根据作用的大小将各影响因素排序，依次为温度、DO、pH、氨氮容积负荷、碱度／进水氨氮浓度，相应的最优水平值分别为：温度30℃、pH8.0、溶解氧浓度2～3mg／L、碱度／NH<,4><'+>-N7、进水氨氮容积负荷0.48kgNH<,4><'+>-N／（m<'3>·d）。在多因素交互作用研究结果的基础上建立了好氧颗粒污泥复合脱氮过程的最优化控制方法，采用该控制方法能显著提高好氧颗粒污泥脱氮性能，使颗粒污泥总硝化耗氧速率
（SOUR<，N>）由23.4mgO<，2>／（gMLVSS-h）提高到39.8mgO<，2>／（gMLVSS·h）左右，出水TIN去除率仍稳定维持在90％以上。 4．在影响因素研究结果的基础上，进行了强化好氧颗粒污泥脱氮效能研究，结果发现，当反应器氨氮容积负荷从0.6kgNH<，4><’+>-N／（m<’3>·d）提高至
1.2kgNH<，4><’+>-N／（m3.d），反应器出水总无机氮去除率仍然达80％以上，进一步提高氨氮容积负荷会导致总无机氮去除率明显下降，因此，反应器氨氮容积负荷控制在1.2kgNH<，4><’+>-N／（m3.d）为最优状态。高负荷条件下，温度和pH冲击负荷试验结果发现，温度和pH的突变对反应器脱氮性能均造成了较大影响。因此，在工程实际应用过程中，应及时发现环境因素的突变，并加以调整，就能够有效降低冲击负荷对反应器处理能力的影响
5．游离氨吹脱试验结果发现，好氧颗粒污泥对进水氨氮的吸附和生物降解作用较大程度抑制了主体液相游离氨的吹脱逃逸，即使进水氨氮浓度达到500mg／L，相应的反应器容积负荷达到1.2kgNH<,4><’+>-N／（m<’3>·d）时，反应器内总无机氮的去除几乎完全依靠生物反应作用，通过游离氨（FIA）吹脱逃逸方式去除的氨氮量微不足道，完全可以忽略不计。 6．以氨氮总转移系数D<,a>为评价指标，研究了氨氮在好氧颗粒污泥内的扩散性能，并通过试验建立了扩散时间1／D<,a>和扩散速率v<，d>与液相初始氨氮浓度S<，LO>间的关系，其表达式分别为： 1／D<,a>=-
0.0003S<，LO><’2>+0.1374S<，LO>+2.9033，R<2=0.9895 ν<，d>=-0.0009S<，LO><’2>+0.3894S<，LO>+14.025，R<’2>=0.9728 7．分析研究了好氧颗粒污泥复合脱氮过程本征动力学，并在Monod方程的基础上建立了过程动力学模型，确定了动力学参数，动力学模型表达式如下
：：ν＝2.9S／1.26+S 经试验验证，该模型可信度高，能够准确预测复合脱氮过程特征。同时，对氨氮生物降解速率与扩散速率比较研究发现
，氨氮浓度小于25mg／L时，扩散速率低于生化反应速率，此时，整个复合脱氮过程受传质过程限制；当液相氨氮浓度高于25mg／L时，扩散速率超过生化反应速率，且差距逐渐增大，生化反应速率制约了复合脱氮效率的提高，因此，针对高浓度氨氮废水，提高生化反应速率才是强化好氧颗粒污泥脱氮效能的根本途径。 8．处理高氨氮冲厕污水应用研究表明，以好氧颗粒污泥复合脱氮技术为核心的循环水冲洗生态卫生系统从粪便粉碎、固液分离、脱臭、生物降解、净化消毒到再循环使用，在时间和空间上实现了连续的、系统化和资源化处理，突破了传统冲水式厕所对清洁水的依赖性，实现了冲厕污水源头无害化和资源化，满足了生态环境可持续发展的要求。
8.会议论文刘俊新.李伟光.王秀蘅亚硝酸型生物脱氮工艺特性的研究2002
本文旨在根据用生物膜与活性污泥结合工艺对煤气、焦化和合成氨工业等含高浓度氨氮废水进行的试验研究结果,对亚硝酸型生物脱氮工艺特性进行了分析以确保最佳工艺条件.
9.学位论文蔡春根化学沉淀法去除垃圾渗滤液中高浓度氨氮研究2008
化学沉淀脱氮技术具有工艺简单、反应迅速、净化率高的优点，尤其适用于高浓度氨氮废水的处理。本文以江西麦园垃圾填埋场含高浓度氨氮的渗滤液为研究对象，以Na2HPO4.12H2O、MgCl2.6H2O、MgSO4·7H2O等为药剂与渗滤液中氨氮反应生成难溶磷酸铵镁(MgNH4PO4.6H2O)沉淀，不仅去除氨氮，而且沉淀物可作农用肥料，同时探索出最佳药剂组合。 在大量实验基础上，通过对反应影响因素的研究，得出pH值、反应药剂配比等与氨氮去除率和磷利用率的关系，并通过正交与单因素试验得出该方法在处理渗滤液高浓度氨氮废水的最佳试验条件。 研究结果表明：在
pH=9.0，Mg:p:N=1.2:1.0:1.0(摩尔比)，搅拌时间15min，搅拌速度100转/分的条件下，渗滤液中氨氮浓度为1350mg/L，反应后剩余氨氮浓度为可达
100mg/L以下，氨氮去除率达到94％上，残留磷浓度控制在20mg/L以下。可满足后续生化处理按营养比为BODs: N；P=100:5:1的水质要求。 沉淀物组分分析得出：沉淀物中营养元素含量与理论磷酸铵镁的营养元素含量基本一致；电镜扫描及X衍射显示：沉淀物晶体成斜方形，粒度约0.1～0.4mm，吻合磷酸氨镁的晶形，X衍射图谱与磷酸铵镁的特征衍射图吻合，进一步证明沉淀物为磷酸铵镁。 沉淀物重金属分析得出：Pb，Cu，Zn，Cd，Hg重金
属元素含量均低于《农用污泥中污染物控制标准值》的标准，施于农田基本是安全的。
10.学位论文徐峥勇序批式生物膜反应器高效生物脱氮途径优化控制策略研究2007
引入新型的微生物处理技术可以很大程度的改进目前废水处理的水平，最近一些新型的氨氮去除技术逐渐得到发展，这些新型的氨氮的去除技术为高氨氮废水的处理提供了可行性的选择。它们一般都基于亚硝化与厌氧氨氧化的协同作用。这些工艺可以通过两种系统实现：一种是短程硝化与厌氧氨氧化在分开的设备中进行，该系统包括前置的单个SHARON反应器，氨氮首先在SHARON反应器中转化为亚硝酸盐，然后在后置的厌氧氨氧化反应器(ANAMMOX)中转化为氮气；另一种是短程硝化与厌氧氨氧化是在同一个氧气受到限制的反应器内完成，即CANON反应器。这些新型的工艺主要用于去除铵含量较高的废水。 本论文简介了国内外生物脱氮技术的研究过程和研究成果，介绍了该技术的最新研究进展，指出了我国发展新型生物脱氮技术的重要性，并总结了目前研究中存在的问题，提出了以后有待于进一步研究的方向。 首先采用自主设计的SBBR 反应器处理氨氮浓度含量较高的垃圾填埋场渗滤液并对其脱氮机理进行分析。在保持（32±0.4）℃的环境温度下，经过58d 的驯化和33d 的稳定，SBBR 反应器的脱氮效率最高达到95％。实验结果表明，高频间歇式曝气方式在抑制了硝酸细菌的活性的同时也消除了亚硝酸盐浓度和pH大幅波动对亚硝酸细菌和厌氧氨氧化细菌活性的影响；在曝气阶段，溶解氧浓度被控制在1.2～1.4 mg.L-1，亚硝酸细菌成为主体细菌，亚硝酸盐积累；在缺氧阶段，随着溶解氧浓度迅速降低，厌氧氨氧化细菌成为主体细菌，曝气阶段积累的亚硝酸盐与氨氮同时被去除。 然后利用传统微生物分析技术与PCR、变性梯度凝胶电泳（DGGE）等分子生物学技术相结合的方法，对单级SBBR 反应器中的主要生物脱氮途径进行分析。结果表明，亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化途径是主要的脱氮途径，通过该途径去除的NH4+-N占总去除量的65％以上；另外2条途径则分别是亚硝化-反硝化途径以及全程硝化-反硝化途径。所有途径都采取同步和分步2种方式完成，同步方式以曝气阶段的氮素亏损形式予以表现。分步方式则依靠各种脱氮微生物在曝气阶段和厌氧阶段不同的活性程度完成，亚硝酸细菌是曝气阶段的主要活性菌种，完成NH4+-N向NO2--N的转化，而厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌则在厌氧阶段成为优势菌种，完成完整的生物脱氮过程。 另外
