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饮用水中的氨氮问题

饮用水中的氨氮问题
饮用水中的氨氮问题

摘要:对当前我国地面水环境污染状况进行了归纳,认为氨氮污染是我国饮用水处理中普遍面临的问题。对饮用水中氨氮浓度过高可能产生的水质问题进行了探讨,认为可能造成饮用水中亚硝酸盐浓度过高。国内外饮用水标准的比较表明,欧洲国家对饮用水中氨氮有严格的要求,我国对水源水的氨氮限值有规定,但饮用水标准中没有规定,应该逐步推行氨氮标准。目前去除氨氮的最好方法是生物预处理技术。关键词:饮用水氨氮水质标准 1 饮用水处理中氨氮问题现状作为有机生命体的重要组成元素,氮在自然环境中存在一个循环过程。由于城市人口集中和城市污水处理相对不力,以及农业生产大量使用化学肥料,使地表水体中的氨氮达到了较高的浓度。根据90年代中国环境状况公报[1~7]的统计(见表1),我国地表水环境污染状况堪忧,七大水系中仅长江、珠江情况较好,且水质有逐年下降的趋势,氨氮在地表水体超标污染物中出现频率非常高。上海某水厂从黄浦江下游取水,1995年其原水氨氮变化如图1所示。从图中可以看出,该厂原水氨氮污染较严重,很多时间在2mg/L以上,最高可达6~7mg/L,用如此污染状况的原水生产自来水,需重视氨氮对饮用水水质的影响。 2 氨氮浓度过高时的问题水中的氮主要以氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮几种形式存在。在特定条件下,如氧化和微生物活动,有机氮可能转化为氨氮。好氧情况下,氨氮又可被硝化细菌氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。表1 90年代我国七大水系污染状况统计年份项目长江黄河珠江淮河松花江辽河海河1992比例(%)Ⅰ、Ⅱ:58;Ⅲ:22;Ⅳ、Ⅴ:20Ⅰ、Ⅱ:24;Ⅲ: 6;Ⅳ、Ⅴ:70Ⅰ、Ⅱ:47;Ⅲ:6;Ⅳ、Ⅴ:47Ⅰ、Ⅱ:13;Ⅲ:20;Ⅳ、Ⅴ:67Ⅲ:26;Ⅳ、Ⅴ:74Ⅲ:14;Ⅳ、Ⅴ:86Ⅰ、Ⅱ:16;Ⅲ:10;Ⅳ、Ⅴ:74主要污染物有机物、酚、氨氮有机物、酚、氨氮Hg、氨氮有机物、酚、氨氮Hg、氨氮、酚有机物、酚、氨氮、Hg、Cu有机物、氨氮1993比例(%)Ⅰ、Ⅱ:37;Ⅲ:31;Ⅳ、Ⅴ:32Ⅰ、Ⅱ:13;Ⅲ:18;Ⅳ、Ⅴ:69Ⅰ、Ⅱ:29;Ⅲ:40;Ⅳ、Ⅴ:31Ⅰ、Ⅱ:18.3;Ⅲ:15.7;Ⅳ、Ⅴ:66Ⅲ:38;Ⅳ、Ⅴ:62Ⅲ:13;Ⅳ、Ⅴ:87Ⅲ:50;Ⅳ、Ⅴ:50主要污染物CODMn、酚、氨氮、Cu、AsCODMn、酚、BOD、氨氮氨氮、Cu、AsCODMn、酚、氨氮Hg、氨氮、酚CODMn、Hg、氨氮、酚、Cu[!--empirenews.page--]CODMn、酚、氨氮1994比例(%)Ⅰ、Ⅱ:42;Ⅲ:29;Ⅳ、Ⅴ:29Ⅰ、Ⅱ:7;Ⅲ:27;Ⅳ、Ⅴ:66Ⅰ、Ⅱ:39Ⅲ:43;Ⅳ、Ⅴ:18Ⅰ、Ⅱ:16;Ⅲ:40;Ⅳ、Ⅴ:44Ⅰ、Ⅱ:6;Ⅲ:23;Ⅳ、Ⅴ:71Ⅰ、Ⅱ:32;Ⅲ:24;Ⅳ、Ⅴ:44主要污染物CODMn、酚、氨氮、Cu、AsCODMn、酚、BOD、氨氮氨氮、As、CODMn 氨氮、CODMnCODMn、氨氮、酚、CN-CODMn、酚、氨氮、BOD1995比例(%)Ⅰ、Ⅱ:45;Ⅲ:31;Ⅳ、Ⅴ:24Ⅰ、Ⅱ:5;Ⅲ:35;Ⅳ、Ⅴ:60Ⅰ、Ⅱ:31;Ⅲ:47;Ⅳ、Ⅴ:22Ⅰ、Ⅱ:27;Ⅲ:22;Ⅳ、Ⅴ:51Ⅰ、Ⅱ:4;Ⅲ:29;Ⅳ、Ⅴ:67Ⅰ、Ⅱ:42;Ⅲ:17;Ⅳ、Ⅴ:41主要污染物CODMn、酚、氨氮CODMn、酚、BOD、氨氮氨氮、CODMnCODMn、氨氮CODMn、氨氮、酚CODMn、酚、氨氮、BOD1996比例(%)Ⅰ、Ⅱ:38.8;Ⅲ:33.7;Ⅳ、Ⅴ:27.5Ⅰ、Ⅱ:8.2;Ⅲ:26.4;Ⅳ、Ⅴ:65.4Ⅰ、Ⅱ:49.5;Ⅲ:31.2;Ⅳ、Ⅴ:19.3Ⅰ、Ⅱ:17.6;Ⅲ:31.2;Ⅳ、Ⅴ:51.2Ⅰ、Ⅱ:2.9;Ⅲ:24.3;Ⅳ、Ⅴ:72.8Ⅰ、Ⅱ:39.7;Ⅲ:19.2;Ⅳ、Ⅴ:41.1主要污染物CODMn、酚、氨氮、CuCODMn、酚、BOD、氨氮氨氮、As、CODMnCODMn、氨氮CODMn、酚、氨氮、HgCODMn、酚、氨氮、Cu、HgCODMn、酚、氨氮、BOD1997比例(%)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ:67.7;Ⅳ、Ⅴ:32.3Ⅳ:66.7Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ:62.5;Ⅳ:29.2;Ⅴ:8.3干流以Ⅲ、Ⅳ为主Ⅳ:70.6Ⅴ以下:50Ⅴ以下:50主要污染物CODMn、酚、BODCODMn、酚、BOD、氨氮氨氮、Hg、COD[!--empirenews.page--]MnCODMn、氨氮CODMn、酚、BODCODMn、酚、氨氮、BODCODMn、BOD、氨氮1998比例(%)Ⅰ:4;Ⅱ:67;Ⅲ:4;Ⅳ:11;Ⅴ:4Ⅱ:24;Ⅲ:5;Ⅳ:47;Ⅴ以下:24Ⅰ:29;Ⅱ:36;Ⅲ:7;Ⅳ:22;Ⅴ:2;Ⅴ以下:4Ⅱ:11;Ⅲ:17;Ⅳ:18;Ⅴ:6;Ⅴ以下:48Ⅰ:5;Ⅱ:19;Ⅲ:4;Ⅳ:10;Ⅴ:9;Ⅴ以下:53Ⅰ:4.5;Ⅱ:2.3;Ⅲ:4.5;Ⅳ:22.7;Ⅴ:4.5;Ⅴ以下:61.4

