氨氮废水的几种处理技术

氨氮废水的几种处理技术

王昊　周康根

(中南大学冶金科学与工程学院　长沙410083)

摘　要　介绍了氨氮废水处理的各种方法及原理,综述了目前国内外氨氮废水处理的研究现状及进展,并提出今后氨氮废水处理应着重考虑的几个问题。 关键词　氨氮废水　处理　研究进展

The R esearch Development on the T reatment of Ammonia -nitrogen W astew ater

W ANG Hao ZHOU K ang gen

(School o f Metallurgical Science and Engineering ,Central South Univer sity Changsha 410083)

Abstract The methods and principles of treating amm onia nitrogen wastewater are introduced ,the research status and developments at

home and abroad are described and several problems in the treatment for amm onia -nitrogen wastewater considered in the future are put for 2

ward.

K eyw ords amm onia

nitrogen wastewater treatment research development

氨氮是水体污染因素中重要的污染物,主要来自城镇生活污水、各种工业废水及化学肥料和农家肥料等。水体中氮含量超标,不仅使水环境质量恶化,引起富营养化,还对人类以及动植物有严重危害。我国从20世纪80年代开始废水处理过程中脱氮的研究,但目前大多数污水处理厂仍未考虑脱氮的问题。因此对废水中氮的去除,特别是氨氮的去除需要引起高度的重视。本文介绍几种氨氮废水处理方法。

1　氨氮废水处理的主要方法1.1　吹脱法

氨吹脱工艺[1,2]是将水的pH 值提到10.5

11.5的范

围,在吹脱塔中反复形成水滴,通过塔内大量空气循环,气水接触,使氨气逸出。这种方法广泛用于处理中高浓度的氨氮废水,常需加石灰,经吹脱可以回收氨气。

夏素兰

[3]

从相平衡与气液传质速率两方面分析了氨氮

吹脱工艺的影响因素,认为调节pH 值是改变吹脱体系化学平衡的重要手段,喷淋密度和气液比都是重要影响因素。胡继峰等[4]认为去除率要达到90%以上,pH 值必须大于12且温度高于90℃。胡允良等

[5]

实验室研究确定氨氮质量浓度

为7.27.5g/L 废水的最佳吹脱条件为:pH 值为11,温度为

40℃,吹脱时间2h ,出水中氨氮的质量浓度为307.4mg/L 。

黄骏等[6]采用吹脱法处理三氧化二钒生产的高浓度氨氮废水,在实验室试验的基础上进行工业试验,出水达标排放。

吹脱法主要用于处理高浓度的氨氮废水,其优点是设备简单,可以回收氨,但也存在许多缺点,主要有:①环境温度影响大,低于0℃时,氨吹脱塔实际上无法工作;②吹脱效率有限,其出水需进一步处理;③吹脱前需要加碱把废水的pH 值调整到11以上,吹脱后又须加酸把pH 值调整到9以下,所以药剂消耗大;④工业上一般用石灰调整pH 值,很容易在水中形成碳酸钙垢而在填料上沉积,可使塔板完全堵塞;⑤吹脱时所需空气量较大,因此动力消耗大,运行成本高。

1.2　化学沉淀(M AP )法

在一定的pH 条件下,水中的Mg 2+、HPO 43-和NH 4+可以生成磷酸铵镁沉淀[7],而使铵离子从水中分离出来。

影响沉淀效果的因素有沉淀剂种类及配比、pH 值、废水中的初始氨的浓度、干扰组分等。

有研究表明沉淀法去除废水中氨氮的pH 值为10.0,物质的量之比Mg ∶N =1.2、P ∶N =1.02时沉淀效果最好,氨氮去除率达到90%[8]。赵庆良等[9]研究表明,MgCl 2?6H 2O 和

Na 2HPO 4?12H 2O 组合沉淀剂优于MgO 和H 3PO 4组合,垃圾渗

滤液中的氨氮质量浓度可由5618mg/L 降低到65mg/L 。李芙蓉等[10]采用氧化镁和磷酸作为沉淀剂去除煤气洗涤循环水中高浓度的氨氮,效果良好。李才辉等[11]对M AP 法处理氨氮废水的工艺进行优化,研究表明氨氮的去除率随着反应时间的增加而增加,随着Mg ∶N 比值的增加而增加。刘小澜[12]探讨了不同操作条件对氨氮去除率的影响,在pH 值为

8.59.5的条件下,投加的药剂Mg 2+∶NH 4+∶PO 43-(摩尔比)

