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氨氮廢水處理方法

物化法

1. 吹脫法

在堿性條件下,，利用的氣相濃度和液相濃度之間的關(guān)系進行分離的一種方法，一般認為吹脫與溫度,、PH,、有關(guān)。

2. 利用沸石中的陽離子與廢水中的進行交換以達到的目的,。應(yīng)用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問題,，通常有再生液法和焚燒法,。采用焚燒法時，產(chǎn)生的必須進行處理,，此法適合于低濃度的氨氮廢水處理,，氨氮的含量應(yīng)在10--20mg/L。

3.技術(shù)

利用膜的進行氨氮脫除的一種方法,。這種方法操作方便,，氨氮高，無,。例如：氣水脫除氨氮,。氨氮在水中存在著，隨著PH升高,，氨在水中NH3形態(tài)比例升高,，在一定溫度和壓力下，NH3的氣態(tài)和液態(tài)兩項達到平衡,。根據(jù)的原理即呂．查德里（A.L.LE Chatelier）原理,。在自然界中一切平衡都是相對的和暫時的。只是在一定條件下才能保持“假若改變平衡系統(tǒng)的條件之一,，如濃度,、壓力或溫度，平衡就向能減弱這個改變的方向移動,。”遵從這一原理進行了如下設(shè)計理念在膜的一側(cè)是高濃度廢水,，另一側(cè)是酸性水溶液或水。當左側(cè)溫度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的壓力差,，那么廢水中的離子氨,就變?yōu)橛坞x氨NH3,并經(jīng)原料液側(cè)介面擴散至膜表面,，在膜表面分壓差的作用下，穿越膜孔,，進入吸收液,，迅速與酸性溶液中的H+反應(yīng)生成銨鹽。

4.MAP沉淀法

主要是利用以下化學反應(yīng)：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4

理論上講以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽,，當[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時可生成（MAP）,，除去廢水中的。

5.

利用強氧化劑將氨氮直接氧化成進行脫除的一種方法,。是利用在水中的氨與氯反應(yīng)生成脫氨,，這種方藝有，兩段活性污泥法,、強氧化,、短程、超聲法方法等。

1.A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,，A段DO不大于0.2mg/L,，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段將中的淀粉,、纖維,、碳水化合物等懸浮和可溶性有機物為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物,，不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,，當這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行時，提高污水的可生化性,，提高氧的效率,；在缺氧段異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化（有機鏈上的N或酸中的氨基）游離出氨（NH3,、）,，在充足供氧條件下，的將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-,，通過回流控制返回至A池,，在缺氧條件下，菌的將NO3-還原為分子態(tài)氮（N2）完成C,、N,、O在生態(tài)中的循環(huán)，實現(xiàn)污水無害化處理,。其特點是在前,，污水中的有機碳被反所利用，可減輕其后好氧池的,，產(chǎn)生的可以補償好氧池中進行對堿度的需求,。好氧在缺氧池之后，可以使殘留的得到進一步去除,，提高出水水質(zhì),。的去除率較高可達90～95%以上，但除磷效果稍差,，脫氮效率70～80%，除磷只有20～30%,。盡管如此,，由于比較簡單，也有其突出的特點,，目前仍是比較普遍采用的工藝,。

2.兩段活性污泥法能有效的去除有機物和，其中第二級處于階段，停留時間在36小時左右,，污水濃度在2g/l以下,，可以不排泥或少排泥從而降低費用。

3.強氧化其典型代表有法（PACT工藝）

粉末法的主要特點是向中投加粉末活性炭（PAC）利用粉末活性炭極為發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu)和更大的吸附能力,，使溶解氧和營養(yǎng)物質(zhì)在其表面富集,，為吸附在PAC 上的微生物提供良好的生活環(huán)境從而提高有機物的降解速率。

近年來國內(nèi)外出現(xiàn)了一些全新的工藝,，為高濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑,。主要有短程、好氧反硝化和等,。