Ⅲ:4;Ⅳ:67;Ⅴ:21;Ⅴ以下:8主要污染物CODMn、SS、氨氮SS、酚氨氮、石油、SSCODMn、

BOD CODMn、氨氮、石油、酚CODMn、酚、氨氮酚、石油注Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别表示按照我国

地面水环境质量标准划分的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ类水体。水中氨氮浓度并非固定不变,

而是可在多种氮的存在形式间互相转化。我国地面水环境质量标准的说明[8]中指出了水中

三氮(氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮)出现的水质意义,见表2。由表2可知,根据原水中三

氮出现情况的不同,水质呈现不同的污染特征。但只要水中有氨氮出现,则表示水体受到新

的污染,水体自净尚未完成。自来水厂面对这样的原水,为了保证饮用水安全,应该采取相

应的水处理措施。表2三种含氮化合物在原水中出现的意义NH 4-NNO-2-NNO-3-N意义 --水

新近被污染 -新近被污染,分解正在进行水以前被污染,已开始分解并仍有新污染 - 水

中污染物已分解,趋向自净 - 旧污染分解已完成,现又有新污染- -污染已分解,但未完全

自净或硝酸盐还原为亚硝酸盐-- 水中污染物都已分解并达到了净化---清洁水注“”表示在

水中出现;“-”表示在水中不出现。到目前为止还没有看到过饮用水中氨氮危害人体健

康的报道,但在地表水体中如果存在较高的氨氮,能对水生生物造成毒害,毒害作用主要是

由水中非离子氨(NH3)造成的。水中氨氮以铵根(NH 4)和非离子氨(NH3)两种形式存在,这两

种成分的比例随水温和pH值变化,以铵根为主。水中的亚硝酸盐不稳定,易在微生物或氧化

剂的作用下转化为硝酸盐和氨氮。硝酸盐和亚硝酸盐浓度高的饮用水可能对人体造成两种健

康危害[1~7],即诱发正铁血红朊症(尤其是婴儿)和产生致癌的亚硝胺,这两种危害都是亚

硝酸盐直接造成的,因而对硝酸盐的浓度限制较宽。[!--empirenews.page--] 自来水中

含高浓度的氨氮也可能产生亚硝酸盐的问题,尤其是在我国多层建筑广泛采用的屋顶水箱中。

屋顶水箱容易受到二次污染,也容易造成死水,使自来水在水箱中停留较长时间才被用户使

用。用含氨氮的自来水厂滤后水加氯后进行贮放试验,结果见图2。试验水样(滤后水)含氨

氮1.38mg/L,加氯后水样的余氯为2.0mg/L,密闭贮存于5L棕色瓶内,放置在室内

环境中,检测时从中取出少量水样分析余氯、氨氮和亚硝酸盐氮。试验期间水温从25℃逐渐

升高至27℃。由图2可知,2mg/L的余氯经2d就被消耗掉90%,同时开始进行硝化反

应。在开始2d内氨氮稍有下降,应该是同水中余氯反应的结果。第5~8d,有一个硝化反应

的高峰期,这段时间内氨氮浓度迅速下降,同时亚硝酸盐氮浓度迅速升高,最高时达到约

0.7mg/L。另外,饮用水中氨氮浓度较高,在消毒时会产生令人厌恶的嗅和味。 3

国内外饮用水标准对氨氮浓度的规定美国、前欧共体和WHO所制定的饮用水标准,代表

了目前世界的先进水平。由于常规处理难以去除氨氮,且西方国家近年水源保护较好,原水

氨氮浓度不高,目前各国饮用水标准中对氨氮的规定不一,见表3。表3 国内外饮用水标准

中对氨氮限值 mg/L标准名称原欧共体(1998)中国(1985)美国(1996)日本(1993)WHO(1992)