，为进一步控制反应器运行成本，在3 种不同的低温驯化策略下启动3套规格相同的厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR)，在对运行过程中氮素变化规律进行分析的同时，利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对生物膜上的细菌种群结构进行分析，初步考察了厌氧氨氧化的活性.结果表明,对应a1、a2 和a3 3种不同的低温驯化策略，A1、A2 和A33个反应器分别经过62、56、70d的驯化后表现出不同的厌氧氨氧化活性。以氮素转化效率作为衡量标准，其活性依次为A3＞A1＞A2。DGGE分析进一步说明在不同的驯化策略下，反应器表现出不同的种群多样性,但种群结构基本保持一致；在接种物相同的策略中，降温幅度对种群多样性的影响与其对厌氧氨氧化活性的影响具有一致性。
引证文献(3条)
1.孔庆卫高氨废水优化处理装置的检测实验[期刊论文]-知识经济 2009(5)
2.王勇浅析化学药剂对氨氮废水处理[期刊论文]-魅力中国 2009(6)
3.凌桂清化学实验中化学药剂处理氨氮废水的研究[期刊论文]-科技资讯 2008(31)
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高氨氮废水处理方法
高氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般上ph在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，ph在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。 高氨氮废水如何处理，我们着重介绍一下其处理方法： 1 物化法 1.1 吹脱法 在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法，一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。1.2 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时，产生的氨气必须进行处理。 1.3 膜分离技术 利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。例如：气水分离膜脱除氨氮 氨氮在水中存在着离解平衡，随着PH升高，氨在水中NH3形态比
例升高，在一定温度和压力下，NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕．查德里（A.L.LE Chatelier）原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水，另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1＞20℃,PH1＞9,P1＞P2保持一定的压力差，那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面，在膜表面分压差的作用下，穿越膜孔，进入吸收液，迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。 1.4MAP沉淀法 主要是利用以下化学反应：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4 理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。 1.5 化学氧化法 利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。
污水生物脱氮工艺研究
污水生物脱氮工艺研究 短程硝化是将传统的硝化反应控制在亚硝化阶段,与传统工艺相比,短程硝化反硝化需氧量减少25% ,碳源需求减少40% ,具有节省曝气能耗、缩短反应时间、减少污泥生成量、减少反应器有效容积和节约基建费用等优点 ,因此如何实现与维持稳定的短程硝化成为目前污水生物脱氮领域的研究热点。 硝化菌是一种自养菌,生长缓慢,对环境因子变化十分敏感,采用微生物固定化技术可解决硝化菌流失问题,提高系统中硝化菌浓度,已得到广泛的研究和应用。但是大部分实验还都停留在传统的以包埋材料为载体的“滴下造粒法”和“成型切断法”阶断,由于载体材料自身(微球和包埋块)的限制,活性填料在机械强度、传质、稳定性和处理效率等方面都存在一定的问题,更为主要的缺陷是这些填料不具有较好的水力学特征,无法充分发挥填料的硝化活性。因此,开发出稳定性好、处理效率高、传质效果好的固定化生物活性填料对氨氮废水的处理具有十分重要意义。 本研究从污水处理厂获取的剩余污泥经筛选富集培养得到的硝化菌群(混合菌)为菌源,采用包埋法制备的固定化填料为载体,重点研究了溶解氧(dissolved oxygen,DO) 对活性填料发生短程硝化的影响,利用高游离氨(free ammonia,FA)对亚硝酸盐氧化菌(nitrite oxidizing bacteria,NOB)产生抑制作用使氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)成为优势菌群(混合菌),实现了在高氨氮负荷下序批次反应器(SBR)短程硝化的快速启动及稳定运行,填料中的实验还考察该新型活性填料的抗冲击负荷能力。 1 材料与方法 1. 1实验用水 实验用水采用人工模拟配水,按氨氮浓度为100 mg·L - 1 时各基质组分质量浓度为:NH4 Cl 382. 81mg·L - 1 ,NaHCO3 1 272. 02 mg·L - 1 ,KH2 PO4 112 mg·L - 1 ,CaCl2 ·2H2 O 111 mg·L - 1 ,MgSO4 15 mg·L - 1 ,FeSO4 ·7H2 O 11. 