为1.4∶1∶0.8时,废水氨氮的去除率达99%以上,出水氨氮的质量浓度由2g/L 降至15mg/L 。

国外对用化学沉淀法去除废水中的氨氮也有较多研究。

S tratful 等[13]详细研究了影响磷酸铵镁沉淀及晶体生长的因

素,得出4点结论:①过量的铵离子对形成磷酸铵镁沉淀有利;②镁离子可能是形成磷酸铵镁沉淀的限制因素;③如果要想从废水中回收磷酸铵镁,需要得到比较大的晶体颗粒,则至少需要3h 的结晶时间;④沉淀的pH 值应大于8.5。

Battistoni 等[14]进行了用化学沉淀法从废水厌氧消化后的上

清液中同时回收氮和磷的研究。废水厌氧消化过程中,有机物中的氮和磷被微生物分解为无机的磷酸盐和氨氮,添加

MgO 可以生成磷酸铵镁沉淀可回收磷和氮。Lind 等[15]则进

行了用磷酸铵镁沉淀法从人的尿液中回收营养物质的研究,可以回收65.0%80.0%的氮。

?

7?2006年第32卷第11期N ovenmber 2006 工业安全与环保

Industrial Safety and Environmental Protection

化学沉淀法的最大优点是可以回收废水中的氨,所生成的沉淀可以作为复合肥而利用。存在的主要问题是沉淀剂的用量较大,需要对废水的pH进行调整,另外有时生成的沉淀颗粒细小或是絮状体,工业中固液分离有一定困难。

1.3　折点氯化法

在含氨氮的废水中投氯后,有如下反应[16]:

Cl2+H2O

H OCl+H++Cl-

NH4++H OCl

NH2Cl(一氯胺)+H2O+H+

NH2Cl+H OCl

NHCl2(二氯胺)+H2O

NHCl2+H OCl

NCl3(三氯胺)+H2O

NH4++3H OCl

N2↑+5H++3Cl+3H2O

通常一氯胺和二氯胺称为化合余氯,次氯酸称为余氯。当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1∶1时,化合余氯即增加,余氯下降物质的量的比达到1.5∶1时,(质量比7.6∶1时),余氯下降到最低点,此即“折点”[17]。在折点处,基本上全部氧化性的氯都被还原,全部氨都被氧化,进一步加氯就会产生自由余氯。该法与pH值、温度、接触时间及氨和氯的初始比值有关。

折点加氯法最大的优点是理论上通过适当的控制,可以把氨氮完全去除,但因加氯量大,费用高,以及产酸增加总溶解固体等原因,目前此方法只能作为氨氮废水的后续处理,以及给水处理或饮用水处理。

1.4　离子交换法

离子交换实际是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程。用离子交换法去除氨氮时,常用离子交换剂沸石、活性炭等,也有研究采用合成树脂。但天然离子交换剂价格便宜且再生容易;采用合成树脂,预处理工序和再生系统均较复杂,且树脂寿命短,应用上受一定限制。

肖举强等[18]证明活化沸石去除氨氮的效果优于活性炭。陶颖[19]等采用天然沸石去除污水中氨氮效果明显,成功将污水深度处理。刘玉亮等[20]的静态、动态和再生实验结果表明,斜发沸石静态饱和吸附量为3.1g/100g,再生后有效寿命可达140h以上。R ozic等[21]也进行了用沸石和粘土类矿物去除氨氮的试验。研究表明,用天然沸石为离子交换剂时,其对氨氮的去除能力与水中氨氮的初始质量浓度有关,在初始质量浓度小于100mg/L时,氨氮的去除率可以达到60.0%以上,且随初始质量浓度的降低去除率增加,当初始质量浓度超过100mg/L时,氨氮的去除率迅速下降。

刘宝敏等[22]考察了强酸性阳离子交换树脂对高浓度焦化废水中氨氮的吸附行为。实验结果表明每g树脂对氨氮的最大吸附量可大于25mg,失效的树脂用0.5m ol/L稀硫酸再生后,可连续使用。

虽然离子交换剂去除废水中的氨氮取得了一定的效果,但由于存在其交换容量有限,再生后的交换剂交换容量下降,有些沸石使用前需要改性,改性过程产生的酸或碱性废水需要进一步处理等问题需要解决,所以其研究基本停留在实验室阶段。1.5　生物处理法

目前,生物法是实际应用中使用最广泛的处理低浓度氨氮废水的方法。生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N2和N x O气体的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。硝化是废水中的氨态氮在好氧条件下,通过好氧细菌(亚硝酸菌和硝酸菌)的作用,被氧化成亚硝酸盐(NO2-)和硝酸盐(NO3-)的反应过程。反硝化即脱氮,是在缺氧条件下,通过脱氮菌的作用,将亚硝酸盐和硝酸盐还原成氮气,该反应过程中,反硝化菌需要有机碳源(如甲醇)作电子供体,利用NO3-中的氧进行缺氧呼吸。