法国(1989)荷兰(1984)德国(1990)韩国(1984)氨氮限值

0.5---1.50.50.20.50.5 从表3可以看出,在饮用水标准中对

氨氮有规定的主要是欧洲国家,其他如美国、日本都没有规定。我国现行的饮用水标准

(GB 5749—85)中对氨氮没有规定,而文献[9]中推荐的一类水司(供水量100 ×104m3/d

以上的自来水公司)88项指标中,规定氨氮(以NH3计)的标准值为0.5mg/L。我国生活饮

用水水源水质标准[10]将饮用水水源分为Ⅰ、Ⅱ两级,其中对原水氨氮的规定是:Ⅰ级、

Ⅱ级≤0.5mg/L。水质指标超过Ⅱ级标准限值的水源水,不宜作为生活饮用水的水源。若

限于条件需加以利用,应采用相应的净化工艺进行处理。综上所述,我国并不是缺少对饮用

水源的氨氮规范,而是目前自来水厂采用的标准GB5749—85中,没有氨氮的限值。去除

污染原水中的氨氮,需要较高的经济投入。在我国目前的经济条件下,普遍要求处理水中的

氨氮较难实施,但有条件的自来水厂或原水受氨氮污染严重的水厂,应该逐渐实施去除水中

的氨氮,还要逐步将这一要求推广开来。 4 解决饮用水中氨氮的方法解决饮用水中

氨氮污染的根本方法是控制水源污染,在当前的实际情况下,应该在水厂中强化、增加处理工艺,去除原水中的氨氮。目前生物法处理是去除原水氨氮最有效、最经济的方法。生物预处理技术是在常规处理之前进行生物处理,该工艺不仅能去除60%~90%的原水氨氮,而且对水中有机物([!--empirenews.page--]CODMn、TOC等)、浊度、色度和锰等均有一定的去除效果,特别适合原水遭到较严重有机污染的水厂采用。除此之外,生物活性炭深度处理工艺也能去除水中的氨氮,但受工艺条件限制,去除能力有限。有些水厂常采用折点加氯的方法来去除氨氮,在原水被有机物污染的情况下,折点加氯会产生大量有机氯化物,使饮用水的安全性下降,因而一般不提倡使用折点加氯工艺。 5 结论目前我国地表水污染情况较严重,饮用水源大多受到氨氮污染。原水中较高的氨氮浓度预示着水体遭到新的有机污染,饮用水中的氨氮可能导致管网末梢的亚硝酸盐问题和嗅味问题。目前欧洲多数国家对饮用水中的氨氮浓度有较严格的规定。我国对饮用水水源的氨氮浓度也有类似限值,但目前自来水厂采用的饮用水标准GB 5749—85对氨氮却没有规定,应该逐步推行控制饮用水氨氮浓度的标准。解决饮用水氨氮问题的根本办法是控制水源污染,但在控制污染不力的情况下,只能加强自来水厂的除污能力,生物法预处理技术是目前解决饮用水中氨氮问题最有效、最经济的方法。

氨氮去除方法

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。处理氨氮废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++H2O NHCl2+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。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

废水除氨氮工艺比较知识讲解

国内高浓度氨氮废水处理常见工艺 物化法 国内外处理高浓度氨氮废水的物理化学方法很多,主要有空气吹脱法、蒸 汽汽提法、折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和烟 道气治理法等,这些方法各有优缺点,可用于不同条件的废水处理。 1.2.1.1空气吹脱法 空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触,利用废水中组分的实际浓 度与平衡浓度之间的差异,使氨氮由液相转移至气相而去除。废水中的氨 氮通常以离子铵(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在,将废水pH值调节至碱性时,NH4+转化为NH3,然后通入空气将NH3吹脱出来。 NH4++ OH-→ NH3+ H2O 在吹脱过程中,废水pH值、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。一般来说,pH值要提高至10.8~11.5,水温一般不能低于20℃,水力 负荷为2.5~5 m3/(m2·h),气水比为2500~5000 m3/m3,此时氨氮去除率 在80%~95%。 空气吹脱法工艺流程简单,但NH3-N仅从溶解状态转化为游离态,并没有 彻底除去,需要相应的回收装置,否则易造成二次污染;当温度低时, NH3-N吹脱效率大大低,不适合在寒冷的冬季使用。 另外,在当前越来越严格的排放要求条件下,作为一种较为简单粗糙的氨 氮废水处理工艺,空气吹脱法由于无法达到排放要求(如15 mg?L-1以下),加上氨的回收利用上受到限制,因此采用它的改良方法。

