低濃度氨氮廢水處理

氨氮廢水通常有物理法、法、物理以及生化法等。物理法有反滲透、土壤灌溉等；法有離子交換、折點(diǎn)加、含氨副產(chǎn)品焚燒、催化裂解、電滲析、電處理等；物理法有空氣吹脫法、蒸汽汽提法等；生物法有藻類喂養(yǎng)、生物硝化等。

  目前在實(shí)際工程應(yīng)用中主要有生物法、空氣吹脫法、蒸汽氣提法、折點(diǎn)加法、離子交換法、沉淀法、膜分離法、反滲透法和電滲析法等，分別介紹如下：

⑴生物法

  傳統(tǒng)的生化法它是利用的硝化及反硝化作用使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)?。低濃度氨氮廢水通常具有比低的特點(diǎn)，有些生產(chǎn)廢水甚至不含COD，因此采用生物脫氮的方式處理，需要加入碳源，運(yùn)行成本很高。常見工藝有A/O或A2/O）和SBR工藝。其缺點(diǎn)是處理過程對(duì)溫度和工業(yè)廢水中某些組分的干擾非常敏感，需要的反應(yīng)器體積比較大，而且反硝化過程中會(huì)產(chǎn)生N2O，易轉(zhuǎn)化為其它影響臭氧層的氮氧化物，反硝化把NH4＋這種有價(jià)值的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成N2逸入空氣，造成浪費(fèi)。在A/O工藝中，為了促使反硝化反應(yīng)順利進(jìn)行，一般要求C/N大于3。

⑵空氣吹脫法

  空氣吹脫法是使廢水作為不連續(xù)相與空氣接觸，利用廢水中氨的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差異，使氨氮由液相轉(zhuǎn)移至氣相而達(dá)到廢水脫氨的目的。在空氣吹脫過程中，廢水pH、水溫、水力負(fù)荷及氣水比對(duì)吹脫效果有非常大的影響。一般來說，pH要提高至10.8-11.5、水溫一般不能低于20℃、水力負(fù)荷為2.5-5m3/(m2?h)、氣水比2500-5000m3/m3，當(dāng)廢水處理要求更高時(shí)甚至達(dá)到7000-8000m3/m3，或者需要多塔串聯(lián)操作方可滿足工藝要求?？諝獯得摲ㄋ杩諝饬看?，而空氣吹脫塔因?yàn)槭艿剿O(shè)備空塔氣速的限制，一般體積非常龐大，占地面積大。另外，空氣吹脫法需要在系統(tǒng)中引入第三種介質(zhì)——空氣，氨自廢水進(jìn)入空氣中，因?yàn)榭諝饬亢艽?，氨在空氣中的濃度很低，必須再采用酸?duì)含氨空氣進(jìn)行洗滌，而酸洗塔同樣體積非常龐大，而且在吸收不夠充分的情況下，容易造成二次污染，即水污染轉(zhuǎn)化為空氣污染。

  空氣吹脫法一級(jí)除氨效率一般為85％左右，要達(dá)到更高的處理要求，則需要多級(jí)串連操作。另外，因?yàn)閺U水中氨的平衡濃度受溫度影響非常大，因此水溫低時(shí)采用空氣吹脫效率很低，一般不太適合在寒冷的冬季使用。在空氣吹脫工藝中，如果將廢水及空氣進(jìn)行加熱，提高操作溫度，可以提高脫氨效率，但是由于系統(tǒng)熱量無法實(shí)現(xiàn)綜合回收利用，會(huì)導(dǎo)致其廢水處理單耗顯著增加，其經(jīng)濟(jì)性將受到很大的影響。通常認(rèn)為空氣吹脫法比較適用于1000mg/L以下的較低濃度氨氮廢水的處理。