4. 短程硝化反硝化

生物硝化反硝化是應(yīng)用泛的脫氮方式,，是去除水中的一種較為經(jīng)濟的方法，其原理就是模擬自然生態(tài)環(huán)境中氮的循環(huán),，利用和反硝化菌的,，將水中氨氮轉(zhuǎn)化為以達到脫氮目的。由于氨氮氧化過程中需要大量的,，費用成為這種方式的主要開支,。短程硝化反硝化是將氨氮氧化控制在亞硝化階段，然后進行反硝化,，省去了傳統(tǒng)中由氧化成,，再還原成亞硝酸鹽兩個環(huán)節(jié)（即將氨氮氧化至即進行反硝化）。該技術(shù)具有很大的優(yōu)勢：①節(jié)省25%氧供應(yīng)量,，降低能耗,；②減少40%的碳源，在C/N較低的情況下實現(xiàn)脫氮,；③縮短反應(yīng)歷程,，節(jié)省50%的反硝化池容積；④降低產(chǎn)量,，過程可少產(chǎn)污泥33%~35%左右,，反硝化階段少產(chǎn)污泥55%左右。實現(xiàn)短程硝化反硝化生物脫氮技術(shù)的關(guān)鍵就是將硝化控制在階段,，阻止亞硝酸鹽的進一步氧化,。

5. 厭氧氨氧化（ANAMMOX）和全程自養(yǎng)(CANON)

厭氧氨氧化是指在條件下以為直接被氧化成的過程。

厭氧氨氧化（Anaerobicammoniaoxidation,，簡稱ANAMMOX）是指在厭氧條件下,，以Planctomycetalessp為代表的微生物直接以為，以NO2-或NO3-為電子受體,，將NH4+,、NO2-或NO3-轉(zhuǎn)變成N2的過程,。該過程利用*的生物機體以作為電子供體把氨氮轉(zhuǎn)化為N2，大限度的實現(xiàn)了N的循環(huán)厭氧,，這種的過程對于從厭氧硝化的廢水中脫氮具有很好的前景,，對于高氨氮低COD的污水由于硝酸鹽的部分氧化，大大節(jié)省了能源,。目前推測有多種途徑,。其中一種是羥氨和生成N2O的反應(yīng)，而N2O可以進一步轉(zhuǎn)化為,，氨被氧化為羥氨,。另一種是氨和羥氨反應(yīng)生成，聯(lián)氨被轉(zhuǎn)化成氮氣并生成4個[H],，還原性[H]被傳遞到還原系統(tǒng)形成羥氨,。第三種是：一方面亞硝酸被還原為NO，NO被還原為N2O,，N2O再被還原成N2,；另一方面，被氧化為,，NH2OH經(jīng),，N2H2被轉(zhuǎn)化為N2。厭氧氨氧化工藝的優(yōu)點：可以大幅度地降低的充氧能耗,；免去的外源,；可節(jié)省傳統(tǒng)反硝化反應(yīng)過程中所需的中和試劑；產(chǎn)生的量極少,。厭氧氨氧化的不足之處是：到目前為止,，厭氧氨氧化的反應(yīng)機理、參與菌種和各項操作參數(shù)不明確,。

全程自養(yǎng)的全過程實在一個反應(yīng)器中完成,，其機理尚不清楚。Hippen等人發(fā)現(xiàn)在限制溶解氧（DO濃度為0.8·1.0mg/l）和不加有機碳源的情況下,，有超過60%的轉(zhuǎn)化成N2而得以去除,。同時Helmer等通過實驗證明在低DO濃度下，細菌以根離子為,，以為,，終產(chǎn)物為。有實驗用監(jiān)測全程自養(yǎng)脫氮中的微生物,，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)器處于穩(wěn)定階段時即使在限制的情況下,，反應(yīng)器中仍然存在有活性的，不存在,。有85%的氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣,。鑒于以上理論，全程自養(yǎng)脫氮可能包括兩步是將部分氧化為亞,，第二是,。

