1、氨(an)氮(dan)的(de)來源及(ji)危害(hai)

今天(tian)漓源環保給大(da)家介(jie)紹(shao)壹(yi)下(xia)高(gao)濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)處理技(ji)術(shu)，水(shui)中氨氮(dan)的(de)來源主要(yao)為生活汙(wu)水(shui)中含(han)氮有機(ji)物受微生物(wu)作(zuo)用的(de)分(fen)解產物、某些(xie)工業(ye)廢水(shui)，如(ru)焦化廢水(shui)和(he)合(he)成氨(an)、化(hua)肥(fei)廠廢水(shui)、農(nong)田(tian)排水(shui)、養(yang)殖(zhi)水(shui)中過(guo)剩(sheng)飼(si)料及過(guo)度(du)施肥(fei)等(deng)。大(da)量的(de)氨氮廢水(shui)直接排入(ru)水(shui)體會造成水(shui)體富營養(yang)化(hua)，導致水(shui)草、藍藻等(deng)生物(wu)大(da)量繁(fan)殖，破壞(huai)生態(tai)平衡(heng)，引(yin)發(fa)系(xi)列環境(jing)問(wen)題，嚴(yan)重(zhong)危害(hai)生態(tai)安(an)全(quan)。在(zai)好氧(yang)條(tiao)件下(xia)，亞(ya)硝(xiao)化菌(jun)、硝(xiao)化菌(jun)會將水(shui)體中的(de)氨氮氧(yang)化成硝(xiao)酸鹽(yan)和(he)亞硝(xiao)酸鹽(yan)，對飲用(yong)水(shui)和(he)水(shui)產生物(wu)產(chan)生很(hen)大危害(hai)。

2、氨氮(dan)處理技(ji)術(shu)

由於(yu)氨氮廢水(shui)難於處理，對環境(jing)危害(hai)大，因(yin)此氨(an)氮(dan)廢水(shui)處理技(ji)術(shu)壹直是(shi)國內外(wai)研究(jiu)熱點(dian)。目前，國內外(wai)高濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)處理技(ji)術(shu)按(an)處理方(fang)式(shi)和(he)原理不同，主要(yao)可以分(fen)為生物(wu)法(fa)、物理化(hua)學法(fa)和(he)多種(zhong)技(ji)術(shu)聯合(he)使用(yong)。

2.1生物(wu)法(fa)

生物(wu)法(fa)是(shi)利(li)用微生物(wu)的(de)生命(ming)活動(dong)，通(tong)過(guo)氨(an)化(hua)、硝(xiao)化、反(fan)硝(xiao)化等(deng)壹(yi)系(xi)列反(fan)應使廢水(shui)中的(de)氨氮終轉(zhuan)變為無害(hai)的(de)氮氣排放(fang)。主要(yao)包(bao)括傳(chuan)統(tong)生物(wu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)、同步(bu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)、短程硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)、厭(yan)氧(yang)氨氧(yang)化技(ji)術等(deng)。

2.1.1傳(chuan)統(tong)生物(wu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)