⑶蒸汽汽提法

  蒸汽汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>氨qi逸出，其處理機(jī)理與吹脫法基本相同，也是一個(gè)氣液傳質(zhì)過程，即在高pH值時(shí)，使廢水與蒸汽密切接觸，從而降低廢水中氨濃度的過程。傳質(zhì)過程的推動(dòng)力是氣相中氨的分壓與廢水中氨的濃度對(duì)應(yīng)的平衡分壓之間的差值。蒸汽汽提法由于采用的工作介質(zhì)是蒸汽，氨自廢水進(jìn)入蒸汽中，然后在塔頂精餾成為濃氨shui回收，因此無需增加后處理工序。蒸汽汽提所需蒸汽體積要比空氣吹脫法中所需空氣體積小得多，因此設(shè)備體積較小，占地面積較少。汽提法比較適用于處理1000mg/L以上的高濃度氨氮廢水，對(duì)氨氮的去除率可達(dá)99％以上，效率高，技術(shù)成熟度好。但是，常規(guī)的汽提廢水脫氨技術(shù)蒸汽消耗量大，處理廢水單耗比較高。蒸汽汽提廢水脫氨技術(shù)的普及推廣應(yīng)用需要在節(jié)能降耗方面加大研究開發(fā)的力度。

⑷折點(diǎn)加法

  折點(diǎn)加法是通過投加過量的或次酸鈉，將廢水中的氨完全氧化為N2的方法。為了保證完全反應(yīng)，氧化1kg氨氮需要10kg的luqi。折點(diǎn)化法的出水在排放前需用活性炭或與O2進(jìn)行反化，以去除水中的殘余。折點(diǎn)化法的處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響，投資較少。其突出優(yōu)點(diǎn)是通過正確控制加量和對(duì)流量進(jìn)行均化，使廢水的全部氨氮降為零,同時(shí)使廢水達(dá)到消DU目的，對(duì)于低濃度氨氮廢水的處理，此法較經(jīng)濟(jì)因此常用作深度處理。但運(yùn)營(yíng)成本高，副產(chǎn)物胺和代有機(jī)物會(huì)造成二次污染。因本工程氨氮含量偏高、需大量的luqi和NaOH，故處理成本也很高（15-20元/m3），而且luqi在貯存、運(yùn)輸?shù)确矫娲嬖诓话踩蛩亍?/span>

⑸離子交換法

  離子交換法適用于氨離子濃度在10～100mg/L的廢水。其原理是選用陽離子交換樹脂，將水中的銨離子與樹脂上的鈉離子交換，從而達(dá)到去除銨的目的。沸石具有從含鈉、鎂和鈣等離子的溶液中有選擇地去除氨離子的特點(diǎn)，因而選其作為交換樹脂也叫有選擇性的離子交換法，穿透的樹脂要用2%的化鈉溶液再生，再生液經(jīng)過去氨處理后再循環(huán)使用，達(dá)一定的循環(huán)率后排放。離子交換除氨法樹脂的再生操作復(fù)雜，設(shè)備及管道的腐蝕嚴(yán)重，再生下來的氨回用價(jià)值不高，因此工業(yè)型規(guī)模應(yīng)用很少。

⑹沉淀法

  沉淀法是通過向水中投加YAOJI，使氨反應(yīng)生成不溶于水的沉淀，從而達(dá)到廢水脫氨的目的。一般所用的YAOJI為鎂鹽和可溶性磷酸鹽。沉淀法的氨氮脫除率一般為80%-90％。工藝比較簡(jiǎn)單、設(shè)備投資較少。但是由于需要向廢水中投加國(guó)家嚴(yán)格控制排放的磷酸鹽（國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求磷<0.5mg/L），后續(xù)除磷要求很高。因此該工藝一般只適用于氨氮和磷同時(shí)存在的場(chǎng)合。

⑺膜分離法

  采用膜分離技術(shù)處理氨氮廢水是近幾年來研究比較多的廢水脫氨技術(shù)之一。膜分離技術(shù)處理氨氮廢水的處理效果比較好，條件溫和。但是由于氨氮廢水中往往有較多的固體懸浮物及易于結(jié)垢的鹽類，考慮到膜的阻塞及再生問題，膜分離技術(shù)對(duì)水質(zhì)的要求非常高，其長(zhǎng)周期運(yùn)行問題尚需進(jìn)一步研究。

⑻反滲透法和電滲析法

  反滲透法和電滲析法的投資和運(yùn)行費(fèi)用都比較高。而且，電滲析的預(yù)處理要求高，反滲透膜的使用壽命短，目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用極少。

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