氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮,。近年來(lái),,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來(lái)越多含氮污染物的任意排放給環(huán)境造成了極大的危害,。氮在廢水中以有機(jī)態(tài)氮,、氨態(tài)氮(NH4+-N)、硝態(tài)氮(NO3-N)以及亞硝態(tài)氮(NO2-N)等多種形式存在,,而氨態(tài)氮是主要的存在形式之一,。廢水中的氨氮是指以游離氨和離子銨形式存在的氮,主要來(lái)源于生活污水中含氮有機(jī)物的分解,,焦化,、合成氨等工業(yè)廢水,以及農(nóng)田排水等,。氨氮污染源多,,排放量大,并且排放的濃度變化大,。
常見(jiàn)氨氮廢水處理方法:
1,、化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法又稱(chēng)為MAP沉淀法,是通過(guò)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(yīng)生成磷酸按鎂沉淀,分子式為MgNH4P04.6H20,,從而達(dá)到去除氨氮的目的,。磷酸按鎂俗稱(chēng)鳥(niǎo)糞石,可用作堆肥,、土壤的添加劑或建筑結(jié)構(gòu)制品的阻火劑,。反應(yīng)方程式如下:
Mg2++NH4﹢+PO43-=MgNH4P04
化學(xué)沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)氨氮廢水濃度較高時(shí),應(yīng)用其它方法受到限制,,如生物法,、折點(diǎn)氯化法、膜分離法,、離子交換法等,,此時(shí)可先采用化學(xué)沉淀法進(jìn)行預(yù)處理;化學(xué)沉淀法去除效率較好,且不受溫度限制,,操作簡(jiǎn)單;形成含磷酸餒鎂的沉淀污泥可用作復(fù)合肥料,,實(shí)現(xiàn)廢物利用,從而抵消一部分成本;如能與一些產(chǎn)生磷酸鹽廢水的工業(yè)企業(yè)以及產(chǎn)生鹽鹵的企業(yè)聯(lián)合,,可節(jié)約藥劑費(fèi)用,,利于大規(guī)模應(yīng)用。
化學(xué)沉淀法的缺點(diǎn)是由于受磷酸鐵鎂溶度積的限制,,廢水中的氨氮達(dá)到一定濃度后,,再投人藥劑量,則去除效果不明顯,,且使投入成本大大增加,,因此化學(xué)沉淀法需與其它適合深度處理的方法配合使用;藥劑使用量大,產(chǎn)生的污泥較多,,處理成本偏高;投加藥劑時(shí)引人的氯離子和余磷易造成二次污染,。
2、吹脫法
吹脫法去除氨氮是通過(guò)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(guò)載氣將游離氨從廢水中帶出,,從而達(dá)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(yīng)用較多,。
吹脫法去除氨氮效果較好,操作簡(jiǎn)便,,易于控制,。對(duì)于吹脫的氨氮可以用硫酸做吸收劑,生成的硫酸錢(qián)制成化肥使用,。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(diǎn),如吹脫塔內(nèi)經(jīng)常結(jié)垢,,低溫時(shí)氨氮去除效率低,,吹脫的氣體形成二次污染等。吹脫法一般與其它氨氮廢水處理方法聯(lián)合運(yùn)用,,用吹脫法對(duì)高濃度氨氮廢水預(yù)處理,。
3、催化氧化法
催化氧化法是通過(guò)催化劑作用,,在一定溫度,、壓力下,經(jīng)空氣氧化,,可使污水中的有機(jī)物和氨分別氧化分解成CO2,、N2和H2O等無(wú)害物質(zhì),達(dá)到凈化的目的,。
催化氧化法具有凈化效率高,、流程簡(jiǎn)單、占底面積少等有點(diǎn),,多用于處理高濃度氨氮廢水,。應(yīng)用難點(diǎn)在于如何防止催化劑流失以及對(duì)設(shè)備的腐蝕防護(hù)。
4,、生物法
傳統(tǒng)生物法是在各種微生物作用下,,經(jīng)過(guò)硝化、反硝化等一系列反應(yīng)將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,從而達(dá)到廢水治理的目的,。傳統(tǒng)生物法去除氨氮需要經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段,第一階段為硝化過(guò)程,,在有氧條件下硝化菌將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽;第二階段為反硝化過(guò)程,,在無(wú)氧或低氧條件下,反硝化菌將污水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/span>
傳統(tǒng)生物法具有效果穩(wěn)定,、操作簡(jiǎn)單,、不產(chǎn)生二次污染、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。該法也存在一些弊端,,如當(dāng)廢水中C/N比值較低時(shí)必須補(bǔ)充碳源,,對(duì)溫度要求相對(duì)嚴(yán)格,低溫時(shí)效率低,,占地面積大,,需氧量大,有些有害物質(zhì)如重金屬離子等對(duì)微生物有壓制作用,,需在進(jìn)行生物法之前去除,此外,,廢水中,,氨氮濃度過(guò)高對(duì)硝化過(guò)程也產(chǎn)生抑制作用,所以在處理高濃度氨氮廢水前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理,,使氨氮廢水濃度小于300mg/L,。適用于處理含有有機(jī)物的低濃度氨氮廢水,如生活污水,、化工廢水等,。
5、膜分離法
膜分離法是利用膜的選擇透過(guò)性對(duì)液體中的成分進(jìn)行選擇性分離,,從而達(dá)到氨氮脫除的目的,。包括反滲透、納濾和電滲析等,。
膜分離法的優(yōu)點(diǎn)是氨氮回收率高,,操作簡(jiǎn)便,處理效果穩(wěn)定,,無(wú)二次污染等,。但在處理高濃度氨氮廢水時(shí),所使用的薄膜易結(jié)垢堵塞,,再生,、反洗頻繁,增加處理成本,,故該法較適用于經(jīng)過(guò)預(yù)處理的或中低濃度的氨氮廢水,。
6、離子交換法
離子交換法是通過(guò)對(duì)氨離子具有很強(qiáng)選擇吸附作用的材料去除廢水中氨氮的方法,。常用的吸附材料有活性炭,、沸石、蒙脫石及交換樹(shù)脂等,。沸石是一種三維空間結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽,,有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和空穴,其中斜發(fā)沸石對(duì)氨離子有強(qiáng)的選擇吸附能力,,且價(jià)格低,,因此工程上常用斜發(fā)沸石作為氨氮廢水的吸附材料,。
離子交換法具有投資小、工藝簡(jiǎn)單,、操作方便,、對(duì)毒物和溫度不敏感、沸石經(jīng)再生可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn),。但處理高濃度氨氮廢水時(shí),,再生頻繁,給操作帶來(lái)不便,,因此,,需要與其他治理氨氮的方法聯(lián)合應(yīng)用,或者用于治理低濃度氨氮廢水,。