目前隨著化肥、石油化工等行業(yè)的迅速發(fā)展壯大,由此而產(chǎn)生的高氨氮廢水也成為行業(yè)發(fā)展制約因素之一;據(jù)報道,2001年我國海域發(fā)生赤潮高達77次,氨氮是污染的重要原因之一,特別是高濃度氨氮廢水造成的污染。因此,經(jīng)濟有效的控制高濃度污染也成為當前環(huán)保工作者研究的重要課題,得到了業(yè)內(nèi)人士的高度重視。氨氮廢水的一般的形成是由于氨水和無機氨共同存在所造成的,一般上pH在中性以上的廢水氨氮的主要來源是無機氨和氨水共同的作用,pH在酸性的條件下廢水中的氨氮主要由于無機氨所導致。廢水中氨氮的構成主要有兩種,一種是氨水形成的氨氮,一種是無機氨形成的氨氮,主要是硫酸銨,氯化銨等等。
廢水處理工藝原理
工業(yè)廢水處理設備給水曝氣生物濾池利用大顆粒輕質(zhì)陶粒濾料在升流條件下對原水中ss截濾率低、過濾水頭損失一般不超過5kPa、沖洗前后的過濾水頭變化小的特點,適當降低對濾料比表面積指標的要求,大幅提高濾速至16~20m/h,氣水比為0~0.5。在大顆粒輕質(zhì)陶粒濾料表面生物膜的生化與截濾雙重作用下,預處理出水氨氮<0.5mg/L,為微污染源水的處理提供了一種高效、節(jié)能、省地的處理工藝。
目前針對高濃度氨氮廢水的處理方法有以下幾種:物理方法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉;化學法有離子交換法、空氣吹脫、化學沉淀法、折點氯化法、電滲析、電化學處理、催化裂解;生物方法等。以下介紹幾種常見的脫氮方法:
1、物理蒸餾法
物理蒸餾法基本原理:在非酸性條件下,游離氮從廢水中化成被吹出,氨氮被去除的目的。蔡明等對高濃度(5000-6000mg/L)氨氮廢水進行了吹脫處理,氨氮去除率達到96%以上。物理蒸餾法流程不復雜,操作容易,去除率不低,但是游離態(tài)的氨會對環(huán)境造成二次污染。由于物理蒸餾法過程要在非酸性條件下進行,消耗堿液多,成本比較高。
2、空氣吹脫法
空氣吹脫法是使水作為不連續(xù)相與空氣接觸,利用水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異,使氨氮轉(zhuǎn)移至氣相而去除。氨吹脫法主要用于污水中含氨氮多的預處理,本方法的好處在于技術穩(wěn)定,操作容易,控制簡單。但存在二次污染問題。
氨氮廢水處理設備通過將氨氮吹脫和吸收塔凈化等多項技術組合起來,處理不同濃度的氨氮廢水,可以將10000mg/L以上的氨氮廢水處理到排放要求。處理后的氨氮濃度在15mg/L以下,達到國家一級排放標準。是一種能夠兼顧流程簡單、投資省、技術成熟、控制方便以及無二次污染等特點的氨氮處理系統(tǒng)。
一、通過組合工藝,處理不同濃度的廢水,氨氮去除率高,處理后達到國家一級排放標準≤15 mg/L以下。
二、設計水量從幾噸/小時到五、六百噸/小時,設計處理濃度可高達4000mg/L,出水達國家一級排放標準。
三、高氨氮廢水處理設備采用玻璃鋼材質(zhì)、碳鋼防腐和不銹鋼材質(zhì)進行加工,解決了傳統(tǒng)設備使用污水腐蝕帶來的壽命較短的問題。
處理高氨氮廢水的方法有很多,而不同方法影響因素也不同。
化學沉淀法
化學沉淀法又稱為MAP沉淀法,是通過向含有氨氮的廢水中投加鎂化物和磷酸或磷酸氫鹽,使廢水中的NH4﹢與Mg2﹢、PO43﹣在水溶液中反應生成磷酸按鎂沉淀,分子式為MgNH4P04.6H20,從而達到去除氨氮的目的。磷酸按鎂俗稱鳥糞石,可用作堆肥、土壤的添加劑或建筑結構制品的阻火劑。
影響化學沉淀法處理效果的因素主要有pH值、溫度、氨氮濃度以及摩爾比(n(Mg2﹢):n(NH4﹢):n(P043-))等。
吹脫法
吹脫法去除氨氮是通過調(diào)整pH值至堿性,使廢水中的氨離子向氨轉(zhuǎn)化,使其主要以游離氨形態(tài)存在,再通過載氣將游離氨從廢水中帶出,從而達到去除氨氮的目的。影響吹脫效率的因素主要有pH值、溫度、氣液比、氣體流速、初始濃度等。目前,吹脫法在高濃度氨氮廢水處理中的應用較多。