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2.3化学沉淀法从世纪年代就开始应用于废水处理,随着对化学沉淀法的不断研究,发现2060化学沉淀法最好使用和其基本原理是向废水中投加和使之和HPO MgO NH+Mg+PC,3444生成难溶复盐(简称)结晶,再通过重力沉淀使从废水中分离这NH+MgNH PO*6H0MAP MAP,4442样可以避免往废水中带入其它有害离子,而且还起到了一定程度的中和的作用,节约MgO H+了碱的用量经化学沉淀后,若和土的残留浓度还比较高,则有研究建议化学沉淀NH+-N PO44放在生物处理前,经过生物处理后和的含量可进一步降低产物为圆柱形晶体,无吸湿N PMAP,性,在空气中很快干燥,沉淀过程中很少吸收有毒物质,不吸收重金属和有机物此外,MAP溶解度随着的升高而降低;温度越低,溶解度也越低pH MAP化学沉淀法可以处理各种浓度氨氮废水其与生物法结合处理高浓度氨氮废水,曝气池不需达到硝化阶段,曝气池体积比硝化-反硝化法可以减小约一倍在化学沉淀法NH+-N4中被沉淀去除,与硝化-反硝化法相比,能耗大大节省,反应也不受温度限制,不受有毒物质的干扰,其产物还可用作肥料,可在一定程度上降低处理费用因此,沉淀法是一种技MAP,MAP术可行、经济合理的方法,很有开辟前景,但要广泛应用于工业废水处理,尚需解决以下两个问题
(1)寻觅价廉高效的沉淀剂;
(2)开辟MAP作为肥料的价值离子交换法
3.
2.4沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅铝酸盐,普通作为离子交换树脂用于去除氨氮的为斜发沸石,此法具有投资省、工艺简单、操作较为方便的优点,但对于高浓度的氨氮废水,会使树脂再生频繁而造成操作艰难,且再生液仍为高浓度氨氮废水,需再处理常用的离子交换系统有以下三种类型固定床1在此系统中,溶液的去离子过程为二阶段间歇过程溶液通过阳树脂床时阳离子与氢离子交换生成酸溶液,然后此溶液再通过阴树脂床,以去除阴离子交换能力将耗尽时,树脂在原位再生,时常采用向下流再生法,此法操作可靠方便,但其化学效率相对较低,容积较大,联系到树脂用量大,有时为了适应连续流的要求,还需要有储备装置,于是投资费用较高混合床2混合床系统用一步法来去除溶液中的离子溶液流过阳、阴树脂充分混合的混合床混合床的再生比两个单生床再生要复杂一些,因为在再生前必须将两种树脂分开在水力学上可利用两种树脂的比重差用水力反洗使其分层虽然混合床的化学效率较高,但它需要大量的清洗水这对节约用水不利,此外将交换离子作为回收产品采集时,回收液稀,其浓缩费用也很高挪移床3挪移床系统通过二阶段过程来去除溶液中的离子在这两个过程中,虽然实际上工作流体处理的水是间歇的,而它的效果却是连续的首先溶液和阳树脂逆向流动,阳树脂脉动通过容器,新鲜树脂从一端补充,用过的树脂从另一端排出,在此过程中完成离子交换和树脂再生然后溶液游向流过一个与上面相似的阴树脂挪移床来完成阴离子的交换液膜法
3.