傳(chuan)統(tong)生物(wu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)包(bao)括硝(xiao)化和(he)反硝(xiao)化兩(liang)個(ge)階段。硝(xiao)化過(guo)程是(shi)指硝(xiao)酸鹽(yan)和(he)亞硝(xiao)酸鹽(yan)菌(jun)在(zai)好氧(yang)條(tiao)件下(xia)，將(jiang)氨(an)氮(dan)氧(yang)化成硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)和(he)亞硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)；反(fan)硝(xiao)化過(guo)程是(shi)指在(zai)缺氧(yang)條(tiao)件下(xia)，反(fan)硝(xiao)化菌(jun)將(jiang)硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)和(he)亞硝(xiao)酸鹽(yan)氮(dan)還原(yuan)成氮(dan)氣，從(cong)而(er)達到(dao)去(qu)除(chu)氨(an)氮的(de)目的(de)。由於硝(xiao)化細(xi)菌(jun)和(he)反硝(xiao)化細(xi)菌(jun)對生長(chang)環境(jing)需求不同，因(yin)此在(zai)生物(wu)法(fa)處理工(gong)藝(yi)中，硝(xiao)化和(he)反硝(xiao)化過(guo)程往往在(zai)兩個(ge)不同的(de)反應器內或同壹(yi)反(fan)應器的(de)不同階段進(jin)行(xing)。傳(chuan)統(tong)生物(wu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)中較(jiao)為成熟(shu)的(de)工藝有A/O法(fa)、A2/O法、接觸(chu)氧(yang)化法(fa)、SBR序(xu)批式活性汙(wu)泥(ni)法(fa)等(deng)。它(ta)們(men)具有出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)穩(wen)定(ding)，操作(zuo)簡(jian)單，成本(ben)低(di)等(deng)優(you)點(dian)。但也存(cun)在(zai)壹些(xie)弊端，比(bi)如(ru)對於低(di)碳(tan)氮(dan)比(bi)廢水(shui)，需要外(wai)加碳源，使(shi)運行(xing)費(fei)用(yong)增加(jia)；而(er)在(zai)處理高(gao)濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)時，高遊離氨對硝(xiao)化細(xi)菌(jun)有抑(yi)制(zhi)作(zuo)用(yong)，從(cong)而(er)導致出水(shui)水(shui)質(zhi)難(nan)以(yi)達標(biao)，此外(wai)，傳(chuan)統(tong)的(de)生物(wu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)還存(cun)在(zai)能耗(hao)大(da)、處理周(zhou)期長、易(yi)引(yin)起(qi)二(er)次(ci)汙(wu)染等(deng)缺(que)點(dian)。

2.1.2同步(bu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)

同步(bu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化(SND)技(ji)術(shu)是(shi)指硝(xiao)化與反(fan)硝(xiao)化過(guo)程在(zai)同壹(yi)個(ge)反應器中同時進行(xing)。廢水(shui)中溶解氧(yang)受擴(kuo)散速(su)率的(de)限制(zhi)，在(zai)微生物(wu)絮(xu)體或生物(wu)膜(mo)表(biao)面濃度(du)較(jiao)高，好氧(yang)硝(xiao)化細(xi)菌(jun)和(he)氨化(hua)細菌占優勢(shi)，越(yue)深(shen)入(ru)微生物(wu)絮(xu)體或生物(wu)膜(mo)內部，溶解氧(yang)濃度(du)就越(yue)低(di)，形(xing)成缺(que)氧(yang)區，利(li)於反(fan)硝(xiao)化細(xi)菌(jun)的(de)生長(chang)繁(fan)殖，從(cong)而(er)為實現同步(bu)硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化提供(gong)了條(tiao)件。

2.1.3短程硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)

短程硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化技(ji)術(shu)是(shi)指在(zai)同壹(yi)個(ge)反應器中，氨氧(yang)化細(xi)菌先在(zai)有氧(yang)的(de)條(tiao)件下(xia)將(jiang)氨(an)氧(yang)化成亞(ya)硝(xiao)酸鹽(yan)，然(ran)後在(zai)缺氧(yang)條(tiao)件下(xia)，反(fan)硝(xiao)化細(xi)菌(jun)以(yi)有機(ji)物或外(wai)加碳源作(zuo)為電子(zi)供體，將亞(ya)硝(xiao)酸鹽(yan)轉(zhuan)變(bian)為氮氣。範(fan)美(mei)霖(lin)等(deng)將(jiang)短程硝(xiao)化細(xi)菌(jun)接種到(dao)生物(wu)膜(mo)反(fan)應器(MBR)上，將(jiang)反(fan)硝(xiao)化細(xi)菌(jun)接種到(dao)上(shang)流式厭氧(yang)生物(wu)濾(lv)池(AF)中，構(gou)建了生物(wu)強(qiang)化的(de)MBR-AF短程硝(xiao)化反(fan)硝(xiao)化工(gong)藝(yi)，研究(jiu)發現，在(zai)30℃下(xia)，隨(sui)運(yun)行(xing)時間增加，總(zong)氮去除(chu)率也隨著(zhe)升高(gao)，高(gao)可達90%以(yi)上。