刘柒变[23]研究表明用生物法可以有效地去处焦化废水中的氨氮,pH值是影响处理效果的主要因素,硝化过程的最佳pH值在89之间,反硝化过程为7.58.5。操作温度、C/N比及污泥龄也是影响因素。此外以A2/O工艺效果最好。李峰[24]在序批式反应器(S BR)中运用固定化细胞技术处理氨氮废水,试验表明S BR具有良好的去除废水中氨氮的能力,氨氮去除率在99.7%以上。

K im等[25]提出的上流式厌氧过滤器(up flow anaerobic fil2 ter)是一种用于小型城市污水处理厂的脱氮装置,该装置内同时有厌氧和耗氧过程,对氮的去除负荷比普通的一段活性污泥法高2倍。德国的R olf等[26]也提出了类似的用于小型污水处理厂的除氮装置。S iegrist等[27]研究了用生物转盘去处固体废弃物卫生填埋过程中产生的渗滤液中氨氮的方法取得了较好的效果。Liu[28]报道在用于反硝化的缺氧和厌氧反应器中填充纤维状载体,这种载体作为反硝化细菌的生长载体,而好氧部分仍采用传统的活性污泥法。这种新工艺与传统工艺相比,需氧量和需碳量分别降低25%和40%,氮的去除率增加10%。

生物处理含氨氮废水目前存在的主要问题是硝化反硝化所需时间较长,硝化过程所需的氧气量大,曝气时间长,对于某些缺乏有机物的无机废水需要另加碳源也增加了处理成本,反硝化过程相当复杂,实际应用时不易控制,有时,废水中缺乏足够的C OD(电子供给体)将NO-2、NO-3反硝化成N2排入大气,容易造成排放水中NO2-、NO3-的残留,同样对环境造成污染,因此在一定程度上限制了它的应用。

1.6　膜处理法

膜析法是利用薄膜以分离水溶液中某些物质的方法的总称。随着膜技术的日益成熟,利用膜吸收法、液膜法及膜生物法等膜技术处理氨氮废水的研究也不断取得进展。

杨晓奕等[29]采用电渗析法和聚丙烯(PP)中空纤维膜法处理高浓度氨氮无机废水可取得良好的效果,电渗析法处理23g/L氨氮废水去除率可在85%以上,同时可获得8.9%的浓氨水。PP中空纤维膜法脱氨效率≥90%,回收的硫酸铵质量分数在25%左右。

许国强[30]用液膜法处理高浓度氨氮废水,进水氨氮质量浓度500mg/L,出水氨氮质量浓度小于15mg/L,无二次污染。

申欢等[31]采用膜生物法对垃圾渗滤液经UAS B预处理的出水进行了降解试验。结果表明,M BR对氨氮的去除率

?

8

?

为90%～99.8%,对总氮的去除率为50%～67%。

膜处理法的主要问题是膜的污染和稳定性,而且相对于其他方法来说,运行成本和费用都较高,因此在一定程度上限制了其应用。

1.7　催化湿式氧化法

催化湿式氧化法(CW O)[32]开发于20世纪80年代,是在一定的温度压力和催化剂的作用下,污水中的有机物、氨等经溶解的分子氧化生成C O2、H2O及N2等无害物质,达到净化的目的。

鞍山焦炭耐火材料研究院和中国科学院采用自行研制的新型高效双组分催化剂处理包括焦化污水在内的含高浓度有机物和氨氮污水,效果显著。其特点为净化效率高、流程简单和占地面积少。但由于设备耐高温、耐腐蚀,故投资较大。1.8　烟道气治理法

淮阴钢铁集团公司利用发电厂烟道气处理剩余氨水[33]:采用特制的喷雾干燥塔,将焦化剩余氨水以物化状态和塔内的烟道气接触发生物理化学反应,废水中的水分全部汽化,随烟道气经烟囱排出。主要反应物硫氨以及废水中的有机物和粉煤灰经吸尘器收集后,综合利用制砖或作锅炉燃料的添加剂。

烟道气治理法有效地利用了烟道气废热又使氨固化,是一种“以废治废”的综合利用方法。但该法需要发电厂的烟道废气,还要考虑烟道气的量和剩余氨水的量相匹配,因此其应用受到限制。

2　前景与展望

氨氮是废水治理的重要研究对象之一,人们对此正在不断尝试物理、化学、生物等多种工艺技术的开发应用。鉴于各种方法存在的问题及其开发前景,今后氨氮废水的研究应着重考虑以下几个方面:

(1)廉价沉淀剂的开发,包括磷源、镁源的开发研究及循环利用。

(2)优化吸附剂的性能,延长其使用周期及寿命。

(3)深入研究微生物法去除氨氮,驯化高效功能菌种。

(4)复合工艺取代单一工艺彻底去除废水中氨氮。

(5)扩大实验研究的工业化应用。

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作者简介　王昊,女,1982年生,汉族,山西忻州人,硕士研究生,从事废水治理方向研究。

(收稿日期:20060508)

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氨氮废水处理技术研究进展_黄骏 (1)

氨氮废水处理技术研究进展 黄　骏　陈建中 (昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093) 摘　要　氨氮废水是造成水体富营养化的主要因素之一,本文综述了氨氮废水的几种主要处理技术,介绍了它们的处 理原理以及适用条件,指出了今后研究工作中需要解决的问题和氨氮废水处理技术今后的发展方向。 关键词　氨氮废水　处理技术　发展 Recent advances on the treatment technologies of ammonia -nitrogen wastewater Huang Jun Chen Jianzhong (College of Environmen tal Science and Engineering ,Kunming University of Science and T echnology ,Kunming 650093) A bstract The recent advances on the treatment technologies of ammonia -nitrogen wastewater were briefly review ed in this paper .In addition ,the paper reviewed mechanisms and conditions of treatment and pointed out the direction of development in the treatment technologies of ammonia -nitrogen w astew ater . Key words ammonia -nitrogen w astew ater ;treatment technologies ;development 1　前　言 氨氮排入水体,特别是流动较缓慢的湖泊、海湾,容易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖,形成富营养化污染,除了会使自来水处理厂运行困难,造成饮用水的异味外,严重时会使水中溶解氧下降,鱼类大量死亡,甚至会导致湖泊的干涸灭亡[1]。氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大了用氯量;对某些金属,特别是对铜具有腐蚀性;当污水回用时,再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水设备,并影响换热效率[10] 。 氨氮存在于许多工业废水中。钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等工业,均排放高浓度的氨氮废水。某些工业自身会产生氨氮污染物,如钢铁工业(副产品焦炭、锰铁生产、高炉)以及肉类加工业等。而另一些工业将氨用作化学原料,如用氨等配成消光液以制造磨砂 玻璃。此外,皮革、孵化、动物排泄物等新鲜废水中 氨氮初始含量并不高,但由于废水中有机氮的脱氨基反应,在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加[2]。 不同类的工业废水中氨氮浓度千变万化,即使同类工业不同工厂的废水中其浓度也各不相同。氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关。此外,对一给定废水,氨氮处理技术的选择主要取决于水的性质、要求达到的处理效果和经济性。 2　处理方法 2.1　生物法 在废水的生物脱氮处理过程中,首先在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用,将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐;然后在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出[3,4]。因而,废水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。生物脱氮工艺流程见图1 。 第3卷第1期环境污染治理技术与设备 V ol .3,N o .12002年1月Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control Jan .,2002

废水除氨氮工艺比较知识讲解

国内高浓度氨氮废水处理常见工艺 物化法 国内外处理高浓度氨氮废水的物理化学方法很多，主要有空气吹脱法、蒸 汽汽提法、折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和烟 道气治理法等，这些方法各有优缺点，可用于不同条件的废水处理。 1.2.1.1空气吹脱法 空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触，利用废水中组分的实际浓 度与平衡浓度之间的差异，使氨氮由液相转移至气相而去除。废水中的氨 氮通常以离子铵（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在，将废水pH值调节至碱性时，NH4+转化为NH3，然后通入空气将NH3吹脱出来。 NH4++ OH-→ NH3+ H2O 在吹脱过程中，废水pH值、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。一般来说，pH值要提高至10.8~11.5，水温一般不能低于20℃，水力 负荷为2.5~5 m3/(m2·h)，气水比为2500~5000 m3/m3，此时氨氮去除率 在80%~95%。 空气吹脱法工艺流程简单，但NH3-N仅从溶解状态转化为游离态，并没有 彻底除去，需要相应的回收装置，否则易造成二次污染；当温度低时， NH3-N吹脱效率大大低，不适合在寒冷的冬季使用。 另外，在当前越来越严格的排放要求条件下，作为一种较为简单粗糙的氨 氮废水处理工艺，空气吹脱法由于无法达到排放要求（如15 mg?L-1以下），加上氨的回收利用上受到限制，因此采用它的改良方法。