2.5自从年黎念之发现乳状液膜以来,液膜法得到了广泛的研究⑶许多人认为液膜分离法1986有可能成为继萃取法之后的第二代分离纯化技术,特别合用于低浓度金属离子提纯及废水处理等过程乳状液膜法去除氨氮的机理是:氨态氮易溶于膜相油相,NH-N3它从膜相外高浓度的外侧,通过膜相的扩散迁移,到达膜相内侧与内相界面,与膜内相中的酸发生解脱反应,生成的不溶于油相而稳定在膜内相中,在膜内外两侧氨浓度差的推动NH+4下,氨份子不断通过膜表面吸附,渗透扩散迁移至膜相内侧解吸,从而达到分离去除氨氮的目的通常采用硫酸为吸收液,选用耐酸性疏水膜,在吸收液-微孔膜界面上为吸收,NH HSO324生成不挥发的而被回收人们已经对膜吸收法中膜的渗漏问题进行了研究,并NHSO424发现较高的氨氮和盐量能有效抑制水的渗透蒸储通量该法具有投资少、能耗低、高效、使用方便和操作简单等特点,此外膜吸收法还有传质面积大的优点和没有雾沫夹带、液泛、沟流、鼓泡等现象发生土壤灌溉
3.3土壤灌溉是把低浓度的氨氮废水作为农作物的肥料来使用,既为污灌区农业提供了50mg/L稳定的水源,又避免了水体富营养化,提高了水资源利用率西红柿罐头废水与城市污水混合并经氧化塘处理至氨氮/后用于灌溉,氨氮可彻底被吸收;马铃薯加工厂废水也用于喷淋灌溉,1Img L经测定氨氮的排放水中有的氨氮被吸收,日本大学生物实验室和农25mg/L75%Aichi Aichi-ke n业研究中心阳,利用日本西南地区水稻田对氨氮进行吸收研究表明,只需占总面积的水稻田5%就可以吸收该地区所有排污渠中一半的氨氮负荷但用于土壤灌溉的废水必须经过预处理,去除病菌、重金属、酚类、氧化物、油类等有害物质,防止对地面、地下水的污染及病菌的传播探讨4氨氮污水的处理技术都有各自的优势与不足:生物法处理氨氮污水较稳定,但普通要求氨氮浓度在以下,总氮去除率可达是目前国内外运用最多的一种方法生物脱氮新400mg/L70%〜95%,工艺处理高浓度氨氮废水效率比较高,目前实际投入运行的有短程硝化反硝化工艺和厌氧氨氧化工艺,但它们的工艺条件要求严格,特殊是对溶解氧的要求更为严格,在实际应用中很难控制;其他新型脱氮技术也只是在实验研究阶段氨吹脱法,工艺成熟,吹脱效率高,运行稳定,但动力消耗大,塔壁易结垢,在寒冷季节效率会降低;化学沉淀法工艺简单,效率高,但投加药剂量大,必须找一种高效价廉无污染的药剂或者助凝剂;人们已经对膜吸收法中膜的渗漏问题进行了研究,并发现较高的氨氮和盐量能有效抑制水的渗透蒸储通量;对于成份比较简单的氨氮废水处理,在物理化学法中,吹脱法和膜吸收法是比较经济有效的选择;如果污水成份相对复杂,比如油性污染物含量较高,则需先进行气浮等预处理对于高浓度氨氮废水,为保证出水达标排放,建议采用物化法和生物法联合工艺取代单一工艺以彻底去除废水中氨氮综合以上各种方法相对于有机物来讲,污水中氨氮的脱除是比较麻烦的,生化法比较经济,但对中高浓度的氨氮废水不适合;物化法可以处理高浓度的氨氮废水,但往往是多种方法串联组合,且运行费用昂贵,有些还会产生二次污染对工业废水来说,由于氨氮浓度高,宜采用将高浓度氨氮废水集中物化处理后再和其他废水混合,然后采用常规生化处理的组合工艺,这样可适当降低工程投资和建成后的运行费用总的来说,生产单位应首先对生产工艺进行改革,能不使用含氮原料的尽量不用,如必须使用应尽量减少泡冒滴漏,从上游减少氨氮的排放量;对污水脱氮处理工艺的选择应根据企业的实际情况,综合考虑,设计的工艺流程应首先进行小试,待试验证实后再开始设计和施工结论:对氨氮污水处处理方法的选择应遵循以下几条城市污水、中1低氨氮浓度工业废水中氨氮的去除,由于生物法因工艺简单、处理能力强、运行方式灵便,处理工艺成熟,比较经济,在其他同等条件下优先选择高浓度氨氮工业废水应根据废水的特性选择2不同的物化法与生物法联合去除比较经济有效氨氮污水处理方法应用于兰州市污水处理厂中的研究5截至年兰州市实际建成并运行的城市生活污水处理厂有两座一是雁儿湾污水处理厂,2022一是七里河安宁污水处理厂网也是目前甘肃省处理规模在以上的两座污水处理厂其10x