1.2.1.2蒸汽汽提法 蒸汽汽提法是利用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,处理机理与吹脱法一样,即在高pH值时使废水与气体密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。其传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差值。延长汽水间的接触时间及接触紧密程度可提高NH3-N 的处理效率,用填料塔可以满足此要求。由于采用蒸汽作为工作介质,氨自废水进入蒸汽中,然后在塔顶蒸馏成浓氨水、浓氨气或者液氨回收,或是采用酸吸收成为相应的铵盐。 蒸汽汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水(浓度在1000 mg?L-1以上),操作条件易于控制。对于浓度在1000~30000 mg?L-1,甚至更高浓度的氨氮废水,采用该法可以经一次处理后,氨氮浓度达到15 mg?L-1(国家一级排放标准)以下。 蒸汽汽提脱氨技术因为是以蒸汽为脱氨介质,由于蒸汽价格较高(约200元/吨),因此蒸汽消耗就成为了该技术关键指标。传统蒸汽汽提脱氨技术蒸汽消耗达到300kg/吨废水以上,因此传统蒸汽汽提脱氨技术成本很高。随着近些年来技术的进步,一些在传统蒸汽汽提脱氨技术上研究开发的新型蒸汽汽提脱氨技术已经大大降低了蒸汽单耗,达到了30kg/吨废水,因此新型蒸汽汽提脱氨技术正在高浓度工业氨氮废水处理领域得到广泛地推广应用,为我国氨氮污染物减排起到了强有力的技术支撑作用。 1.2.1.3折点加氯法 折点加氯法是将氯气通入水中,当投入量达到某一值(点)时,水中游离氯含量最低而氨的浓度降为零,当投入量超过该点时,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。折点氯化去除氨的的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气,氮气逸入大气。

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。

水中氨氮的去除方法

水中氨氮的去除方法 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

水中氨氮的去除方法 废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。 水中氨氮的去除方法有多种,但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化等。 下面我们详细介绍一下这几种水中氨氮的去除方法: 一、生物硝化与反硝化(生物陈氮法) (一) 生物硝化在好氧条件下,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氮和硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。生物硝化的反应过程为: 由上式可知:(1)在硝化过程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧;(2)硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 。 影响硝化过程的主要因素有:(1)pH值当pH值为~时(20℃),硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降,当碱度不足时,即需投加石灰,维持pH值在以上;(2)温度温度高时,硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;(3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小,其最大比生长速率为=~(温度20℃,~。为了维持池内一定量的硝化菌群,污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中,一般应取>2 ,或>2 ; (4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反

应的进行。一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在2~3mg/L以上;(5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在(BOD5)/kg(SS).d以下。 (二) 生物反硝化在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例,其反应式为: 6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O 6NO2-十 3CH3OH→3N2十3CO2十3H2O十60H- 由上可见,在生物反硝化过程中,不仅可使NO3--N、NO2--N被还原,而且还可位有机物氧化分解。 影响反硝化的主要因素:(1)温度温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般,以维持20~40℃为宜。苦在气温过低的冬季,可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施,以保持良好的反硝化效果;(2)pH值反硝化过程的pH值控制在~;(3)溶解氧 氧对反硝化脱氮有抑制作用。一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法);(4)有机碳源当废水中含足够的有机碳源,BOD5/TN>(3~5)时,可无需外加碳源。当废水所含的碳、氮比低于这个比值时,就需另外投加有机碳。外加有机碳多采用甲醇。考虑到甲醇对溶解氧的额外消耗,甲醇投量一般为NO3--N的3倍。

关于污水中氨氮的主要去除方法概述

关于污水中氨氮的主要去除方法概述 近20 年来,对氨氮污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,目前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为:生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。一、生物法1.生物法机理——生物硝化和反硝化机理在污水的生物脱氮处理过程中,首先在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用,将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐;然后在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出。因而,污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程,包括两个基本反应步骤: 由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;由硝酸菌 参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌) 的作用,将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源) 。生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70%—95%,二次污染小且比较经济,因此在国内外运用最多。但缺点是占地面积大,低温时效率低。2.传统生物法目前,国内外对氨氮污水实际处理中应用较成熟的生物处理方法是

传统的前置反硝化生物脱氮,如A/O、A2/O工艺等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮。传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于对环境条件的要求不同,这两个过程不能同时发生,而只能序列式进行,即硝化反应发生在好氧条件下,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行。1932 年,Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺,Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺,1973年Barnard 结合前面两种工艺又提出了A/O工艺,以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH、AAA 工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺。3. A/O系统A/O脱氮除磷系统,即缺氧、好氧脱氮除磷系统。它是70年代主要由美国、南非等国开发的具有去除废水中氮污染物的工艺,同时对脱磷亦有一定的效果。其工艺流程是让废水依次经历缺氧、好氧两个阶段,故人们通称为缺氧、好氧脱氮除磷系统,简称A/O系统。A/O系统流程简单、运行管理方便,且很容易利用原厂改建,从而提高了出水水质。近年来已得到了越来越广泛的应用。4.缺氧/ 好氧工艺(简称A2/O法)A2- O 法处理工艺是在好氧条件下,污水中NH3和铵盐在硝化菌的作用下被氧化成