氨氮廢水處理方法

1. 分析方法

NH3-N的測定采用納氏試劑分光光度法；正磷酸鹽的測定采用鉬酸銨分光光度法,；Mg2+的測定采用EDTA滴定法,。

2. 實驗方法

取250 mL水樣置于500 mL燒杯中，將燒杯置于攪拌機上,，攪拌（240 r/min）過程中按不同物質(zhì)的量比加入MgCl2·6H2O和無水Na2HPO4.反應(yīng)期間,，用HCl或NaOH來調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH,反應(yīng)時間為20 min.反應(yīng)結(jié)束后，將溶液靜置30 min,取上清液進行水質(zhì)分析,；沉淀物經(jīng)預處理后,，采用LS-15型掃描電鏡和XRD-6000型XRD衍射儀進行分析〔9〕。

3. 結(jié)果與討論

 BBD分析實驗設(shè)計和結(jié)果

根據(jù)Box-Benhnken的中心組合實驗原理,，選取影響鳥糞石法處理氨氮廢水效果的3個主要因素pH,、n（N）∶n（Mg）和n（N）∶n（P）,設(shè)計了3因子3水平共 17 個實驗點的實驗方案。實驗方案和結(jié)果見表 1 ,其中實驗序號由Design-Expert 7.0軟件隨機產(chǎn)生,。

4. 實驗結(jié)果分析

曲面的擬合及分析

采用Design-Expert 7.0軟件對實驗結(jié)果進行二次響應(yīng)曲面回歸,，得到如下模型：

式中A、B,、C均為各因素的實際值,，D為氨氮去除率（%）。

對上述模型進行了回歸系數(shù)顯著性分析,，結(jié)果表明,，該模型的Prob>F小于0.000 1,表示該模型是顯著的；同時,，該模型的決定系數(shù)R2=0.999 9,調(diào)整決定系數(shù)Adj R2=0.999 7,說明該模型的擬合可靠性很高,。因此，該模型能夠較為準確地分析和預測鳥糞石法處理氧化鐵紅廠氨氮廢水的反應(yīng)條件,。對自變量的顯著性檢驗結(jié)果表明,，A,、B,、C,、BC、A2,、B2,、C2是顯著的模型因素,。

以A為中心值時，B和C對氨氮去除率的影響的響應(yīng)面的等高線形狀為橢圓,，說明 n（N）∶n（Mg）和n（N）∶n（P）交換作用顯著,。分別以B和C作為中心值時，響應(yīng)面的等高線為圓形,，說明反應(yīng)的pH和n（N）∶n（Mg）,、n（N）∶n（P）之間并無顯著的交互作用，它們相互并不影響,。

得到氨氮去除率的大估計值為99.77%,相應(yīng)的A（pH）的解為9.39,B〔n（N）∶n（Mg）〕的解為0.80,C〔n（N）∶n（P）〕的解為0.80.

5.驗證實驗

為了進一步考察模型的準確性和實用性,，在相同的條件下進行了1組對照實驗，與相應(yīng)的模型預測值進行比較,，結(jié)果如表 2所示,。

6.出水正磷酸鹽的變化規(guī)律

磷屬于必須嚴格控制的常見污染物之一，在用鳥糞石法處理氧化鐵紅廠高氨氮廢水時必須控制出水中正磷酸鹽的濃度,。出水中正磷酸鹽含量主要由Na2HPO4的投加量決定,，Na2HPO4的投加量過大，不僅會造成浪費,，而且會帶來出水磷超標的二次污染,。

取4份200 mL氨氮廢水加入到500 mL燒杯中，氨氮初始質(zhì)量濃度為580 mg/L.在n(N)∶n(Mg)=0.8∶1,反應(yīng)體系pH為9.39,攪拌速度為240 r/min,反應(yīng)時間為20 min的條件下,，改變Na2HPO4的投加量,，使n(N)∶n(P)分別為1.2、1.0,、0.9,、0.8,考察出水正磷酸鹽的變化規(guī)律。