1.2.1.2蒸汽汽提法 蒸汽汽提法是利用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，处理机理与吹脱法一样，即在高pH值时使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。其传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差值。延长汽水间的接触时间及接触紧密程度可提高NH3-N 的处理效率，用填料塔可以满足此要求。由于采用蒸汽作为工作介质，氨自废水进入蒸汽中，然后在塔顶蒸馏成浓氨水、浓氨气或者液氨回收，或是采用酸吸收成为相应的铵盐。 蒸汽汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水（浓度在1000 mg?L-1以上），操作条件易于控制。对于浓度在1000~30000 mg?L-1，甚至更高浓度的氨氮废水，采用该法可以经一次处理后，氨氮浓度达到15 mg?L-1（国家一级排放标准）以下。 蒸汽汽提脱氨技术因为是以蒸汽为脱氨介质，由于蒸汽价格较高（约200元/吨），因此蒸汽消耗就成为了该技术关键指标。传统蒸汽汽提脱氨技术蒸汽消耗达到300kg/吨废水以上，因此传统蒸汽汽提脱氨技术成本很高。随着近些年来技术的进步，一些在传统蒸汽汽提脱氨技术上研究开发的新型蒸汽汽提脱氨技术已经大大降低了蒸汽单耗，达到了30kg/吨废水，因此新型蒸汽汽提脱氨技术正在高浓度工业氨氮废水处理领域得到广泛地推广应用，为我国氨氮污染物减排起到了强有力的技术支撑作用。 1.2.1.3折点加氯法 折点加氯法是将氯气通入水中，当投入量达到某一值（点）时，水中游离氯含量最低而氨的浓度降为零，当投入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此，该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化去除氨的的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气，氮气逸入大气。

氨氮去除方法

根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。 物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术 目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。1．折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。 折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下： Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl- 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

高氨氮废水处理方法

高氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般上ph在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，ph在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。 高氨氮废水如何处理，我们着重介绍一下其处理方法： 1 物化法 1.1 吹脱法 在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法，一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。1.2 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时，产生的氨气必须进行处理。 1.3 膜分离技术 利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。例如：气水分离膜脱除氨氮 氨氮在水中存在着离解平衡，随着PH升高，氨在水中NH3形态比

例升高，在一定温度和压力下，NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕．查德里（A.L.LE Chatelier）原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水，另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1＞20℃,PH1＞9,P1＞P2保持一定的压力差，那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面，在膜表面分压差的作用下，穿越膜孔，进入吸收液，迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。 1.4MAP沉淀法 主要是利用以下化学反应：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4 理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。 1.5 化学氧化法 利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。