1 mg·L - 1 ,NaCl 500 mg·L - 1 ,进水投加的微量元素:H3 BO3 14 mg·L - 1 ,MnCl2 ·4H2 O 990 mg·L - 1 ,CuSO4 ·5H2 O 250 mg·L - 1 ,CoCl2 ·6H2 O 240 mg·L - 1 ,ZnSO4 ·7H2 O 430 mg·L - 1 ,NiCl2 ·6H2 O 190 mg·L - 1 ,NaMoO4 ·2H2 O 220 mg·L - 1 (每1 L 进水投加1 mL 微量元素溶液,以满足微生物生长需求),进水氨氮浓度发生变动时,其他组分按比例增减。 1. 2 分析项目及测试方法 NH 4+ -N:纳氏试剂分光光度法;NO2- -N:N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法;NO3- -N:紫外分光光度法;pH值:PHS-2C 实验室pH 计;DO:德国WTW inoLab Oxi 7310 实验室台式溶氧仪; 1. 3 菌种的来源及活性填料的制备 本实验包埋所用菌源来自于北京市某污水处理厂二沉池剩余污泥,经筛选富集培养后的硝化菌群。具体做法如下:首先将剩余污泥过度曝气,利用气体扰动作用和异氧菌的内源呼吸代谢使污泥絮体解体;然后将解体污泥用纱布进行过滤去除无机颗粒杂质,保留滤液;最后对
高浓度氨氮工业废水应用厌氧氨氧化技术处理的可行性分析
高浓度氨氮工业废水应用厌氧氨氧化技术处理的可行性分析 发表时间：2016-11-07T16:38:30.967Z 来源：《基层建设》2016年14期作者：丁伟文 [导读] 摘要：在氨氮工业废水的处理过程中通常都会采用厌氧氨氮氧化技术进行处理。厌氧氨氮氧化技术是一种新型的生物脱氮技术，在对工业氨氮废水的处理过程中有非常好的效果。在处理过程中不需要添加任何其他的有机物质和碳源，而且反应过程中产生的污泥量非常小，所以厌氧氨氮氧化技术具有有非常实用的工艺价值。 佛山市和利环保科技有限公司广东佛山 528000 摘要：在氨氮工业废水的处理过程中通常都会采用厌氧氨氮氧化技术进行处理。厌氧氨氮氧化技术是一种新型的生物脱氮技术，在对工业氨氮废水的处理过程中有非常好的效果。在处理过程中不需要添加任何其他的有机物质和碳源，而且反应过程中产生的污泥量非常小，所以厌氧氨氮氧化技术具有有非常实用的工艺价值。近年来，这种工艺技术的应用已经也来越广泛。本文对于这种处理技术的当前发展现状进行了介绍，并结合工作经验对于处理过程中的一些处理的原理及可行性进行了分析，希望能对工业氨氮废水的处理有所帮助。 关键词：工业废水；高浓度氨氮废水；废水处理；可行性分析 随着当前环境污染问题的加剧，对于工业废水的处理问题已经成为社会关注的焦点。在对工业废水的处理过程中氨氮的含量是处理结果的一个重要观察指标。这也是我国环境保护所面临的一个挑战，如何有效的减少工业废水的氨氮含量。目前在工业废水的处理过程中，主要是应用硝化/反硝生物脱氮技术进行处理的。应用这种处理方法虽然与传统的物理或者化学方法相比具有一定的优势，但是由于在反应过程中需要的能量较高造成能耗严重，而且处理效率低，产生的污泥量大。厌氧氨氮氧化技术的出现对于这些问题的解决提供了一种良好的途径。该技术在上个世纪90年代开始在工业废水的处理中应用的[1]，主要是针对高浓度的工业废水进行处理应用。本文对于工业废水中常见的氨氮、有机物等物质对氨氮厌氧菌的影响进行了分析，并推应用氨氮氧化技术在工业废水处理中应用的可行性进行了探讨。 1、厌氧氨氮氧化技术的概念及应用现状 厌氧氨氮氧化技术（anaerobic ammonium oxidation，Anammox）是一种新兴的工业废水处理技术。这以技术在反应过程中主要是指在反映环境厌氧或者缺氧的状况下，经过厌氧氨氮氧化的微生物以溶液中的NO2—N作为直接的受体，将周围的NH4+-N直接氧化为氮气的生物化学过程。在工业废水的处理过程中，通过厌氧氨氮氧化技术处理，与传统的处理工艺相比，在曝气量以及有机碳源和所需要的运行费用方面都有很大幅度的降低，而且在反应过程中产生的污泥的数量很少。所以这种处理技术为我国的氨氮废水中低碳氮难处理、而且耗能较高、污泥产生量大等问题的解决带来了新的希望[2]。 目前相关的研究表明，在应用厌氧氨氮氧化技术进行工业废水的处理过程中，利用酵母对废水进性流化床处理后NH4+-N和NO3—N的浓度以及氮气的产生率都明显的得到提高。在应用厌氧氨氮氧化对工业废水进行处理时，常选用的厌氧氨氮菌大多都属于浮霉菌科目，这一种类的菌类大多存在于海洋中，部分也存在于实验室的器皿中。在厌氧反应中，主要是以NH4+-N和NO2—N作为反应的底物进行。不过由于废水中的NO2—N含量并不是很高，所以在进行厌氧氨氮氧化反应前需要通过硝化来实现对于NO2—N的积累，以达到厌氧反应所需的要求。在当前的应用反应中，对于厌氧氨氮氧化反应主要有两方面的问题还需要进行解决，第一个问题是在反应过程中，厌氧菌自身的增殖速率非常低；第二个问题是在反应过程中，高浓度的氨氮废水C/N比较低。这两方面的问题制约了厌氧氨氮氧化技术在工业废水处理过程中的进一步应用。 二、高浓度氨氮工业废水的特征分析 根据我国的相关数据统计，在2011年我国所排放的工业废水中含有的氨氮含量为29万吨，这一数字相当庞大。在这些工业废水的排放中，氨氮的含量排放量较多的几个行业分别是石化行业、焦化行业、化工行业以及制革行业等，如图1所示：图1：我国不同行业的工业废水水质情况 从图中我们可以看出，不同行业的的废水排放情况大不相同，其中焦化和石化行业所排放的工业废水中所含有的氨氮含量较高。不过由于一些制药企业所排放的工业废水中所含有的大量的COD以及重金属物质，所以无法直接通过厌氧氨氮氧化技术进行处理。一般在处理过程中需要首先对高浓度的氨氮工业废水进行厌氧消化处理，然后再进行厌氧氨氮氧化处理。 3.工业废水的水质对厌氧氨氮氧化的影响 厌氧氨氮氧化技术主要的处理对象就是工业废水，尤其是针对污泥水。这类废水中除了含有较高浓度的氨氮以外，还含有一些有机物质以及一些有毒的物质。这些有毒的物质对于厌氧氨氮氧化技术的应用形成了限制。相关研究表明，在工业废水中随着氯霉素物质浓度不断提高，厌氧氨氮菌的活性受到的抑制作用不断加强，不过在这一领域的研究结论上，不同研究者所得出的结论差别较大。比如Mora等人的研究表明当氯霉素的浓度小于1000mg·L-1时根本不会对厌氧氨氮菌的活性产生任何影响。但是Graaf等人的研究则表明当氯霉素的浓度大于20mg·L-1时就已经对厌氧氨氮菌的活性产生严重影响了，实验表明，其活性至少下降了40%[4]。 另外，工业废水中的污泥浓度、底物浓度以及一些其他类型的物质的浓度都会对厌氧氨氮菌的活性产生重要影响。虽然微生物菌类经过训话对于这些有毒有害的物质具有一定的扛耐性，但是由于许多有毒物质的浓度较高，对于厌氧氨氮菌的活性影响是非常大的。尤其是
氨氮废水处理方法