水质氨氮检测方法及操作步骤

水质氨氮检测方法及操作步骤 氨氮 氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中,两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时,游离氨的比例较高。反之,则铵盐的比例为高。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,某些工业废水,如焦化废水和合成氨化肥厂废水等,以及农田排水。此外,在无氧环境中,水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用,还原为氨。在有氧环境中,水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。 测定水中各种形态的氮化合物,有助于评价水体被污染和“自净”状况。 氨氮含量较高时,对鱼类则可呈现毒害作用。 1.方法的选择 氨氮检测方法,通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐(或水酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点,水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色,以及浑浊等干扰测定,需做相应的预处理,苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点,干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量围宽等优点。氨氮含量较高时,尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。 2.水样的保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶,并应尽快分析,必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2,于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。 预处理 水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质,影响氨氮的测定。为此,在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水,可采用絮凝沉淀法,对污染严重的水或工业废水,则以蒸馏法使之消除干扰。 (一)絮凝沉淀法 概述 加适量的硫酸锌于水样中,并加氢氧化钠使呈碱性,生成氢氧化锌沉淀,再经过滤去除颜色和浑浊等。 仪器 100ml具塞量筒或比色管。 试剂

去除氨氮方法

2.化学沉淀(MAP) 法 在一定的pH条件下,水中的Mg2+ 、HPO43- 和NH4+可以生成磷酸铵镁沉淀,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 %。 赵庆良等[ ]研究表明,MgCl2 ?6H2O 和Na2HPO4?12H2O 组合沉淀剂优于MgO 和H3PO4 组合,垃圾渗滤液中的氨氮质量浓度可由5618 mg/ L 降低到65 mg/ L。 李芙蓉等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。 李才辉等对MAP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。 刘小澜探讨了不同操作条件对氨氮去除率的影响,在pH值为8.5-9. 5 的条件下,投加的药剂Mg2+:NH4+ ∶PO43- (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2 g/ L 降至15 mg/ L。 国外对用化学沉淀法去除废水中的氨氮也有较多研究。 Stratful等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3 h 的结晶时间; (4)沉淀的pH 值应大于8. 5。 Battistoni 等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。 化学沉淀法的最大优点是可以回收废水中的氨,所生成的沉淀可以作为复合肥而利用。存在的主要问题是沉淀剂的用量较大,需要对废水的pH 进行调整,另外有时生成的沉淀颗粒细小或是絮状体,工业中固液分离有一定困难。 (二) 生物脱氮法 1. 传统硝化反硝化 传统硝化反硝化工艺脱氮处理过程包括硝化和反硝化两个阶段。在将有机氮转化为氨氮的基础上,硝化阶段是将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐氮或硝酸盐氮的过程;反硝化阶段是将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成氮气的过程。只有当废水中的氮以亚硝酸盐氮

氨氮去除剂 次氯酸钠

氨氮去除剂次氯酸钠 随着废水排放标准的日益提高,去除废水中残留氨氮的要求越来越高。在各种去除氨氮的物化方法中。折点加氯法因为简单易行备受关注。与传统的氯系氧化剂液氯相比,次氯酸钠(NaCl0)不仅使用安全无氯气外泄的危险。而且可进一步减少消毒副产物(DBPs)的产生,因此用于氨氮的去除是较合适的氯化氧化剂。施光明等用NaCl0降低ADC发泡剂废水中的氨氮,弥补了在碱性条件下吹脱除氮的不足。 次氯酸钠折点氯化法主要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。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。 目前污水处理主要措施是次氯酸钠折点氯化法,主要形式是将氯气或次氯酸 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较低,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和pH值及氨氮浓度。 COD剂氨氮去除剂去磷剂除臭剂管道清洗除臭剂

氧化每克氨氮需要9至10mg氯气。pH值在6至7时为较佳反应区间,接触时间为0.5至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至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。 为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达0.9-1,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。 南京永禾环保工程有限公司是以承接水处理工程项目为主,并开发经营水处理相关产品,为用户提供综合技术服务的高科技工程公司。环境工程行业中颇具发展,公司实力雄厚,现有从事化工、水处理、环境工程专业和土建、电器、自动控制等专业的高中级工程技术人员20余人。 技术可广泛应用于锅炉水处理、电子、医药、饮料行业的纯水制备:苦碱水、海水淡化以及浓水提取、分离等各个领域。优秀的设计,成熟的技术,优秀的人才,设计、制造、检测等方面有强劲的实力。实业是基础,锐意进取;技术是向导,勇攀高峰。本公司将以不懈的努力,精益求精,以更优秀技术和产品服务与用户。 COD剂氨氮去除剂去磷剂除臭剂管道清洗除臭剂

