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氨氮废水的资源化预处理研究

北极星环保网来源:《现代农业科技》作者:彭胜男等2017/4/19 16:12:11我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:氨氮废水 膜生物反应器 印染废水

2.4出水指标

反应器连续不间断运行,实时监测出水pH值的变化。由图6可以看到,pH值一直处于7以下,呈现稳定的动态波动。在膜生物反应器发生的硝化反应能实现出水呈酸性状态。

氨氮废水

反应器连续运行,水力停留时间控制在24h左右,通过抽吸泵出水,得到出水铵态氮、亚硝态氮和硝态氮。

从图6可以看出,反应过程的pH值处于上下波动的情况,最小值在5.274,最大值在6.898,整个出水状态处于酸性条件。因为硝化反应的进程消耗碱,如果污水中没有足够的碱度,随着硝化反应进行pH值会急剧下降。

硝化反应是指废水中的氨氮在好氧菌的作用下,最终氧化生成硝酸盐的反应。其反应如下:

2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O

2NO2-+O2→2NO3-

总反应为:

NH4++2O2→NO3-+2H++H2O

传统的方法对氨氮废水的处理即利用生物硝化把氨氮转化为氮气,做到氨氮的减量化,有研究表明硝化反应的最佳pH值为7.0~7.8,而本试验不以硝化脱氮为目的,不追求氨氮的高转化率,而是探究在酸性条件下,不添加任何调节剂,做到氮素尽可能小的损失而氮素又以氨氮、硝态氮的稳定形态存在。

氨氮废水

由图6、7可以看出,试验7~15d,在进水氨氮<50mg/L的条件下,氨氮最高的转化率可高达80%以上,硝化反应的持续进行,出水的pH值从6.7下降至5.7左右。

反应19d氨氮的转化率下降到最低,为23%,而此时出水仍然能保持较好的酸度,pH值为6.898。在19~39d时,pH值在5.2~6.8范围波动。由此可知,虽然硝化进程减慢,但硝化依然能够消耗进水的碱度维持出水在酸性的状态。氨氮的平均转化率在30%~60%之间。

2.5氮损失量

对进水的氮素以及出水的氮素进行物料衡算,其数据变化见图8。

氨氮废水

可以看出,对于氨氮废水在膜生物反应器中,水力停留时间控制在24h左右,通过生物反应,氮素前后的变化不大,氮素损失率维持在10%~20%之间。

对于氮素的损失有可能是氨氮以氨气的形式挥发了一小部分,还有可能是微生物以絮体结构存在,造成内部可能会局部缺氧,反硝化菌会利用硝酸盐氮和亚硝酸盐氮为电子供体,将其转化为氮气而造成损失。相比于传统的生物处理法,以氮气的形式逸散到空气中而流失氮素,本方法得到了资源的回收利用。氮元素较好的以稳定的形态保存了下来。

延伸阅读:

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