稀土氨氮废水处理技术研究进展

目前我国已探明稀土工业储量为５３７０万ｔ，占全世界约５３％，占全国稀土储量８１．２％的包头白云鄂博稀土工业储量为４３６０万ｔ，约占全球稀土储量的４３％。稀土产业为内蒙古自治区、包头尤其我国带来巨大的资源效益，但同时也引发了严重的环境问题。 包头市稀土精矿冶炼中年排放污水达２５０万ｔ，其中大部分废水经过简单处理或未经处理直接排入尾矿库。目前国内外开发稀土后处理氨氮废水技术尚未成熟，大量含氨氮废水未经处理直接排放，对当地生态环境构成了严重威胁，同时也造成了水资源和氨盐的流失和严重浪费。 目前，稀土氨氮废水污染问题已成为制约包头市稀土行业发展的重要问题。笔者对稀土氨氮废水处理技术进行了综述。 １稀土氨氮废水的来源 在我国，稀土初级产品加工及稀土冶炼主要在包头地区。其生产过程：浓硫酸与白云鄂博稀土精矿混合并在焙烧窑中焙烧使精矿分解，然后通过加碳酸氢铵、水浸，生产出混合碳酸稀土，通过对碳酸稀土的萃取分离生产单一稀土元素及其氧化物。 在稀土产品加工过程中，使用大量的化学试剂，由于白云鄂博矿具有放射性针和高氟元素的特点，导致在稀土生产过程中产生大量成分复杂的污染物。 稀土冶炼过程中产生的氨氮废水主要有２种：①硫铵废水：主要来源于生产碳酸稀土及稀土分离氨皂化过程，主要污染物为硫酸铵，氨氮浓度约在８０００ｍｇ／Ｌ，还含有大量的Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｌ－等杂质，废水的成分较复杂；②氯铵废水：主要来源于稀土萃取的分离生产过程，主要污染物为氯化铵，氨氮的浓度达１００００￣１５０００ｍｇ／Ｌ，由于在生产过程中所用的水为纯净水，因此废水中其他杂质很少。 ２稀土氨氮废水的处理方法 ２．１直接蒸发结晶法 直接加热蒸发处理，将水以蒸馏水或热水的方式循环使用，铵盐以结晶铵的方式回收，直接蒸发结晶法只适用于铵盐含量高的废水，且废水中杂质较少，便于回收铵盐产品［１］。目前，工业上主要采用此方法。如包头和发稀土公司采用的三效蒸发处理氨氮废水装置，除节约蒸汽成本，还实现了一定的经济效益。２．２吹脱法 吹脱法主要基于气液传质的原理，通过调节氨氮废水的ｐＨ使ＮＨ４＋转化为气态ＮＨ３，然后通过大量曝气使水中ＮＨ３向大气中转移，以达到去除氨氮的目的。氨吹脱主要受气液比、ｐＨ、温度等因素影响。 研究表明，气液比、ｐＨ和温度对氨氮去除率都有显著的效果。最优吹脱工艺参数为气液比３０００～４０００，ｐＨ１２，温度３５～４５℃， 此条件下，经吹脱处理后出水氨氮浓度可控制在１００ｍｇ／Ｌ以下；采用Ｃａ（ＯＨ）２来调ｐＨ进行吹脱，虽然能获得相同的去除效果，但易造成结垢，影响操作，因此不宜采用Ｃａ（ＯＨ）２；不同浓度的氨氮废水及水质特点对氨氮吹脱效果影响较小［２］。２．３沸石选择性离子交换法 天然沸石种类很多，用于去除氨氮的主要为斜发沸石，利用斜发沸石对ＮＨ４＋的强选择性，可采用交换吸附工艺去除水中氨氮。影响斜发沸石处理效果的因素有进水氨氮浓 稀土氨氮废水处理技术研究进展 窦艳铭，陈莉荣 内蒙古科技大学能源与环境学院，内蒙古包头 ０１４０１０ 摘 要：介绍了稀土氨氮废水的来源，综述了稀土氨氮废水的处理方法，包括直接蒸发结晶法、吹脱法、化学沉淀法等，并对 各处理方法进行了比较。关键词：稀土；氨氮；废水；处理中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－２０４Ｘ（２０１２）０４－００９０－０２ ＳｔｕｄｙＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＲａｒｅＥａｒｔｈＡｍｍｏｎｉａＮｉｔｒｏｇｅｎＷａｓｔｅｗａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＤＯＵＹａｎ－ｍｉｎｇｅｔａｌ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｍｅｎｔ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ０１４０１０） ＡｂａｓｔｒａｃｔＴｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｉｒｅｃｔｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｂｌｏｗ－ｏｆｆｍｅｔｈｏｄ，ｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｅｖｅｒａｌｏｆｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓ，ｅｔｃ．ｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＲａｒｅｅａｒｔｈｓ；Ａｍｍｏｎｉａ；Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 基金项目：内蒙古自然科学基金项目（２０１０ＭＳ０６０９）。 作者简介：窦艳铭（１９８５－），男，山西阳泉人，硕士研究生，研究方向：稀土氨氮废水。收稿日期：２０１２－０３－２７ 宁夏农林科技，ＮｉｎｇｘｉａＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉ．ａｎｄＦｏｒｅｓ．Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．２０１２，５３（０４）：９０－９１，９３ 90

氨氮废水处理方法

高氨氮废水处理技术 介绍各类氨氮废水处理技术及其原理，包括各种方法的优缺点、适用范围、高浓度氨氮废水处理技术的研究进展。通过对比分析，明确不同类型高氨氮废水处理的选择方法，为治理高氨氮废水提供一条便捷的选择方法。 近年来，随着环境保护工作的日益加强，水体中有机物的代表指标-COD基本上得到有效控制，但是，含高氨氮废水达标排放没有得到有效控制，未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害，如易导致湖泊富营养化，海洋赤潮等。本文总结了国内外高氨氮废水处理技术及其优缺点、适用范围等。 1、废水中氨氮处理的主要技术应用与新进展 1.1吹脱法 吹脱法是将废水中的离子态铵(NH4+)，通过调节pH值转化为分子态氨，随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有：pH值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间。 NH4++OH-→NH3+H2O 炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水，常含有很高浓度的氨，因此常用蒸汽吹脱法处理，回收利用的氨部分抵消了产生蒸汽的高费用。石灰一般用来提高pH值。用蒸汽比用空气更易控制结垢现象，若用烧碱则可大大减轻结垢的程度。吹脱法一般采用填料吹脱塔，主要特征是在塔内装置一定高度的填料层，利用大表面积的填充塔来达到气水充分接触，以利于气水间的传质过程。常用的填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。胡允良等人研究了某制药厂生产乙胺碘呋酮时产生的一部分高浓度氨氮废水的静态吹脱效果。结果表明：当pH=10～13，温度为30～50℃时，氨氮吹脱率为70.3%～99.3%。 氨吹脱法通常用于高浓度氨氮废水的预处理，该处理技术优点在于除氨效果稳定，操作简单，容易控制。但如何提高吹脱效率、避免二次污染及如何控制生产过程水垢的生成都是氨吹脱法需要考虑的问题。 1.2化学沉淀法(MAP法)