lOma/d中七里河安宁污水处理厂目前甘肃省最大的污水处理厂也雁儿湾污水处理厂是一座设计工艺完整的城市二级污水处理厂,主要包括污水污泥两大处理系统,污水处理工艺采用传统活性污泥法,鼓风曝气形式;污泥处理工艺采用厌氧消化,二级中温处理处理厂设计规模日处理量为万吨/日,其中一期工程污水处理量为万吨/日,二期工程1610污水处理量为万吨/日雁儿湾污水处理厂一期工程从年开工建设年竣工,到年6198519951998月一级处理设施投产运行,主要接纳处理的城市污水来源于兰州市城关区黄河以南,铁路以北,6中山桥以东,排洪沟以西区域内党政机关、工厂、部队、企事业单位的工业废水约万吨,占每天3污水处理总量的生活污水万吨,占每天污水处理总量的服务面积平方公里,服务30%,770%,70人口约万人由于多年长期闲置和日晒雨淋,不得不又投入资金对设施进行改造,二期工程于80年月竣工,年正式投入的二级运行规模污水处理设施,从开工建设到正式20035200416x10m3/d1投入二级运行经历了二十多年现在每天可处理污水万吨每年可去除量为吨,16COD19586NH-N量为吨,量为吨,污水处理量为吨,垃圾沉渣处理量吨,经生化处188SS10629182521903理后的污水,达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准的二级标准GB8978-1996由于终沉池未建成启用,目前出水只能达到国家二级排放标准出水为摆布,SS17mg/L为摆布,为摆布,氨氮为摆布,总磷为摆布COD60mg/L BOD26mg/L NH-N27mg/L TPl.8mg/L3其工艺流程如下进水细格栅曝气沉砂池出水终沉池(未建)接触池图雁儿湾污水厂工艺流程图2活性污泥处理工艺对氨氮的去除效率很低不能达到目前执行的国标()一级标准GB18912-2002中的类标准附,综合本文所述方法以及雁儿湾污水处理厂实际工艺流程及进水氨氮浓度,可考B虑将曝气池按()曝气池运行,将拟建的终沉池改建为高A/O Anaerobic-Oxic2效生物滤池,这样使污水在处理过程中停留时间增长,增加了污水与微生物的接触时间、接触面积,从而增大了对有机物的处理力度,使去除氨氮的能力增强,使出水水质能达到现行国家一级标准中的类标准B兰州市七里河、安宁区安宁区污水处理厂工于年月开工建设年竣工,设计处理水20036,2022近期(年)万总投资万元,远期(年)万目前实际处理污水200020iw/d,39553105202230nWd16万吨/日网污水处理厂污水处理采用生物循环曝气活性污泥法工艺;其去除氨氮方法是典型的生物处理法此外,兰州石化公司污水处理厂,在生产催化剂过程中排放的高氨氮废水,通过原有污水处理厂处理后的出水水质达不到排放标准,其后通过试验研究采用(ABFT Aeration即曝气生物流化池)污水处理工艺进行改造,实现了通过生物法将BiologicalFluidizedT,a k600mg/L高氨氮有机废水降解到以下,出水水质已经达到国家一级排放标准并于年8mg/L GB8978-962004通过国家级验收Ml综上可以看出,兰州市对于污水中的氨氮处理,开始或者已经采用生物法处理,这也是目前国内普遍采用的氨氮处理方法,而基于此法进行的深入研究与完善,也是未来一段时期污水氨氮处理的主要研究方向展望6尽管氨氮去除方法有多种,有时还采取多种技术的联合处理,但还没有一种方案能高效、经济、稳定的处理氨氮污水,有些工艺在氨氮被脱除的同时带来了二次污染操作简便、处理性能稳定高效、运行费用低廉、能实现氨氮回收利用的处理技术是今后发展的方向鉴于各种方法存在的问题及其开辟习面开辟便宜的沉淀剂,包括磷源、镁源的开辟研究及循环利用1提高离子交换剂的吸附性能,延长其使用周期和寿命2生物脱氮氨技术将是未来成为高浓度氨氮污水处理方向3物理化学法与生物法结合的生物膜法将成为各行业处理高浓度氨氮污水切实可行的4MBR新工艺,应更深入地研究解决膜处理法的渗透和膜污染问题生物法与物化法的改进型工艺及联合处理工艺具有更大的发展空间5进一步扩大实验研究的工业化应用6参考文献
