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工业废水中氨氮处理方法比较分析

北极星环保网来源:工业水处理 金源2018/6/19 13:41:41我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:废水处理 氨氮废水 废水处理技术

(2)同时硝化反硝化技术。当硝化与反硝化在同一个反应器中同时进行时,即为同时硝化反硝化(SND)。废水中溶解氧受扩散速度限制,在微生物絮体或者生物膜的表面,溶解氧浓度较高,利于好氧硝化菌和氨化菌的生长繁殖,越深入絮体或膜内部,溶解氧浓度越低,形成缺氧区,反硝化细菌占优势,从而形成同时硝化反硝化过程。

邹联沛等〔26〕对膜生物反应器系统中的同时硝化反硝化现象进行了研究,实验结果表明,当DO为1mg/L,C/N=30,pH=7.2时,COD、NH4+-N、TN去除率分别为96%、95%、92%,并发现在一定的范围内,升高或降低反应器内DO浓度后,TN去除率都会下降。

同时硝化反硝化法节省反应器,缩短了反应时间,且能耗低、投资省。但目前对于同步硝化反硝化的研究尚处于实验室阶段,其作用机理及动力学模型需做进一步的研究,其工业化运用尚难实现。

(3)厌氧氨氧化技术。厌氧氨氧化是指在缺氧或厌氧条件下,微生物以NH4+为电子受体,以NO2-或NO3-为电子供体进行的将NH4+、NO2-或NO3-转化成N2的过程〔27〕。

何岩等〔28〕研究了SHARON工艺与厌氧氨氧化工艺联用技术处理“中老龄”垃圾渗滤液的效果,实验结果表明,厌氧氨氧化反应器可在具有硝化活性的污泥中实现启动;在进水氨氮和亚硝酸氮质量浓度不超过250mg/L的条件下,氨氮和亚硝酸氮的去除率分别可达到80%和90%。目前,SHARON与厌氧氨氧化联合工艺的研究仍处于实验室阶段,还需要进一步调整和优化工艺条件,以提高联合工艺去除实际高氨氮废水中的总氮的效能。厌氧氨氧化技术可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗,免去反硝化反应的外源电子供体,可节省传统硝化反硝化过程中所需的中和试剂,产生的污泥量少。但目前为止,其反应机理、参与菌种和各项操作参数均不明确。

2.4膜技术

2.4.1反渗透技术

反渗透技术是在高于溶液渗透压的压力作用下,借助于半透膜对溶质的选择截留作用,将溶质与溶剂分离的技术,具有能耗低、无污染、工艺先进、操作维护简便等优点。

利用反渗透技术处理氨氮废水的过程中,设备给予足够的压力,水通过选择性膜析出,可用作工业纯水,而膜另一侧氨氮溶液的浓度则相应增高,成为可以被再次处理和利用的浓缩液。在实际操作中,施加的反渗透压力与溶液的浓度成正比,随着氨氮浓度的升高,反渗透装置所需的能耗就越高,而效率却是在下降。

徐永平等〔30〕以兖矿鲁南化肥厂碳酸钾生产车间含NH4Cl的废水为研究对象,利用反渗透法对NH4Cl废水的处理过程进行了研究,实验装置采用反渗透膜(NTR-70SWCS4)过滤机。结果表明,在用反渗透膜技术处理氨氮废水的过程中,氯化铵质量浓度适宜在60g/L以下,在该浓度条件下,设备脱氨氮效率较高,一般大于97%,各项技术指标合格,可以用于实际生产操作。

2.4.2渗析法

电渗析是在外加直流电场的作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使离子从电解质溶液中分离出来的过程。电渗析法可高效地分离废水中的氨氮,并且该方法前期投入小,能量和药剂消耗低,操作简单,水的利用率高,无二次污染副产物。

唐艳等〔31〕采用自制电渗析设备对进水电导率为2920μS/cm,氨氮质量浓度为534.59mg/L的氨氮废水进行处理,通过实验得到在电渗析电压为55V,进水流量为24L/h这一最佳工艺参数条件下,可对实验用水有效脱氮的结论,出水氨氮质量浓度为13mg/L。

3不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较

不同氨氮废水处理方法优缺点比较见表4。

通过对以上几种不同方法的论述,可以看出目前针对工业废水中高浓度氨氮的处理方法主要使用物理化学方法做预处理,再选择其他方法进行后续处理,虽能取得较好的处理效果,但仍存在结垢、二次污染的问题。对低浓度的氨氮废水较常用的方法为化学法和传统生物法,其中化学法的一些处理技术还不成熟,未在实际生产中应用,因此还无法满足工业对低浓度氨氮废水深度处理的要求;生物法能较好地解决二次污染问题,且能达到工业对低浓度氨氮废水深度处理的要求,但目前对微生物的选种和驯化还不完全成熟。

4结论

随着国家对氨氮的排放标准要求的提高,工业氨氮废水处理技术具有广阔的应用前景。目前,中低浓度氨氮废水处理技术还需进一步完善,多种脱氮技术联用以及氨氮回收综合利用将是今后的重点研究方向。

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