高氨氮废水处理技术 介绍各类氨氮废水处理技术及其原理，包括各种方法的优缺点、适用范围、高浓度氨氮废水处理技术的研究进展。通过对比分析，明确不同类型高氨氮废水处理的选择方法，为治理高氨氮废水提供一条便捷的选择方法。 近年来，随着环境保护工作的日益加强，水体中有机物的代表指标-COD基本上得到有效控制，但是，含高氨氮废水达标排放没有得到有效控制，未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害，如易导致湖泊富营养化，海洋赤潮等。本文总结了国内外高氨氮废水处理技术及其优缺点、适用范围等。 1、废水中氨氮处理的主要技术应用与新进展 1.1吹脱法 吹脱法是将废水中的离子态铵(NH4+)，通过调节pH值转化为分子态氨，随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有：pH值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间。 NH4++OH-→NH3+H2O 炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水，常含有很高浓度的氨，因此常用蒸汽吹脱法处理，回收利用的氨部分抵消了产生蒸汽的高费用。石灰一般用来提高pH值。用蒸汽比用空气更易控制结垢现象，若用烧碱则可大大减轻结垢的程度。吹脱法一般采用填料吹脱塔，主要特征是在塔内装置一定高度的填料层，利用大表面积的填充塔来达到气水充分接触，以利于气水间的传质过程。常用的填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。胡允良等人研究了某制药厂生产乙胺碘呋酮时产生的一部分高浓度氨氮废水的静态吹脱效果。结果表明：当pH=10～13，温度为30～50℃时，氨氮吹脱率为70.3%～99.3%。 氨吹脱法通常用于高浓度氨氮废水的预处理，该处理技术优点在于除氨效果稳定，操作简单，容易控制。但如何提高吹脱效率、避免二次污染及如何控制生产过程水垢的生成都是氨吹脱法需要考虑的问题。 1.2化学沉淀法(MAP法)
吹脱法处理高浓度氨氮废水
吹脱法处理高浓度氨氮废水 作者：周明罗陈建中刘志勇 简介：对垃圾渗滤液处理难点进行了分析，阐述了垃圾渗滤液国内外处理现状、处理工艺对比、以及存在弊端，概述OFR新型专利技术处理垃圾渗滤液的原理、使用范围、技术优势及其推广方向，提出OFR 技术在高浓度有机废水处理有特殊的效果，已成功使用于国内外多家企业，尤其在垃圾渗滤液前预处理和经膜技术处理后的浓液处理方面有广阔的使用前景。 关键字：垃圾渗滤液浓缩液氨氮 高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，近20 年来，国内外对氨氮废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，如生物方法有硝化及藻类养殖；物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。新的技术不断出现，在处理氨氮废水的使用方面展现出诱人的前景。本文侧重介绍吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术特点及研究使用。 1 吹脱技术 吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，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，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。 水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下： NH4++OH-NH3+H2O （1） 氨和氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /K b=（C NH3·C H+）/C NH4+（2） 式中：Ka———氨离子的电离常数；
高浓度氨氮废水处理工艺
高浓度氨氮废水处理工艺 目前，工业废水、垃圾渗滤液、城市污水等高浓度氨氮废水对水体造成的危害已成为全世界关注的环境问题。绝大部分含氨氮的废水在未经任何处理或处理不达标的情况下直接排入水体，导致水体污染及富营养化，进而影响土壤、空气等。常见的含氮化合物主要包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮以及硝酸盐氮。其中氨氮是导致水体富营养化的主要污染物，其排放控制已成为目前水处理领域的重点和难点。 氨氮废水的处理方法有很多种，国内外学者针对该问题开展了大量研究。其中吹脱法是传统的高浓度氨氮废水处理方法，其设备占地面积小，操作灵活便捷，但也存在耗能大、处理成本高等缺点。成泽伟等采用超声波强化吹脱去除氨氮，去除率明显高于一般吹脱技术，且升幅超过50%。彭人勇等的研究也显示，超声波对吹脱的强化作用可以让氨氮去除率提升30%~40%。 沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称，其晶体构造主要由(SiO)四面体组成，其中的部分Si4+为Al3+取代，导致负电荷过剩，故其结构中有碱金属(碱土金属)等平衡电荷的离子，同时沸石构架中存在较多的空腔和孔道。上述结构决定了沸石具有吸附、离子交换等性质，因此其对氨氮具有很强的选择性吸附能力。 本研究在超声吹脱工艺的基础上，利用改性沸石对超声吹脱后的高浓度氨氮废水进行超声强化吸附处理，考察了沸石粒度、吸附时间、沸石投加量、吸附温度、吸附超声功率等因素对处理效果的影响，以期为高浓度氨氮废水的处理提供参考。 一、实验部分 1.1材料和仪器 实验所处理废水为模拟高浓度氨氮废水，为NH4Cl和超纯水配制的NH4Cl溶液，氨氮质量浓度约为1200mg/L的，实验中以实测浓度为准。 吸附剂选用浙江省缙云县产天然沸石经复合改性后得到的改性沸石，密度2.16g/cm3，硬度3~4，硅铝比4.25~5.25，孔隙率30%~40%。 D-51型pH计：日本HORIBA有限公司;UV765型紫外-可见分光光度计：上海精密化学仪器有限公司;JJ50型精密电子天平：美国双杰兄弟(集团)有限公司;EVOMA15/LS15型扫描电子显微镜：北京欧波同有限公司。 1.2实验方法 1.2.1超声吹脱 实验装置如图1所示。超声波发生器通过将工频电转变为20kHz以上(一般为
污水生物脱氮技术研究现状