高氨氮废水处理方法

一高氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作般上ph 在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水用，ph 一种是无机氨形一种是氨水形成的氨氮，中氨氮的构成主要有两种，成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。 高氨氮废水如何处理，我们着重介绍一下其处理方法： 1 物化法 吹脱法 在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法，一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。 沸石脱氨法 利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时，产生的氨气必须进行处理。 膜分离技术 利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。例如：气水分离膜脱除氨氮 形态比例NH3升高，氨在水中PH氨氮在水中存在着离解平衡，随着．升高，在一定温度和压力下，NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕．查德里（ Chatelier）原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持

“假若改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水，另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1＞20℃,PH1＞9,P1＞P2保持一定的压力差，那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面，在膜表面分压差的作用下，穿越膜孔，进入吸收液，迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。 沉淀法 主要是利用以下化学反应：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4 理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。 化学氧化法 利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。．2 生物脱氮法 传统和新开发的脱氮工艺有A/O，两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等。 O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于L，O 段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解

氨氮废水处理技术综述

第33卷第5期 2013年10月 山 西 化 工 SHANXI CHEMICAL INDUSTRY Vol.33 No.5 Oct.2013 环境保护 [3]随着工业的发展，产生的废弃物越来越多，大量未处理氨氮废水方面，吕锡武等用序批式反应器对氨氮废经处理或处理不完全的含氮污染物的任意排放，给环境水进行处理，实验中好氧阶段的总氮损失验证了好氧反造成了巨大的污染。由于氨氮的存在会消耗水体的溶解硝化的存在，并从生物化学和生物学角度阐释了好氧反氧，导致水体富营养化，进而影响水中生物生长，鱼类硝化的机理。实验结果表明，随着混合液溶解氧浓度的中毒、死亡，甚至会进一步导致食用了中毒鱼类的人类提高，好氧反硝化脱氮的能力逐渐降低，当溶解氧质量中毒，其危害不容小觑。在工业上，氨氮的存在会增加浓度为0.5mg/L时，总氮去除率可达到66.0%；张小玲等 [4] 循环水杀菌处理的过程及污水回收利用用氯量，且其对研究了在低溶解氧下，SBR反应器的短程硝化特征和控 铜等金属具有一定的腐蚀性，在污水回收利用时还会增制条件。实验结果表明，实现短程硝化的关键是保持大用氯量；同时能形成生物垢，堵塞管道和用水设备，高、低溶解氧交替的环境，一定条件下，用半连续碳源[5]影响换热效率。 投加方式可保证总同步脱氯效率达到80%；邹小玲采用相对于生活中的洗涤用水和农业灌溉废水，氨氮废SBBR工艺处理ADC发泡剂废水，以达到脱除氨氮的目水更广泛的来源是肥料生产、炼焦、煤气、合成橡胶、的。同时，考察了影响去除率的各个因素，确定了最佳染料、烧碱、电镀及石油开采等工业过程。工业过程中操作参数，保证了COD和氨氮的去除率分别为95.4%和氨氮废水排放量大、浓度高，危害也最大。 93.5%。并且，作者采用Monod模型对硝化反应阶段进行了动力学分析，得到了氨氮去除动力学模型。另外，叶[6][7]1 氨氮废水处理技术的国内外研究状况 建峰等、杨洋等研究了厌氧氨氧化工艺及其影响因素，确定了反应的最佳条件。在物理化学法处理氨氮废[9]1.1 国内研究状况 水方面，胡允良等用吹脱法处理高浓度制药氨氮废水，[10]国内在处理氨氮废水方面做了大量工作。在生物法 达到96%的吹脱效率。李可彬等对乳状液膜去除氨氮进行了研究，由合适的表面活性剂和膜增强剂等组成的液膜，在合适条件下的一级去除率可以达到97%。曲久 [11]辉等利用高铁酸盐对氨氮的氧化能力进行了研究，强化其氧化和絮凝的协同效果。实验结果表明，少量的三价铁在高铁氧化絮凝法去除氨氮过程中，具有一定的催 氨氮废水处理技术综述 李广慧 中北大学化工与环境学院，山西 太原 030051综述了氨氮废水处理技术的国内外研究现状，阐述了生物硝化反硝化法、反渗透法、氨吹脱法、化学沉淀法、离子交换法、电化学氧化法、折点氯化法去除氨氮的原理和影响因素，指出了各种方法的优、缺点及工艺技术的选择原则。 氨氮废水；研究状况；处理技术 X703.1 ---（） [关键词] [摘要][中图分类号] [文献标识码] A [文章编号] 10047050(2013)05006669 收稿时间:20130921 作者介绍:李广慧，男，1983年出生，中北大学在读工程硕士。研究方向:化工废水处理。 --DOI:10.16525/https://www.wendangku.net/doc/4f8191509.html,14-1109/tq.2013.05.021

