高氨氮污水處理設(shè)備處理方法
1化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法，又稱MAP沉淀法，是將鎂化物、磷酸鹽或磷酸氫鹽加入含氨氮的廢水中，使廢水中的NH4﹢與Mg2+、PO43-在水溶液中反應(yīng)產(chǎn)生磷酸鎂沉淀，分子為MgNH4P04.6H20，達(dá)到去除氨氮的目的。磷酸鎂俗稱鳥糞石，可用作堆肥、土壤添加劑或建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的阻火劑。反應(yīng)方法如下：
Mg2+NH4﹢+PO43-=MgNH4P04
化學(xué)沉淀法的優(yōu)點是當(dāng)氨氮廢水濃度高時，其他方法的應(yīng)用有限，如生物法、折點氯化法、膜分離法、離子交換法等，化學(xué)沉淀法去除效率好，無溫度限制，操作簡單；磷酸鎂沉淀污泥可作為復(fù)合肥，實現(xiàn)廢物利用，抵消部分成本；如果能與部分磷酸鹽廢水工業(yè)企業(yè)和鹽鹽企業(yè)合作，可節(jié)省藥品成本，有利于大規(guī)模應(yīng)用。
化學(xué)沉淀法的缺點是由于磷酸鐵鎂溶解積的限制，廢水中的氨氮達(dá)到一定濃度，去除效果不明顯，投資成本大大增加，化學(xué)沉淀法需要與其他適合深度處理的方法一起使用；劑量大，污泥多，處理成本高；氯離子和余磷容易造成二次污染。
2吹脫法
吹脫法去除氨氮是通過調(diào)整pH值到堿性，將廢水中的氨離子轉(zhuǎn)化為氨，使其主要以游離氨的形式存在，然后通過載氣將游離氨從廢水中取出，從而達(dá)到去除氨氮的目的。影響吹脫效率的主要因素有pH值、溫度、氣液比、氣流速度、初始濃度等。目前，吹脫法廣泛應(yīng)用于高濃度氨氮廢水處理中。
吹脫法去除氨氮效果好，操作簡單，控制方便。硫酸可用作吹脫氨氮的吸收劑，硫酸錢可用作化肥。吹脫法是目前常用的物化脫氮技術(shù)。但吹脫法存在一些缺點，如吹脫塔內(nèi)經(jīng)常結(jié)垢、低溫時氨氮去除效率低、吹脫氣體形成二次污染等。吹脫法一般與其他氨氮廢水處理方法結(jié)合使用，高濃度氨氮廢水預(yù)處理采用吹脫法。
3化學(xué)氧化法
3.1折點氯化法
氯化法去除氨的機(jī)理是氯與氨反應(yīng)產(chǎn)生無害的氮氣，N2逸人大氣，使反應(yīng)源不斷向右進(jìn)行。其反應(yīng)類型為：
NH4﹢+1.5HOCl→0.5N2+1.5H20H﹢+1.5Cl﹣
折點氯化法脫氮效率高，去除率可達(dá)100%，降低廢水中氨濃度為零；效果穩(wěn)定，不受溫度影響；投資設(shè)備少，反應(yīng)快，完全；對水體起到殺菌作用。折點氯化法的適用范圍為氨氮廢水濃度40mg/L，因此，折點氯化法主要用于氨氮廢水的深度處理。折點氯化液氯安全使用和儲存要求高，處理成本高。此外，副產(chǎn)品氯胺和氯代有機(jī)物會造成二次污染。
3.2催化氧化法
催化氧化法是在一定的溫度和壓力下，通過催化劑將污水中的有機(jī)物和氨氧化分解成二氧化碳、N2、H2O等無害物質(zhì)，達(dá)到凈化的目的。
催化氧化法凈化效率高，工藝簡單，底部面積小，主要用于處理高濃度氨氮廢水。應(yīng)用困難在于如何防止催化劑的流失和設(shè)備的腐蝕保護(hù)。
3.3電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化法是指利用催化活性電極氧化去除水污染物的方法。影響因素包括電流密度、進(jìn)水流量、排水時間和點解時間。
4生物法
4.1傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)
傳統(tǒng)的生物法是在各種微生物的作用下，通過硝化、反硝化等一系列反應(yīng)將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮，從而達(dá)到廢水處理的目的。傳統(tǒng)的生物法需要兩個階段才能去除氨氮。第一階段是硝化過程。在有氧條件下，硝化細(xì)菌將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽；第二階段是反硝化過程。在無氧或低氧條件下，反硝化細(xì)菌將污水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮。傳統(tǒng)生物法去除氨氮的機(jī)理如下：