污水生物脱氮技术研究现状 摘要：概述了传统生物脱氮技术原理及传统的生物脱氮技术，分析了传统生物脱氮工艺的不足，并介绍了同时硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等几种生物脱氮新技术的机理、特点和研究现状。最后对生物脱氮技术的今后的发展趋势进行了展望及建议，指出高效、低能耗的可持续脱氮工艺是污水处理的发展方向。 关键词：生物处理；生物脱氮；短程硝化反硝化；同步硝化反硝化；厌氧氨氧化Research Status of Biological Removal of Nitrogen from Wastewater Abstract：Summarizes the conventional biodenitrification technology principle and conventional biological removal of nitrogen technology, analyzes the deficiencies of conventional biological removal of nitrogen, and introduces nitration denitrification, shortcut nitrification and denitrification anaerobic ammonium oxidation ,and the features, the mechanism and the current research status of the several biological new technologies,. Finally have a outlook and Suggestions of the new technologies , points out that high efficiency, low energy consumption is the development direction of removal of nitrogen in sewage treatment. Keywords：biological disposal；nitrogen removal；shortcut nitrification；Simultaneous nitrification and denitrifieation；anaerobic ammonium
氨氮废水处理技术现状及发展
氨氮废水处理技术现状及发展 /# 前言 近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一，为满足公众对环境质量要求的不断提高，国家对氮制订了越来越严格的排放标准，研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。本文系统地阐述了氨氮废水处理现状和发展。 ! 处理技术现状 氨氮存在于许多工业废水中，特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料等生产过程，均排放氨氮废水，其浓度取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废 水，选择技术方案主要取决于：（#）水的性质；（!）处理效果；（,）经济效益。以及处理后出水的最后处置方法等。 虽然有许多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解；生物方法有硝化及藻类养殖，但其应用于工业废水的处理，必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水质及比较经济等优点，因此，目前氨氮处理实用性较好的技术为：（#）生物脱氮法；（!）氨吹脱、汽提法；（,）折点氯化法；（%）离子交换 法; # < , =。!$ # 生物脱氮法 生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。 生物硝化是在好氧条件下，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和硝酸盐的过程。如果反应完全，氨氧化成硝酸盐分两阶段完成：开始，在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐，亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌，利用氨作为其唯一能源，方程式（#）为这个反应关系式。第二阶段，在硝酸菌的作用下，使亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌，方程式（!）为这个反应的关系式。整个硝化反应可以用总方程式（,）来表示。从此关系式中可看到要达到完全硝化，#$ & >? >?@1/, 1 A B 9（以氮计）就需要%$ C >? B 9的溶解氧。 !虽然有些异养生物也能进行硝化，但硝化中最主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳E/值为’$ %，当E/ 在+$ ’< ’$ " 范围时，为最佳速度的"&F。当温度从( G提高到,& G时，硝化速度也随之不断增加，而剩余溶解氧大于#$ & >? B 9 就足以维持这一反应。反硝化就是在缺氧条件下，由于反硝化菌的作用，将和 . 还原为的过程。其过程的电子供体是各种碳源，若以甲醇作碳源为例，其反应式为： 对于硝化反应，温度对其影响比其它生物处理过程要大些，一般温度应维持在为宜。 用生物法处理含氨氮废水时，有机碳的相对浓度是考虑的主要因素，维持最佳碳氮比也是生物处理法成功的关键之一。若废水性质不宜直接进行生物处理，则采用物化法或物化. 生物联合法达到排放要求较为经济。 生物脱氮可去除多种含氮化合物，其处理效果稳定，不产生二次污染，而且比较经济，但有占地面积大、低温时效率低、易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。 氨吹脱、汽提法 吹脱、汽提法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
高低浓度氨氮废水处理工艺的对比