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1.1随着世界经济发展和城市化的进程,对水的需求量不断增大,随之而来的是污水的排放量日益增多,水体中氨氮量的剧增引起了国内外社会各界的广泛关注据统计年,全国污水排放总量,2003为亿吨,工业废水排放量为亿吨,氨氮的排放量为万吨;城镇生活污水的排放量为
460.
0212.
440.4亿吨,其中氨氮的排放量为万吨山氨氮的大量排放不仅造成为了水环境污染和水体富营
247.
689.3养化及水体发生赤潮等现象,而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物繁殖,形成生物垢,阻塞管道和用水设备,影响热交换大量含有氨氮的污水排入江河、湖泊,造成自然水体的富营养化,同时给生活和工业用水的处理带来较大的艰难水体中含有大量的氨氮,使水体产生富营养化效应,刺激并加速水生植物的生长,如海藻、水草的大量生长繁殖,导致水体生态平衡失调在水中硝化细菌的作用下氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,彻底氧化氨氮约需溶解氧,1mg
4.6mg这对水体质量的改善和保证十分不利,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态,水下生物得不到充足的阳光而影响了生存和繁殖溶解氧的过饱和以及水中溶解氧减少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡,在近海海域引起赤潮据报导年中国沿海共发生赤潮次,累计面积平方公里,造成直接经济损,20226814102失亿元,累计面积较年增加平方公里⑶氨氮污水对环境的影响已引起环保领域和
0.652022364全球范围的重视,目前,国内外对氨氮污水的研究主要集中在开辟新的脱氨氮处理技术,以达到更好处理氨氮的目的和环保的要求年德国要求污水处理厂外排污水达到国家三级标准199585%年,在此标准基础上还要求,污水厂出水每取样的混合水样至少有满足无机氮<19992h80%5mg/L⑶;我国1988年实施的地面水环境质量标准GB3838-88规定了硝酸盐、亚硝酸盐、非离子氨和凯氏氮的标准时隔年,在增加了氨氮的排放标准,在中增加了11GHZB1-1999GB3838-2002总氮控制各地的环保部门要求相关行业必须即将上马脱氮设施,否则关闭工厂或者增加排污费的征收从以上情况可知氨氮处理的重要性,目前国内外有很多处理氨氮的方法,为了避免重复建设和使用不成熟的技术,分析当前的技术发展具有重要的现实意义废水中氮的来源
1.2氨氮存在于许多工业废水中,钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃创造、肉类加工和饲料生产等工业均排放高浓度的氨氮废水某些工业自身会产生氨氮污染物,如钢铁工业副产品焦炭、镒铁生产、高炉以及肉类加工业等,而另一些工业将高炉氨用作化学原料,如用氨等配成消光液以创造磨砂玻璃此外,皮革、孵化、动物排泄物等新鲜废水中氨氮初始含量并不高,但由于废水中有机氮的脱氨基反应,在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