2.1.4厭(yan)氧(yang)氨氧(yang)化技(ji)術

厭氧(yang)氨氧(yang)化技(ji)術是(shi)指在(zai)缺氧(yang)或厭(yan)氧(yang)條(tiao)件下(xia)，微生物(wu)以(yi)氨氮(dan)為電子(zi)受體，以亞(ya)硝(xiao)酸鹽(yan)或(huo)硝(xiao)酸鹽(yan)為電子(zi)供體，將NH+4、NO-2或(huo)NO-3轉(zhuan)化成氮(dan)氣的(de)過(guo)程。

2.2物(wu)理化(hua)學法(fa)

物理化(hua)學法(fa)是(shi)利(li)用物(wu)理和(he)化學的(de)綜合(he)作用(yong)使氨(an)氮(dan)廢水(shui)得以凈(jing)化。主要(yao)包(bao)括吹(chui)脫(tuo)法(fa)、折(zhe)點(dian)氯化法、離子(zi)交換(huan)法、磷(lin)酸銨鎂沈澱法等(deng)處(chu)理技(ji)術(shu)。

2.2.1吹(chui)脫(tuo)法(fa)

吹(chui)脫(tuo)法(fa)是(shi)通過(guo)加(jia)入(ru)堿(jian)調(tiao)節pH值(zhi)，使離子(zi)氨(NH+4)轉(zhuan)為遊離氨，再通(tong)入(ru)蒸汽(qi)或(huo)空(kong)氣進(jin)行(xing)解吸(xi)，將氨(an)從(cong)水(shui)相轉(zhuan)入(ru)氣相，從(cong)而(er)達到(dao)去(qu)除(chu)氨(an)氮的(de)目的(de)。低(di)濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)通常在(zai)常溫(wen)下(xia)用(yong)空(kong)氣吹(chui)脫(tuo)，而(er)高(gao)濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)，如(ru)：化肥(fei)、石(shi)油化(hua)工(gong)、煉鋼、有色金(jin)屬冶(ye)煉、有機(ji)化工等(deng)行(xing)業(ye)廢水(shui)則常用蒸汽進行(xing)吹(chui)脫(tuo)。吹(chui)脫(tuo)法(fa)處(chu)理氨(an)氮(dan)廢水(shui)的(de)優點(dian)在(zai)於氨(an)氮去除(chu)效(xiao)果穩定，操(cao)作過(guo)程簡(jian)單，但(dan)也存(cun)在(zai)吹(chui)脫(tuo)效(xiao)率有限，受環境(jing)因(yin)素(su)影響(xiang)大，動(dong)力消(xiao)耗(hao)大(da)，運行(xing)成本(ben)高(gao)，塔(ta)板(ban)易(yi)堵(du)塞(sai)以及(ji)調(tiao)整pH時藥(yao)劑(ji)消(xiao)耗(hao)量大等(deng)缺(que)點(dian)，還需考慮氨氮排放(fang)帶來(lai)的(de)二(er)次(ci)汙(wu)染問(wen)題。

2.2.2折(zhe)點(dian)氯化法

折(zhe)點(dian)氯化法是(shi)向(xiang)廢水(shui)中通入(ru)足量氯氣或(huo)投(tou)加(jia)次(ci)氯酸鈉(na)，將(jiang)氨(an)氮(dan)氧(yang)化成無(wu)害(hai)氮(dan)氣。當氯氣通(tong)入(ru)量達到(dao)某(mou)壹(yi)點(dian)時，水(shui)中遊離氯含(han)量低(di)，氨(an)的(de)濃度(du)降為零(ling)。若(ruo)繼(ji)續通入(ru)氯氣，水(shui)中的(de)遊離氯就會增多。因(yin)此，將(jiang)該點(dian)稱之(zhi)為折(zhe)點(dian)，該狀態(tai)下(xia)的(de)氯化稱為折(zhe)點(dian)氯化。