高低浓度氨氮废水处理工艺的对比 导读：污水中因氨氮浓度不同分为高低浓度氨氮废水，在实际应用中氨氮浓度大于500PPM的废水需要预处理(称为高氨氮废水 )，然后配合低氨氮废水的处理工艺进行最后的脱氮，因高氨氮废水与低氨氮废水采用的工艺不同，本文大体介绍一下。 污水中因氨氮浓度不同分为高低浓度氨氮废水，在实际应用中氨氮浓度大于500PPM的废水需要预处理(称为高氨氮废水)，然后配合低氨氮废水的处理工艺进行最后的脱氮，因高氨氮废水与低氨氮废水采用的工艺不同，本文大体介绍一下！ 1、高浓度氨氮废水处理技术 （1）吹脱法 将空气通入废水中，使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相，使废水得到处理的过程称为吹脱，常见的工艺流程见图1。 吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。将氨氮废水pH 调节至碱性，此时，铵离子转化为氨分子，再向水中通入气体，使其与液体充分接触，废水中溶解的气体和挥发性氨分子穿过气液界面，转至气相，从而达到去除氨氮的目的。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。 蒸汽吹脱法效率较高，氨氮去除率能达到90%以上，但能耗较大，一般应用在炼钢、化肥、石油化工等行业，其优点是可回收利用氨，经过吹脱处理后可回收到氨质量分数达30%以上的氨水。空气吹脱法的效率虽比蒸汽法的低，但能耗低、设备简单、操作方便。在氨氮总量不高的情况下，采用空气吹脱法比较经济，同时可用硫酸作吸收剂吸收吹脱出的氨氮，生成的硫酸铵可制成化肥。 但是在大规模的氨吹脱-汽提塔生产过程中，产生水垢是较棘手的问题。通过安装喷淋水系统可有效解决软质水垢问题，可是对于硬质水垢，喷淋装置也无法消除。此外，低温时氨氮去除率低，吹脱的气体形成二次污染。因此，吹脱法一般与其他氨氮废水处理方法联合运用，用吹脱法对高浓度氨氮废水进行预处理。
吹脱法处理高浓度氨氮废水
吹脱法处理高浓度氨氮废水 摘要：文章阐述了高浓度氨氮废水的来源及危害，论述了吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术原理、影响因素，重点分析了液气比的影响和确定，提出了采用催化氧化法解决吹脱氨气的二次污染问题。 关键字：高浓度氨氮废水吹脱法液气比催化氧化 高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，近20 年来，国内外对氨氮废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，如生物方法有硝化及藻类养殖；物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。新的技术不断出现，在处理氨氮废水的应用方面展现出诱人的前景。本文侧重介绍吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术特点及研究应用。 1 吹脱技术 吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，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，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。 水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下： NH 4++OH-NH3+H2O （1） 氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /K b=（C NH3·C H+）/C NH4+（2） 式中：Ka———氨离子的电离常数； Kw———水的电离常数； Kb———氨水的电离常数； C———物质浓度。
晶澳公司光伏废水脱氮改造工程技术研究
晶澳公司光伏废水脱氮改造工程技术研究本文针对晶澳公司废水处理总氮超标的问题,分析了该生产废水特点、现有污水处理设施存在的问题,提出了采用的提标改造污水处理方案;结合厂区生产实际,计算设计了各工艺池体参数、运行控制参数并调试监控;最后从技术和经济两方面分析了该改造工程的可行性和先进性。通过研究,获得如下结论:(1)晶澳公司废水主要为硅片电池生产工艺废水、废气处理喷淋废水和员工生活污水,经现有系统处理后,出水氟离子浓度及SS浓度均能达标排放,但出水总氮浓度仍高达450mg/L,难以满足《电池工业污染物排放标准》(GB30484-2013)的总氮排放指标。该厂区生产废水中污染物的有机物种类复杂,总氮含量较高,COD含量较低,营养比失调,氟化物含量较大,对水中微生物有一定生理毒害作用,影响生化处理效果,水质水量波动较大,存在冲击负荷;(2)原有废水处理工艺为“两级除氟工艺+SBR生化池”,由于此工艺缺少反硝化的环境,脱氮能力较差,TN无法达标,提标改造后采用“两级预缺氧+A/O”处理工艺,A/O生物处理采用缺氧+好氧处理工艺。 由于废水中COD指标低,总氮浓度较高,反硝化动力不足,需投加碳源。预计一级A/O去除率为80%,二级A/O去除率为65%,预测改造后水处理系统出水TN 为31.5mg/L,小于排放标准要求40mg/L,脱氮效率能到达到93%左右,污水可达标排放;(3)通过一个月的调试,整个系统出水已达到相应的排放标准。生化系统的二级A/O系统目前也比较稳定,一段去除率基本在70%～80%之间,二段出水已达到排放标准,出水COD现在稳定在120mg/L左右,总氮在30mg/L,氨氮25mg/L,说明硝态氮的去除率比较明显,整个反硝化反应的停留时间还是足够的,可以适当降低葡萄糖的加药量以控制成本。 A/O工艺各段的指标要严格控制,PH:6.5～8.5,O段DO控制在2～4mg/L,A
氨氮废水处理技术综述
第33卷第5期 2013年10月 山 西 化 工 SHANXI CHEMICAL INDUSTRY Vol.33 No.5 Oct.2013 环境保护 [3]随着工业的发展，产生的废弃物越来越多，大量未处理氨氮废水方面，吕锡武等用序批式反应器对氨氮废经处理或处理不完全的含氮污染物的任意排放，给环境水进行处理，实验中好氧阶段的总氮损失验证了好氧反造成了巨大的污染。由于氨氮的存在会消耗水体的溶解硝化的存在，并从生物化学和生物学角度阐释了好氧反氧，导致水体富营养化，进而影响水中生物生长，鱼类硝化的机理。实验结果表明，随着混合液溶解氧浓度的中毒、死亡，甚至会进一步导致食用了中毒鱼类的人类提高，好氧反硝化脱氮的能力逐渐降低，当溶解氧质量中毒，其危害不容小觑。在工业上，氨氮的存在会增加浓度为0.5mg/L时，总氮去除率可达到66.0%；张小玲等 [4] 循环水杀菌处理的过程及污水回收利用用氯量，且其对研究了在低溶解氧下，SBR反应器的短程硝化特征和控 铜等金属具有一定的腐蚀性，在污水回收利用时还会增制条件。实验结果表明，实现短程硝化的关键是保持大用氯量；同时能形成生物垢，堵塞管道和用水设备，高、低溶解氧交替的环境，一定条件下，用半连续碳源[5]影响换热效率。 投加方式可保证总同步脱氯效率达到80%；邹小玲采用相对于生活中的洗涤用水和农业灌溉废水，氨氮废SBBR工艺处理ADC发泡剂废水，以达到脱除氨氮的目水更广泛的来源是肥料生产、炼焦、煤气、合成橡胶、的。同时，考察了影响去除率的各个因素，确定了最佳染料、烧碱、电镀及石油开采等工业过程。工业过程中操作参数，保证了COD和氨氮的去除率分别为95.4%和氨氮废水排放量大、浓度高，危害也最大。 93.5%。并且，作者采用Monod模型对硝化反应阶段进行了动力学分析，得到了氨氮去除动力学模型。