哪家氨氮去除剂好

氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等,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,给水处理的难度和成本加大,甚至对人群及生物产生毒害作用。氨氮去除剂哪家好,首先我们需要了解氨氮去除剂的一些信息,才能够进行判断,下面为大家介绍氨氮去除剂的一些知识点。 废水中的氨氮去除方法中生物法和物理法都只能在一定的程度范围内处理,如果废水的进水浓度高了,跟着出水一般也会跟着高。但是使用氨氮去除剂,可以灵活地根据浓度的高低去进行投药。浓度高的时候投加多一点,浓度低的时候投加少一点,一般通过简单的调整提升泵的频率就能达到控制药剂量的效果。用氨氮去除剂解决废水中的氨氮去除问题无新增污染物,无沉淀,无二次污染。 氨氮去除剂 【产品介绍】 氨氮去除剂是一种专门为解决各类水中氨氮难去除而研发的新型药剂。该产品对污水中的氨氮有催化、分解的作用,能使废水中的氨氮迅速转为无害的气体而达到去除氨氮的目的;适用于线路板、电镀、电子、纺织、印染、制革、化肥厂、屠宰、养殖场等行业产生的高氨氮废水处理。

【性能指标】 外观白色固体 有效物质含量(,≥)99 PH值13~14 加药量(氨氮含量:氨氮去除剂JAD用量)1:100 【使用方法】 1、药剂配置:使用时可将本产品直接投加,或先加入溶解罐,配成浓度为10-20搅拌,用泵投加到反应池; 2、加药条件:该产品的反应PH一般为6-9,反应时间约5分钟; 3、投加量:根据废水中的氨氮含量不同其用量有所差异。根据经验值,倘若要降低10ppm的氨氮,该产品的投放量为1000ppm(即1公斤/吨废水),依次类推,呈线性关系。 4、实验方法: ①方法一:实验时取一定量的原水,调PH6-9,加入适量的本产品,搅拌5分钟,加入少量的混凝剂PAC和絮凝剂PAM在中性或碱性条件下絮凝沉淀后,过滤取上清液测定

去除氨氮方法

去除氨氮方法 去除氨氮的主要方法有:化学法、生物法、物理法。 物理法含蒸馏、反渗透、土壤灌溉等处理技术; 化学法含离子交换、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。 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。 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。处理氨氮废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++H2O NHCl2+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。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。 为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

水中低浓度氨氮去除方法

水中低浓度氨氮去除方法 1 引言 随着人类工业、生活污水的排放, 加之农业面源污染, 导致地表水氨氮污染严重.过量的氨氮会引起水体富营养化, 使藻类大量增殖, 对水体生态平衡和人类健康产生了严重的危害(姜瑞等, 2013).因此, 迫切需要寻找一种安全、高效又经济的低浓度氨氮污染水体的去除技术. 目前, 低浓度氨氮(≤50 mg2L-1)废水的处理方法主要有:折点加氯法、沉淀法、离子交换法等(姜瑞等2013;刘莉峰等, 2014).近年来, 半导体光催化技术因具有耐腐蚀、无毒、稳定性高、绿色环保、高效低耗能等优点(靳立民等, 2004; Hu et al., 2006), 在氨氮废水的治理中被逐渐应用(焦宏涛, 2008).其中, 以TiO2为催化剂处理氨氮废水的研究报道相对较多, 通过掺杂和负载处理, TiO2系列催化剂对氨氮的去除率大约在41%~90%之间.ZnO 作为一种廉价的光催化剂, 有关其处理氨氮废水的报道较少.研究发现, 纳米ZnO具有高光敏性、低毒性、良好的光学性能和化学稳定性, 在氨氮废水的去除方面有潜在的应用价值.但纳米ZnO应用于水处理时, 仍存在许多不足, 如在水中易团聚, 分散性差; 光催化结束后只能离心分离, 难以重复利用和实际应用. 通过引入聚合物, 形成ZnO纳米粒子/聚合物复合材料, 将聚合物作为纳米粒子载体, 利用聚合物分子链之间的排斥作用可有效防止纳米粒子的团聚, 能很好地解决上述不足, 并且已见文献报道(Iknur et al., 2015; Farzana et al., 2014).研究发现, 将纳米ZnO 分散于聚合物基质, 所得复合材料兼具纳米ZnO光催化性能和聚合物的延展性等优点(Antonio Carmona et al., 2015).在众多聚合物中, 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为一种无毒环保的热塑型材料, 耐碱、耐烯酸、化学稳定性良好, 且兼具质轻、价廉、易于成型等优点.PMMA能够透过73.5%的紫外光, 与纳米ZnO结合能够提高纳米ZnO的分散性和光学性能; 而且以PMMA大颗粒微球作为载体, 可使原本需经过离心才可分离回收的纳米ZnO可通过简单的过滤即可得到, 解决了催化剂回收难的问题. 因此, 本文通过水热法制备纳米ZnO, 并采用热粘固法负载于PMMA微球表面, 制备纳米ZnO-PMMA复合材料, 研究复合材料对水中低浓度氨氮的去除性能, 探讨此复合材料对氨氮去除的机制, 以期为纳米ZnO聚合物复合材料的制备和应用提供参考. 2 材料和方法 2.1 实验材料 六水合硝酸锌(化学纯)购自阿拉丁试剂(上海)有限公司; 聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠(CMC)均为化学纯, 购自国药集团化学试剂有限公司; 无水乙醇.氯化铵、氢氧化钠及盐酸均为分析纯, 购自南京化学试剂有限公司; 配制溶液和清洗仪器均采用去离子水. 2.2 ZnO-PMMA催化剂制备