折(zhe)點(dian)氯化法氨氮(dan)去(qu)除(chu)率高(gao)，處(chu)理效(xiao)果(guo)穩定(ding)，不受水(shui)溫(wen)影響(xiang)，但存(cun)在(zai)加氯量大，處理費(fei)用(yong)高、副(fu)產物(wu)氯胺和(he)氯代(dai)有機(ji)物會造成二(er)次(ci)汙(wu)染等(deng)缺(que)點(dian)。在(zai)實際應用過(guo)程中，後續還需要消(xiao)耗(hao)大(da)量堿(jian)試(shi)劑來(lai)中和(he)產生的(de)酸，從(cong)而(er)增(zeng)加(jia)了出水(shui)中總(zong)溶解性固(gu)體的(de)含(han)量，因(yin)此折(zhe)點(dian)氯化法壹般適用(yong)於(yu)給(gei)水(shui)或飲用(yong)水(shui)深(shen)度(du)脫(tuo)氮(dan)處(chu)理，不適合(he)處理大(da)量高濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)。

2.2.3離子(zi)交換(huan)法

離子(zi)交換(huan)法是(shi)利(li)用離子(zi)交換(huan)劑(不溶性離子(zi)化合(he)物)內的(de)可交換(huan)離子(zi)與溶液中的(de)同性陽(yang)離子(zi)(NH+4)進行(xing)交(jiao)換(huan)反應，把(ba)大量的(de)NH+4都吸(xi)附到(dao)不溶性離子(zi)化合(he)物表(biao)面，從(cong)而(er)實現氨(an)氮(dan)的(de)去除(chu)。常(chang)用的(de)離子(zi)交換(huan)劑有沸石(shi)、膨潤土和(he)活性炭等(deng)。

2.2.4磷(lin)酸銨鎂沈澱法

磷酸(suan)銨鎂沈澱法(MAP法)是(shi)通過(guo)向(xiang)廢水(shui)中投加(jia)鎂(mei)鹽和(he)磷酸(suan)鹽，在(zai)堿(jian)性條(tiao)件下(xia)生成磷(lin)酸(suan)銨鎂結晶沈(chen)澱，從(cong)而(er)去(qu)除(chu)水(shui)中的(de)NH+4-N。反應化學方(fang)程式(shi)如(ru)下(xia)：Mg2++NH+4+PO3-4+6H2O→MgNH4PO4.6H2O↓將(jiang)所(suo)得(de)的(de)磷酸銨鎂固(gu)體進行(xing)酸(suan)溶、熱解等(deng)處(chu)理，可以將(jiang)MAP轉變(bian)MgHPO4(MHP)，制(zhi)得(de)的(de)MgHPO4可以用(yong)來重(zhong)復(fu)吸(xi)附氨(an)氮(dan)，從(cong)而(er)實現“吸(xi)附-解吸(xi)再生-再吸(xi)附"的(de)循環過(guo)程。

磷(lin)酸銨鎂沈澱法處理氨(an)氮(dan)廢水(shui)具有反(fan)應迅(xun)速、工(gong)藝(yi)簡單、不受溫(wen)度(du)和(he)水(shui)中毒(du)素(su)影響(xiang)、去除(chu)率高(gao)的(de)優點(dian)，適合(he)高濃度(du)廢水(shui)的(de)處理。但(dan)該方法需要投加大量的(de)磷酸鹽(yan)和(he)鎂鹽(yan)藥(yao)劑(ji)，還需要添加氫氧(yang)化鈉(na)來(lai)調(tiao)節pH，成本(ben)較(jiao)高，生成的(de)MAP再生手(shou)段較(jiao)為苛刻(ke)，不適合(he)工業(ye)應用，因(yin)此尋(xun)求廉價(jia)的(de)沈澱劑、優化(hua)再生手(shou)段壹(yi)直都是(shi)磷酸(suan)銨鎂沈澱法處理氨(an)氮(dan)廢水(shui)需要解決的(de)關鍵問(wen)題。