另外，叶[6][7]1 氨氮废水处理技术的国内外研究状况 建峰等、杨洋等研究了厌氧氨氧化工艺及其影响因素，确定了反应的最佳条件。在物理化学法处理氨氮废[9]1.1 国内研究状况 水方面，胡允良等用吹脱法处理高浓度制药氨氮废水，[10]国内在处理氨氮废水方面做了大量工作。在生物法 达到96%的吹脱效率。李可彬等对乳状液膜去除氨氮进行了研究，由合适的表面活性剂和膜增强剂等组成的液膜，在合适条件下的一级去除率可以达到97%。曲久 [11]辉等利用高铁酸盐对氨氮的氧化能力进行了研究，强化其氧化和絮凝的协同效果。实验结果表明，少量的三价铁在高铁氧化絮凝法去除氨氮过程中，具有一定的催 氨氮废水处理技术综述 李广慧 中北大学化工与环境学院，山西 太原 030051综述了氨氮废水处理技术的国内外研究现状，阐述了生物硝化反硝化法、反渗透法、氨吹脱法、化学沉淀法、离子交换法、电化学氧化法、折点氯化法去除氨氮的原理和影响因素，指出了各种方法的优、缺点及工艺技术的选择原则。 氨氮废水；研究状况；处理技术 X703.1 ---（） [关键词] [摘要][中图分类号] [文献标识码] A [文章编号] 10047050(2013)05006669 收稿时间:20130921 作者介绍:李广慧，男，1983年出生，中北大学在读工程硕士。研究方向:化工废水处理。 --DOI:10.16525/https://www.sodocs.net/doc/0d12000182.html,14-1109/tq.2013.05.021
氨氮废水的几种处理技术
氨氮废水的几种处理技术 王昊 周康根 (中南大学冶金科学与工程学院 长沙410083) 摘 要 介绍了氨氮废水处理的各种方法及原理,综述了目前国内外氨氮废水处理的研究现状及进展,并提出今后氨氮废水处理应着重考虑的几个问题。 关键词 氨氮废水 处理 研究进展 The R esearch Development on the T reatment of Ammonia -nitrogen W astew ater W ANG Hao ZHOU K ang gen (School o f Metallurgical Science and Engineering ,Central South Univer sity Changsha 410083) Abstract The methods and principles of treating amm onia nitrogen wastewater are introduced ,the research status and developments at home and abroad are described and several problems in the treatment for amm onia -nitrogen wastewater considered in the future are put for 2 ward. K eyw ords amm onia nitrogen wastewater treatment research development 氨氮是水体污染因素中重要的污染物,主要来自城镇生活污水、各种工业废水及化学肥料和农家肥料等。水体中氮含量超标,不仅使水环境质量恶化,引起富营养化,还对人类以及动植物有严重危害。我国从20世纪80年代开始废水处理过程中脱氮的研究,但目前大多数污水处理厂仍未考虑脱氮的问题。因此对废水中氮的去除,特别是氨氮的去除需要引起高度的重视。本文介绍几种氨氮废水处理方法。 1 氨氮废水处理的主要方法1.1 吹脱法 氨吹脱工艺[1,2]是将水的pH 值提到10.5 11.5的范 围,在吹脱塔中反复形成水滴,通过塔内大量空气循环,气水接触,使氨气逸出。这种方法广泛用于处理中高浓度的氨氮废水,常需加石灰,经吹脱可以回收氨气。 夏素兰 [3] 从相平衡与气液传质速率两方面分析了氨氮 吹脱工艺的影响因素,认为调节pH 值是改变吹脱体系化学平衡的重要手段,喷淋密度和气液比都是重要影响因素。胡继峰等[4]认为去除率要达到90%以上,pH 值必须大于12且温度高于90℃。胡允良等 [5] 实验室研究确定氨氮质量浓度 为7.27.5g/L 废水的最佳吹脱条件为:pH 值为11,温度为 40℃,吹脱时间2h ,出水中氨氮的质量浓度为307.4mg/L 。 黄骏等[6]采用吹脱法处理三氧化二钒生产的高浓度氨氮废水,在实验室试验的基础上进行工业试验,出水达标排放。 吹脱法主要用于处理高浓度的氨氮废水,其优点是设备简单,可以回收氨,但也存在许多缺点,主要有:①环境温度影响大,低于0℃时,氨吹脱塔实际上无法工作;②吹脱效率有限,其出水需进一步处理;③吹脱前需要加碱把废水的pH 值调整到11以上,吹脱后又须加酸把pH 值调整到9以下,所以药剂消耗大;④工业上一般用石灰调整pH 值,很容易在水中形成碳酸钙垢而在填料上沉积,可使塔板完全堵塞;⑤吹脱时所需空气量较大,因此动力消耗大,运行成本高。 1.2 化学沉淀(M AP )法 在一定的pH 条件下,水中的Mg 2+、HPO 43-和NH 4+可以生成磷酸铵镁沉淀[7],而使铵离子从水中分离出来。 影响沉淀效果的因素有沉淀剂种类及配比、pH 值、废水中的初始氨的浓度、干扰组分等。 有研究表明沉淀法去除废水中氨氮的pH 值为10.0,物质的量之比Mg ∶N =1.2、P ∶N =1.02时沉淀效果最好,氨氮去除率达到90%[8]。赵庆良等[9]研究表明,MgCl 2?6H 2O 和 Na 2HPO 4?12H 2O 组合沉淀剂优于MgO 和H 3PO 4组合,垃圾渗 滤液中的氨氮质量浓度可由5618mg/L 降低到65mg/L 。李芙蓉等[10]采用氧化镁和磷酸作为沉淀剂去除煤气洗涤循环水中高浓度的氨氮,效果良好。李才辉等[11]对M AP 法处理氨氮废水的工艺进行优化,研究表明氨氮的去除率随着反应时间的增加而增加,随着Mg ∶N 比值的增加而增加。刘小澜[12]探讨了不同操作条件对氨氮去除率的影响,在pH 值为 8.59.5的条件下,投加的药剂Mg 2+∶NH 4+∶PO 43-(摩尔比) 为1.4∶1∶0.8时,废水氨氮的去除率达99%以上,出水氨氮的质量浓度由2g/L 降至15mg/L 。 国外对用化学沉淀法去除废水中的氨氮也有较多研究。 S tratful 等[13]详细研究了影响磷酸铵镁沉淀及晶体生长的因 素,得出4点结论:①过量的铵离子对形成磷酸铵镁沉淀有利;②镁离子可能是形成磷酸铵镁沉淀的限制因素;③如果要想从废水中回收磷酸铵镁,需要得到比较大的晶体颗粒,则至少需要3h 的结晶时间;④沉淀的pH 值应大于8.5。 Battistoni 等[14]进行了用化学沉淀法从废水厌氧消化后的上 清液中同时回收氮和磷的研究。废水厌氧消化过程中,有机物中的氮和磷被微生物分解为无机的磷酸盐和氨氮,添加 MgO 可以生成磷酸铵镁沉淀可回收磷和氮。Lind 等[15]则进 行了用磷酸铵镁沉淀法从人的尿液中回收营养物质的研究,可以回收65.0%80.0%的氮。 ? 7?2006年第32卷第11期N ovenmber 2006 工业安全与环保 Industrial Safety and Environmental Protection