傳統(tǒng)生物法處理氨氮廢水具有效果穩(wěn)定、操作簡單、無二次污染、成本低等優(yōu)點。該方法還存在一些缺點。例如，當(dāng)廢水中C/N比較低時，必須補(bǔ)充碳源，溫度要求相對嚴(yán)格，低溫時效率低，占地面積大，需氧量大。一些有害物質(zhì)，如重金屬離子，對微生物有抑制作用，需要在生物法前去除。此外，在廢水中，氨氮濃度過高也會抑制硝化過程。因此，在處理高濃度氨氮廢水之前，應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，使氨氮廢水濃度小于300mg/L。傳統(tǒng)的生物法適用于生活污水、化工廢水等含有有機(jī)物的低濃度氨氮廢水的處理。
4.2新型生物脫氮技術(shù)
4.2.同時硝化反硝化(SND)
當(dāng)同事在同一反應(yīng)器中進(jìn)行硝化和反硝化時，稱為同時消化反硝化(SND)。廢水中的溶解氧受微生物絮體或生物膜微環(huán)境區(qū)域擴(kuò)散速度的限制，使微生物絮體或生物膜外表面溶解氧梯度，有利于好氧硝化細(xì)菌和氨化細(xì)菌的生長繁殖，絮體或膜越深，溶解氧濃度越低，缺氧區(qū)、反硝化細(xì)菌優(yōu)勢，形成同時消化反硝化過程。影響反硝化消化的因素包括PH值、溫度、堿度、有機(jī)碳源、溶解氧和污泥年齡。
硝化反硝化法節(jié)省反應(yīng)器，縮短反應(yīng)時間，低能耗，節(jié)約投資，保持pH穩(wěn)定。
4.2.反硝化的短期消化
短程硝化反硝化是指在同一反應(yīng)器中，在有氧條件下，利用氨氧化細(xì)菌將氨氧化成亞硝酸鹽，然后在缺氧條件下，以有機(jī)物或碳源作為電子供體，直接反硝化亞硝酸鹽產(chǎn)生氮氣。短程硝化反硝化的影響因素包括溫度、游離氨和pH值、溶解氧等
短期硝化反硝化過程不經(jīng)歷硝酸鹽階段，節(jié)省生物脫氮所需的碳源。低C/N比氨氮廢水具有一定的優(yōu)點。短期硝化反硝化具有污泥量少、反應(yīng)時間短、反應(yīng)器體積大等優(yōu)點。然而，短期硝化反硝化需要穩(wěn)定持久的亞硝酸鹽積累，因此如何有效抑制硝化細(xì)菌的活性成為關(guān)鍵。
4.2.3厭氧氨氧化
厭氧氨氧化是以亞硝氮或硝氮為電子受體，利用自養(yǎng)菌將氨氮直接氧化為氮的過程。
與傳統(tǒng)生物法相比，厭氧氨氧化不需要添加碳源，需氧量低，不需要試劑中和，污泥產(chǎn)量少，是一種更經(jīng)濟(jì)的生物脫氮技術(shù)。厭氧氨氧化的缺點是反應(yīng)速度慢，所需反應(yīng)器體積大，碳源不利于厭氧氨氧化，對解決可生化性差的氨氮廢水具有現(xiàn)實意義。
5膜分離法
膜分離法是利用膜的選擇性滲透性選擇性分離液體中的成分，從而達(dá)到去除氨氮的目的。包括反滲透、納濾和電滲析。影響膜分離的因素包括膜特性、壓力或電壓和pH值、溫度、氨氮濃度等。
膜分離法具有氨氮回收率高、操作簡單、處理效果穩(wěn)定、無二次污染等優(yōu)點。然而，在處理高濃度氨氮廢水時，使用的薄膜容易結(jié)垢堵塞，經(jīng)常回收和反洗，增加了處理成本。因此，該方法更適用于預(yù)處理或中低濃度氨氮廢水。
6離子交換法
離子交換法是一種去除廢水中氨氮的方法，具有很強(qiáng)的氨離子選擇吸附作用。常用的吸附材料包括活性炭、沸石、蒙脫石和交換樹脂。沸石是一種具有規(guī)則孔結(jié)構(gòu)和孔洞的三維空間結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽，其中斜開石具有較強(qiáng)的氨離子選擇吸附能力，價格較低，因此斜開石常用作氨氮廢水的吸附材料。影響斜開石處理效果的因素包括粒徑、進(jìn)水氨氮濃度、接觸時間、pH值等。
離子交換法具有投資小、工藝簡單、操作方便、對毒物和溫度不敏感、沸石可回收利用等優(yōu)點。然而，在處理高濃度氨氮廢水時，經(jīng)常回收，給操作帶來不便。因此，需要與其他處理氨氮的方法或低濃度氨氮廢水一起使用。
7土壤灌溉
土壤灌溉是一種直接使用低濃度氨氮廢水作為肥料的方法。對于一些含有細(xì)菌、重金屬、有機(jī)和無機(jī)等有害物質(zhì)的氨氮廢水，應(yīng)在灌溉前進(jìn)行預(yù)處理。土壤灌溉要求氨氮濃度一般為每升幾十毫克。
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