水中氨氮的去除方法综述

水中氨氮的去除方法综 述 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

水中氨氮的去除方法综述 引言 氮在废水中以分子态氮、有机态氮、氨态氮、硝态氮、亚硝态氮以及硫氰化物和氰化物等多种形式存在,而氨氮是最主要的存在形式之一。氨氮存在于许多工业废水中,氨氮排入水体,特别是流动较缓慢的湖泊、海湾,容易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖,形成富营养化污染,除了会使自来水处理厂运行困难,造成饮用水的异味外,严重时会使水中溶解氧下降,鱼类大量死亡,甚至会导致湖泊的干涸灭亡[1]。 2007年太湖爆发的蓝藻污染就是典型的氨氮污染事件。2007年5月16日,梅梁湖水质变黑;22日,小湾里水厂停止供水;25日,贡湖水厂水质尚满足供水要求;28日,贡湖水厂水源地水质严重恶化,水源恶臭,水质发黑,溶解氧下降到0毫克每升,氨氮指标上升到5毫克每升,居民自来水臭味严重。氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程增大了用氯量;对某些金属,特别是对铜具有腐蚀性;当污水回用时,再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水设备,并影响换热效率[2]。 氨氮去除方法 生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下,通过硝化和反硝化等一系列反应,最终形成氮气,从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种,但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下:亚硝化:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ 硝化 : 2NO2- +O2→2NO3- 硝化菌的适宜pH值为~,最佳温度为35℃,温度对硝化菌的影响很大,温度下降10℃,硝化速度下降一半;DO浓度:2~3mg/L;BOD5负荷:;泥龄在3~5天以上。在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇为碳源为例,其反应式为: 6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O 6NO2- +3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH- 反硝化菌的适宜pH值为~;最佳温度为30℃,当温度低于10℃时,反硝化速度明显下降,而当温度低至3℃时,反硝化作用将停止;DO 浓度<L;BOD5/TN>3~5。生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70%~95%,二次污染小且比较经济,因此在国内外运用最多。其缺点是占地面积大,低温时效率低。常见的生物脱氮流程可以分为3类:⑴多级污泥系统多级污泥系统通常被称为传统的生物脱氮流程。此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果,其缺点是流程长,构筑物多,基建费用高,需要外加碳源,运行费用高,出水中残留一定量甲醇;⑵单级污泥系统单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。前置反硝化的生物脱氮流程,通常称为A/O流程。与传统的生物脱氮工艺流程相比,该工

一种利用臭氧和树叶去除水中氨氮的方法

一种利用臭氧及树叶去除水中氨氮的方法 (一)技术领域 本发明涉及一种利用臭氧和树叶协同作用去除水中氨氮的方法。 尤其涉及到臭氧氧化技术和杨柳科树叶吸附的协同作用。 (二)背景技术 水体中的氨氮会造成湖泊和河流的富营养化,减少溶解氧浓度,并对水体中的鱼类等水生物产生毒害;同时氨氮也会腐蚀、堵塞管道和用水设备。很多国家对饮用水中的氨氮浓度都有严格限定,根据我 国2002年建设部I类水质标准,饮用水中氨氮的允许浓度为0.5mg/L。现有的技术中,对氨氮的去除方法主要有生物脱氮法、空气吹脱法、离子交换法、折点氯化法、催化湿式氧化法等。一般物化法处理水中氨氮的原理是通过吸附、吹脱、渗滤、化学沉淀等方法将水中的氨氮从污水中分离出来,从而使水中的氨氮含量降低到规定的范围。物理吸附需要利用沸石中的阳离子和废水中的NH3-N进行交 换以达到脱氮的目的,但应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的方法操作虽然方便,氨氮回收率 高,但研究表明运行中需加碱,加碱量与废水中氨氮浓度成正比,而且膜分离技术目前尚在研究阶段,并不是十分的成熟。MAP沉淀法(又称磷酸铵镁沉淀法)去除污水中氨氮目前应用的也比较广泛,但加药量和药剂成本均不容乐观。 中国专利CN101041503A提供了一种臭氧催化氧化强化去除水中氨氮的方法,该方法是通过在反应器中布置催化剂、控制臭氧和废水的接触时间以及催化剂和布满臭氧的废水的接触时间来实现的,而所采

用的催化剂为沸石或改性沸石、活性氧化铝、活性炭、硅藻土、硅胶或陶粒中一种或几种。但由于采用的催化剂吸附容量的关系,处理过程均需涉及催化剂的最终处置问题,费用较为昂贵。 (三)发明内容 本发明提供了一种利用臭氧方法去除废水中氨氮的新思路,众所周知,植物具有净化空气、土壤和水的功能,而植物树叶也同样具有这样的功能,本发明即采用了臭氧氧化和树叶吸附协同作用的技术方案,成功去除了实验水样中的氨氮。 本发明将所述的臭氧和树叶协同的技术方案用于处理水样中的氨氮,所述的协同反应的工艺条件具体按照如下进行:将取回的树叶自然干燥或在50 士2 C左右的温度下加热干燥4-6h,然后粉碎成40 目-100目的树叶粉末待用。将500mL含有500~2000mg/L、pH调到9.5-10.5的氨氮溶液加入臭氧反应器中。称取0.5-1.5g树叶粉末加入,然后通入臭氧,臭氧化氧气进气流量为0.167L/min~0.67L/min,臭氧投加量为10-80mgmin-1;反应进行到10min 后,氨氮的去除率为76%~92%。就单独臭氧化处理而言,对氨氮水溶液的处理效果并不明显,反应进行到10min 时,氨氮去除率仅为21%~42%。如单独采用树叶吸附,当投加量达到1.5g时,氨氮的去除率约为25%。以氨氮浓度为1200mg/L 为例,采用单独臭氧氧化,臭氧化氧气进气流量为0.541L/min,臭氧投加量为65mg-min-1时,反应到10min时氨氮去除率为37%,采用单独树叶吸附,当投加量达到 1.3g时,氨氮的去 除率为25%。而同样条件下采用臭氧和树叶同时作用,10min后氨氮的去除率为84%,效率比单独臭氧氧化和树叶吸附的总和还要高,可知这两种技术不仅具有协同效应,树叶的加入同时也给臭氧氧化起到