废水脱氮除磷技术研究进展
废水脱氮除磷技术研究进展 发表时间：2019-11-15T15:52:45.343Z 来源：《防护工程》2019年14期作者：崔树春1 张磊2 王明2 傅高健2 [导读] 吹脱、汽提法对于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质有较好的效果。 1，国网淮安供电公司江苏淮安 223002；2，江苏方天电力技术有限公司江苏南京 211102 摘要：氮磷作为湖泊富营养化的重要元素，一直受到人们的关注。本文综述了处理氮磷废水的主要技术及相关应用，并对未来的发展提出展望。 关键词：氮；磷；废水 1废水脱氮技术 1.1吹脱法 吹脱、汽提法对于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质有较好的效果。吹脱法去氮是利用NH4+与NH3的动态平衡，将废水中的离子态铵，通过pH值的调节转化为分子态氨，向装置吹脱载气，游离的分子态氨利用气液接触带离水中。按载气方式的不同可分为空气和蒸汽吹脱[1]。低浓度废水在室温下用空气吹脱，而高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。吹脱是一个传质过程，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值。按载气方式的不同可分为空气和蒸汽吹脱。 与直接脱氮相比，加入脱氮剂的脱氮效果要更好一些。发现吹脱工艺对水量较少的高浓度氨氮废水的脱氮有较好的作用。对于浓度在8000~10000mg/L的NH3-N废水采用吹脱工艺处理时，采用水温45~55℃；气水比为3000~4500∶1；HRT为2~3h；pH在10.5~11.5之间，脱氮剂采用椰油酸系列的复合制剂，吹脱时间不小于2h时,氨氮的去除率最高。 以平均氨氮浓度550mg/L以上的猪场废水为研究对象，利用高效复合脱氮剂物化法处理高浓度氨氮废水。试验证明与直接脱氮相比，投加高效复合脱氮剂能够降低反应时间，提高氨氮去除率，最高可提高7.6%。但脱氮剂投加量变化对氨氮去除率影响较低。 除了采用脱氮剂的方法，还可采用联合工艺去氮。利用蒸氨-吹脱法联合处理工艺处理高浓度脂肪胺污水。污水的氨氮浓度最高达21985mg/L，COD8925mg/L，设计污水处理量200t/d。针对脂肪胺污水中有油类的存在，所以先利用混凝剂和液碱调整pH，使有机胺破乳分离，铵盐亦转化为游离氨。再依次进入蒸氨和吹脱。结果表明，利用蒸氨-吹脱法处理法后出水氨氮可降低至600mg/L以下，经过进一步处理可达国家一级排放标准。但蒸氨-吹脱法工艺成本较高，不适于水量大，氨氮含量低的水量。而且运行中要注意对蒸氨系统进行清洗维护。 1.2折点氯化法 折点氯化法是在低浓度氨氮废水中加入次氯酸钠或氯气，依靠次氯酸钠和氯气的强氧化性，将废水中的氨氮氧化为N2的脱氮方法。 理论上，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氮的浓度降为零，当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯增多，即自由余氯。因此，将氨氮全转化为氮气时氯气通入量点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。 利用折点加氯法率处理时所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。理论需氯量取决于氨氮的浓度，两者质量比为7.6:1，实际应用中为了保证完全反应，一般氧化lmg氨氮需加9~10mg的氯气。pH值在6~7时为最佳反应区间，接触时间为0.5~2h。虽然氯化法反应迅速，所需设备投资少，但液氯的安全使用和贮存要求较严，处理成本也较高。若用次氯酸或二氧化氯发生装置代替使用液氯，可以缓解安全问题，但成本又有增加。副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染，增加出水对生物致癌、致畸的潜在危险性。折点氯化法处理后的出水在排放前一般需用活性炭或O2进行反氯化，以去除水中残余的氯。因此氯化法一般用于给水处理，对于大水量高浓度氨氮废水的处理常用于深度处理中。 用折点氯化法处理高氨氮含钴废水进行了试验及工程实践，利用吹脱法先去除废水中70%的氨氮，再利用折点加氯法，出水氨氮低至15mg·L-1以下。城市污水试验表明，折点氯化法脱氨可以使出水氨氮质量浓度<0.1mg·L-1。 采用折点氯化处理稀土冶炼废水发现pH为7，反应时间控制在10～15min时，废水中NH4+-N去除率达98%。同时与中和后的草酸沉淀母液处理发现Cl/NH4+为8:1效果最好。反应对pH、Cl/NH4+投入比的要求较为精确，在实际工程中需要准确操作。反应后余氯含量高于废水排放标准，去除率达98%以上，在折点氯化反应后投加适量Na2SO3还原余氯，可使余氯得到有效去除，且费用较低。 1.3离子交换法 离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。常规的离子交换树脂不具备对氨离子的选择性，故不能用作从废水中去除氨氮，目前常用沸石作为去除氨氮的离子交换体。 沸石是一类多空含水的架状铝硅酸盐矿物，它的骨架结构由硅(铝)氧四面体通过氧桥相互连接构成，由于硅连接方式的不同，形成了很多孔穴和孔道。孔穴和孔道会被具有移动性的阳离子和水填充，可进行阳离子交换，加热可使水从沸石中脱出，而沸石结构不会破坏。氨有很强的极性，且分子小于沸石孔径，斜发沸石对氨氮有较高的选择性，其交换能力远大于活性炭和离子交换树脂。通过物理、化学方法处理可提高沸石的孔隙率和阳离子交换能力，对氨氮的处理容量和选择性进一步增强。 近年来，国内外大量研究了斜发沸石和丝光沸石在微污染饮用水源处理中的应用。沸石是一种廉价的无机非金属矿，在净水方面有有取代昂贵的活性炭目的趋势，利用它去除水中的氨氮效率高，工艺简单，易再生，处理成本低，可为水中氨氮的去除提供一条高效、经济的新途径。 1.4生物脱氮法 生物脱氮是在硝化细菌和反硝化细菌的联合作用下将废水中的含氮污染物转化为氮气的过程。生物脱氮主要是经过以下步骤进行的： 1.4.1氨化反应 氨化反应是指有机氮在微生物细胞外经一系列复杂反应转化为氨氮的反应过程。有机氮中氮的价态一般为负三价，与氨氮中氮的价态一致，反应能量来自于自身的氧化还原反应，所以氨化反应比较容易进行。氨化反应时维持地球氮平衡的重要反应之一，避免了有机氮的