加,不同类的工业废水中氨氮浓度千变万化,即使同类工业不同工厂的废水中其浓度也各不相同总的来说,人类活动造成的氮的来源主要有以下几方面未经处理的工业和生活污水直接排入河道和水体1这种污水的氨氮含量高,排入江河湖泊,造成藻类过度生长的危害最大城市污水、农业污水,食品等工业的废水中含有大量的氮、磷和有机物质据统计,全世界每年施入农田的数千万吨氮肥中约有一半经河流进入海洋美国沿海城市每年仅通过粪便排入沿海的氮近十万吨污水处理场出水2采用常规工艺的污水处理厂,有机物被氧化分解产生了氨氮,除了构成微生物细胞组分外,剩余部份随出水排入河道,这是城市污水虽经过二级常规处理但河道仍然浮现富营养化和黑臭的重要原因之一面源性的农业污染物,包括废料、农药和动物粪便等3国内外研究发展
2.国外研究发展
2.1国外在污水生物脱氮方面做了大量工作,开辟了许多新的脱氮技术和新型生物反应器世20纪年代后期迅速发展起来的固定化细胞技术,在氨氮工业废水处理领域具有广阔的应用前景60日本下水道事业团用固定化硝化菌在流化床反应器中进行一年半的生产性实验,去除率达到%以上⑷等发现,氨可直接作为电子供体而进行反硝NH-N90Van derGraa3化反应,并称之为厌氧氨生物氧化道称,他们的重大发现anaerobic ammoniumoxidat nAnammox为研究厌氧氨生物氧化技术提供了理论依据与传统的硝化-反硝化技术相比,厌氧氨生物氧化技术具有的优点是:不需要外加有机物作电子供体,既可节省费用又可防止二次污染;可以经济有效地利用氧,能耗大幅度下降⑸由于硝化-反硝化工艺所赖以依托的两类微生物在环境和营养要求上都有很大的差异,传统的生物脱氮工艺都是将缺氧区厌氧区与好氧区分隔开,如系统近年A/O来,不少研究和报导证明,反硝化可发生在有氧条件下,即好氧反硝化的存在,它为突破传统生物脱氮技术限制,利用一个生物反应器在一种条件下完成脱氮反应提供了微生物基础同时硝化和反硝化i6M1技术可以通过控制影响硝化和反硝化基质的投加simultaneous nitrifica-tion-denitrif on量或者消耗量来实现⑹近年来,国外还报导了一些结合各种方法的新的氨氮脱除工艺如O.Lahav等使用沸石作为离子交换材料,既作为把氨氮从废水中分离出来的分离器,又作为硝化细菌的载体该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行在吸附阶段,沸石柱作为典型的离子交换柱;而在生物再生阶段,附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮研究结果表明,该工艺具有高的氨氮去除率和稳定性,能成功地去除原水和二级出水中的氨氮⑺国内研究发展
2.2国内在污水脱氮方面做了许多工作,在物理化学法处理氨氮废水方面,如淮阴钢铁集团公司开辟了利用烟道气处理剩余氨水的技术其主要特点是:采用特制的喷雾干燥塔,将焦化剩余氨水以雾化状态与塔内的烟道气接触发生物理化学反应,废水中的水分在烟道气热量的作用下全部汽化,随烟道气经烟囱排出主要反应物硫钱以及废水中的有机物和粉煤灰经吸尘器采集后,综合利用制砖或者作锅炉燃料的助燃添加剂专家认为这项技术具有广阔的推广应用前景网李可彬等研究了用乳状液膜法去除废水中的氨氮,考察了各种因素对氨氮去除率的影响,选用的液膜体系可使氨氮质量分数为以上的废水,一级去除率达以上,处理后的废水符合排放标准⑼10-397%氨氮污水处理主要技术3近年来,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20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、土壤灌溉法等生物法
3.1生物法机理——生物硝化和反硝化机理
3.