工业废水去除氨氮的方法

工业废水去除氨氮的方法 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。处理氨氮废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→HClO+H++Cl- NH4++HClO→NH2Cl+H++H2O NHCl2+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。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。 2.选择性离子交换化去除氨氮 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。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子

水中氨氮的去除方法

水中氨氮的去除方法 令狐采学 废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。 水中氨氮的去除方法有多种,但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化等。 下面我们详细介绍一下这几种水中氨氮的去除方法: 一、生物硝化与反硝化(生物陈氮法) (一) 生物硝化在好氧条件下,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氮和硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。生物硝化的反应过程为: 由上式可知:(1)在硝化过程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g;(2)硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。 影响硝化过程的主要因素有:(1)pH值当pH值为8.0~8.4时(20℃),硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加石灰,维持pH值在7.5以上;(2)温度温度高时,硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;(3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小,其最大比生长速率为=0.3~0.5d-1(温度20℃,pH8.0~8.4)。为了维持池内一定量的硝化

菌群,污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中,一般应取>2 ,或>2 ;(4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在2~3mg/L以上;(5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d 以下。 (二) 生物反硝化在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例,其反应式为: 6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O 6NO2-十3CH3OH→3N2十3CO2十3H2O十60H- 由上可见,在生物反硝化过程中,不仅可使NO3--N、NO2--N 被还原,而且还可位有机物氧化分解。 影响反硝化的主要因素:(1)温度温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般,以维持20~40℃为宜。苦在气温过低的冬季,可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施,以保持良好的反硝化效果;(2)pH值反硝化过程的pH值控制在7.0~8.0;(3)溶解氧氧对反硝化脱氮有抑制作用。一般在反硝化

对污水中氨氮的主要去除方法

对污水中氨氮的主要去除方法 近20 年来, 对氨氮污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,目前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为:生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。 一.生物法 1.生物法机理——生物硝化和反硝化机理 在污水的生物脱氮处理过程中,首先在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用,将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐;然后在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出。因而,污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。生物脱氮工艺流程见图1 。 进水预处理曝气池二沉池脱氮池 图1 生物脱氮工艺流程 硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程,包括两个基本反应步骤: 由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。 在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌) 的作用,将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源) 。 生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70%—95%,二次污染小且比较经济,因此在国内外运用最多。但缺点是占地面积大,低温时效率低[11]。 2.传统生物法 目前, 国内外对氨氮污水实际处理中应用较成熟的生物处理方法是传统的前置反硝化生物脱氮,如A/O、A2/O工艺等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮。传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于对环境条件的要求不同,这两个过程不能同时发生,而只能序列式进行,即硝化反应发生在好氧条件下,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行。1932 年,Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺(post-denitrification),Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺(pre-denitrification) ,1973年Barnard 结合前面两种工艺又提出了A/O工艺,以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH、AAA 工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺[12]。 3. A/O系统 A/O脱氮除磷系统,即缺氧、好氧脱氮除磷系统。它是70年代主要由美国、南非等国开发的具有去除废水中氮污染物的工艺,同时对脱磷亦有一定的效果[13]。其工艺流程是让废水依次经历缺氧、好氧两个阶段,故人们通称为缺氧、好氧脱氮除磷系统,简称A/O系统。A/O系统流程简单、运行管理方便,且很容易利用

氨氮废水常用处理方法

氨氮废水常用处理方法 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮(500 mg/L以上,甚至达到几千mg/L),以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 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。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究,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2000~4000 mg/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882 mg/L)进行了处理试验。最佳工艺条件为pH=11,超声吹脱时间为40 min,气水比为l000:1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100 mg/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(2240 mg/L)时发现在pH=11.5,反应时间为24 h,仅以120 r/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。 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。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而,蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明,每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力,当沸石粒径为30~16目时,氨氮去除率达到了78.5%,且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下,进水氨氮浓度越大,吸附速率越大,沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。 用沸石离子交换法处理经厌氧消化过的猪肥废水时发现Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo 中Na-Zeo沸石效果最好,其次是Ca-Zeo。增加离子交换床的高度可以提高氨氮去除率,综合考虑经济原因和水力条件,床高18 cm(H/D=4),相对流量小于7.8BV/h是比较适合的尺寸。离子交换法受悬浮物浓度的影响较大。 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。蒋展鹏等[6]采用电渗析法和聚丙烯(PP)中空纤维膜法处理高浓度氨氮无机废水可

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