2.3多種(zhong)技(ji)術(shu)聯用

單壹(yi)的(de)氨氮處(chu)理技(ji)術(shu)往往達不到(dao)理想(xiang)的(de)效果，采(cai)用兩(liang)種(zhong)或兩種(zhong)以上(shang)的(de)處理技(ji)術(shu)可以彌(mi)補(bu)單壹(yi)方(fang)法的(de)不足。

3.結語與展望(wang)

總(zong)體而(er)言(yan)，氨(an)氮(dan)廢水(shui)處理的(de)各種工(gong)藝(yi)技術，都(dou)有各自的(de)優勢(shi)與不足。生物(wu)法(fa)出水(shui)水(shui)質(zhi)較(jiao)穩定(ding)，運(yun)行(xing)成本(ben)低(di)，便(bian)於(yu)管(guan)理，但(dan)運(yun)行(xing)周(zhou)期長，脫(tuo)氮(dan)效(xiao)率低(di)，易(yi)受(shou)進(jin)水(shui)水(shui)質(zhi)和(he)環境(jing)因(yin)素(su)影響(xiang)，還易(yi)造(zao)成二(er)次(ci)汙(wu)染，適用(yong)於(yu)大(da)規模(mo)的(de)低(di)氨(an)氮(dan)廢水(shui)處理工(gong)程。物(wu)化法脫(tuo)氮(dan)速(su)率快，氨氮(dan)去除(chu)率高(gao)，但(dan)投(tou)資和(he)運行(xing)費(fei)用(yong)較(jiao)高，壹(yi)般適用(yong)於(yu)高(gao)濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)的(de)預處理。

高(gao)濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)，比如(ru)垃圾滲(shen)濾(lv)液、焦化廢水(shui)、稀土(tu)冶(ye)煉廢水(shui)等(deng)，成分(fen)復(fu)雜(za)，廢水(shui)性質(zhi)差(cha)異較(jiao)大，高(gao)濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)處理技(ji)術(shu)直接采用(yong)單壹(yi)的(de)生物(wu)處(chu)理技(ji)術(shu)或物(wu)理化(hua)學技(ji)術都難(nan)以取(qu)得(de)良(liang)好的(de)氨氮去(qu)除(chu)效(xiao)果，水(shui)質(zhi)排放(fang)難以(yi)達標(biao)。因(yin)此，多種(zhong)脫(tuo)氮(dan)技(ji)術聯用將(jiang)是(shi)高濃度(du)氨氮(dan)廢水(shui)處理研究(jiu)的(de)壹個(ge)發展趨(qu)勢(shi)，而(er)多種(zhong)技(ji)術(shu)聯用需要充分(fen)考慮多種(zhong)技(ji)術(shu)的(de)銜(xian)接，必須對進水(shui)水(shui)質(zhi)、各工藝(yi)流程處(chu)理後的(de)出水(shui)水(shui)質(zhi)以(yi)及(ji)各工藝(yi)流程對進水(shui)水(shui)質(zhi)要(yao)求進(jin)行(xing)深(shen)入(ru)的(de)系(xi)統(tong)分(fen)析，以便(bian)實現多種(zhong)技(ji)術(shu)的(de)銜(xian)接，達到(dao)理想(xiang)的(de)氨氮去(qu)除(chu)效(xiao)果。

漓源環保工程師(shi)聯系(xi)電話(hua)：辛(xin)工(gong)：13580340580   張工：13600466042