1.1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者硝酸盐;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于是,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1O进水预处理曝气池二沉池脱氮池终沉池出水图生物脱氮工艺流程的1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预的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;由硝酸菌参预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者亚硝酸盐还原成的过程,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N2源生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达二次污染小且比较经济,因70%—95%,此在国内外运用最多但缺点是占地面积大,低温时效率低传统生物法
3.
1.2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、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A/O A/O2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者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,形成份级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行年,利用内源反1932Wuhrmann硝化建立了后置反硝化工艺干年提出了前置反硝化工艺post-deni tification,Ludz|Pck Ettinge1962年结合前面两种pre-denirtificatio,nl973Barnard工艺又提出了工艺,以及后又浮现了各种改进工艺如、、A/O BardenphoPhoredox A/OUCT、工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺[⑵JBH AAA系统
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1.
2.1A/0脱氮除磷系统,即缺氧、好氧脱氮除磷系统它是年代主要由美国、南非等国开辟的A/O70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[⑶其工艺流程是让废水挨次经历缺氧、好氧两个阶段,故人们通称为缺氧、好氧脱氮除磷系统,简称系统系统流程简单、A/O A/O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法工艺如图所示小A/O2缺氧/好氧工艺(简称法)
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2.2A/O2回流混合液法处理工艺是在好氧条件下,污水中和钱盐在硝化菌的作用下被氧化成A-ONHNO-232和然后在缺氧条件下,通过反硝化反应将-一和一一还原成达到脱—N NO-—N,NO N NO NN,氮的3232目的A/O是目前原普污遍水采用的工艺,它是在法A/O法的基础上增加一个厌氧段和一个缺氧段,2传统工艺流程如图所不A/O3IT原污水图传统工艺2A/O2厌氧一缺氧一好氧工艺(简称工艺)
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2.3A-A/O12回流混合液工艺和工艺同属于硝化一反硝化为基本流程的生物脱氨工艺,所不同的是A—A/O A/O122工艺是在工艺基础上增加了一级预处理段一厌氧段()目的在于通过水解A—A/O A/O A,1211(酸化)的预处理,改变废水中难降解物质的份子结构,提高其可生化性,强化脱氮效果厌氧池近几十年来,尽管生物脱氮技术有了很大的发展,但是,硝化和反硝化两个过程仍然需要在两剩余污泥图传统工艺3A/O个隔离的反应器中进行,或者在时偶尔空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行并且传统的生物脱氮工艺,主要有前置反硝化和后置反硝化两种前置反硝化能够利用废水中部份快速易降解有机物作碳源,虽然可节约反硝化阶段外加碳源的费用,但是,前置反硝化工艺对氮的去除不彻底,废水和污泥循环比也较高,若想获得较高的氮去除率,则必须加大循环比,能耗相应也增加而后置反硝化则有赖于外加快速易降解有机碳源的投加,同时还会产生大量污泥,并且出水中的COD和低水平的DO也影响出水水质传统生物脱氮工艺存在不少问题1工艺流程较长,占地面积大,基建投资高;由于硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度,特殊是2在低温冬季,造成系统的较长,需要较大的曝气池,增加了投资和运行费用;系统为维持HRT3较高的生物浓度及获得良好的脱氮效果,必须同时进行污泥和硝化液回流,增加了动力消耗和运行费用;系统抗冲击能力较弱,高浓度和废水会抑制硝化菌生长;硝化过程中产生4NH-NNO-5的酸度需要投32加碱中和,不仅增加了处理费用,而且还有可能造成二次污染等等,生物脱氮法新工艺
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1.3随着生物脱氮技术的深入研究,其新发展却突破了传统理论的认识近年来的许多研究表明:硝化反应不仅由自养菌完成,某些异养菌也可以进行硝化作用;反硝化不只在厌氧条件下进行,某些细菌也可在好氧条件下进行反硝化;而且,许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌如菌,并能把氧化成一后直接进行反硝化反应Thiosphaerapantotropha NH+NO42生物脱氮技术在概念和工艺上的新发展的主要有:短程或者简捷硝化反硝化shortcutnit同时硝化反硝化和厌氧氨氧化neification-daiifticat nsimultaneousnitoeification-denritfi_caticn SNDAnaerobicAmmonium Oxidation-ANAMMOX0厌氧氨氧化工艺
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3.1厌氧氨氧化是以硝酸盐为电子受体或者以氨作为直接电子供体,进行硝酸盐ANA-MMOX还原反应或者将亚硝酸氮转化为氮气的反硝化反应与传统的硝化反硝化工艺或者同时硝化反硝化工艺相比,氨的厌氧氧化具有不少突出的优点主要表现在:⑴无需外加有机物作电子供体,既可节省费用,又可防止二次污染;⑵硝化反应每氧化耗氧而在ImolNH,2moi,4厌氧氨氧化反应中,每氧化只需要氧,耗氧下降%不考虑细胞合成lmolNH+
0.75mol
62.54时,所以,可使耗氧能耗大为降;⑶传统的硝化反应氧化可产生反硝化还ImolNH+2moiH+,4原.或者一将产生而氨厌氧氧化的生物产酸量大为下降产碱量降至为零,可ImolNO NOImolOH-,以节省可观的中和试剂⑺故厌氧氨氧化及其工艺技术很有研究价值和开辟前景短程硝化反硝化工艺
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3.2短程硝化反硝化是将硝化控制在阶段而终止,随后进行反硝化,其生物脱氮过程HNO2如:NH+-----HNO--------N422短程生物脱氢工艺的优点:可节省氧供应量约降低了能耗;节省反硝化所需碳源,在25%,40%比一定的情况下,提高了去除率;减少污泥生成量可达减少投碱量,缩短反应时间C/N TN50%;但是短程硝化反硝化的缺点是不能够长久稳定地维持积累陷目前荷兰HNO2技术大学应用该技术开辟的工艺,已在荷兰鹿特丹的污水处理厂建成并Delft SHARONDokhaven投入运行同时硝化反硝化工艺
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3.3所谓同时硝化反硝化工艺就是硝化反应和反硝化反应在同一反应器中,相同操作条件下同时发生的现象同时硝化反硝化过程由于是在一个反应器中进行,它具有如下优点:完全脱氮,强化磷的去除;降低曝气量,节省能耗并增加设备处理负荷,减少碱度的能耗;简化系统的设计和操作,同时硝化反硝化工艺的不足之处就是影响因素较多,过程难以控制目前荷兰、丹麦、意大利等国已有污水厂在利用同时硝化反硝化脱氢工艺运行田综上,生物法处理氨氮污水较稳定,但普通要求氨氮浓度在以下,总氮去除率可达400mg/L生物脱氮新工艺处理高浓度氨氮污水效率比较高,目前实际投入运行的有短程硝化70%~95%反硝化工艺和厌氧氨氧化工艺,但它们的工艺条件要求严格,特殊是对溶解氧的要求更为严格,在实际应用中很难控制;其他新型脱氮技术也只是在实验研究阶段对于高浓度含氮污水成份复杂,生物毒性大,为了取得很好的处理效果,必须针对不同行业和污水性质而采取不同的处理办法目前,焦化、味精、化肥等行业多采取法,养殖行业普通采取法(序批式生物反应法)A/O SBR根据国内外研究成果和实践来看,生物脱氮氨技术将是未来成为高浓度氨氮污水处理方向物理化学处理法
3.2吹脱法及汽提法
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2.1吹脱、汽提法主要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者水蒸气作载气,前者称为吹脱,后者称为汽提氨吹脱、汽提是一个传质过程,即在高时,使废水与空气密切接触从而降低废水pH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氨吹脱、汽提工艺具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点,但其。
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