某厂氨氮废水处理工程设计方案

氨氮废水处理工程 设计方案 废水水量及水质确定 一、废水的水量 根据业主提供的废水处理量为：Q=240T/d， 二、废水的水质 根据业主提供的资料，废水水质如下： NH4-N:6000mg/L T：30℃PH=7-8 SO42-：10000mg/L 废水处理要求 本项目设计废水处理能力为240T/d。 本工程废水处理后废水中氨氮含量达到国家一级排放标准， 即：NH3-N≤15mg/L 废水处理工艺方案 一、工艺确定原则 1、严格执行有关环境保护的各项规定，废水处理后氨氮含量达到该地区的地方排放标准氨氮小于15mg/L； 2、依据废水水质特点，在充分论证的基础上，选用先进合理的废水处理工艺，保证废水达标排放； 3、治理方案力求工艺简洁，方法原（机）理清晰明了； 4、处理系统具有灵活性和操作弹性，以适应废水水质、水量的变化； 5、本方案力求达到工艺先进、运行稳定、管理简单、能耗低、维修方便等特点； 6、处理后不造成二次污染。 二、工艺设计范围 1.废水处理工艺流程、工艺高程和各处理单元设计； 2.废水处理平面布置、设备选型、布置和控制设计； 3.废水处理区1.00m以内的所有工艺管道和线路设计； 三、污水处理工艺设计选择依据 1）、本工程的废水中主要污染物和控制指标为氨氮。氨氮废水处理，目前国内采用的处理工艺有以下几种：https://www.wendangku.net/doc/4f8191509.html, 1、生化处理工艺 该工艺利用生物菌将有机氮转化为氨氮，再通过硝化与反硝化将硝态氮还原成气态氮从水中逸出，从而达到脱氮的目的。

但由于生物菌所能承受氨氮的浓度较低，一般不能超过200mg/L，当氨氮高于200-300mg/L 时，会抑制细菌生长繁殖。因此该工艺只适用于氨氮含量200mg/L左右的低浓度氨氮废水。此外，生化处理工艺工程占地面积较大，温度较低时，总脱氮效率也不高。 2、传统填料式的吹脱工艺 该工艺是利用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮等挥发性物质不断的由液相转移到气相中，从而达到从废水中去除氨氮的目的。 但由于氨氮在水中存在溶解平衡关系，当气液两相的氨处于平衡状态时，水中的氨氮将不能被吹脱逸出，因此该工艺不适用于高浓度氨氮废水。且传统填料式吹脱工艺还存在吹脱效率低，吹脱风量大(气液比3000：1左右)、时间长，对温度要求高、填料易结垢等缺点。 3、蒸氨汽提法 蒸氨气体法也是利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系对氨氮进行分离，该工艺是把水蒸气通入废水中，当蒸气压超过外界压力时，废水沸腾从而加速了氨氮等挥发性物质的逸出过程。 与传统填料式吹脱相同的是，当气液两相中氨达到平衡时，蒸氨气提法也不能继续使水中氨氮持续逸出，因此单次气提也不能将氨氮完全脱除，若采用连续多次气提进行脱氮则会大大增加投资成本和运行成本。 以上两种方法均只能将氨氮处理至100mg/L左右。 4、沸石离子交换法 沸石是含水的钙、钠以及钡、钾的铝硅酸盐矿物，因其含有一价和二价阳离子，具有离子交换性，因此沸石具有离子交换的能力，可将废水中的NH4+交换出来。 该工艺的缺点是只适用于氨氮含量在50mg/L以下的废水，且交换剂用量大需再生，再生频繁，并且再生液需要再次脱氨氮。采用该工艺还要求对废水做预处理以除去悬浮物，因此此法的成本较高，同等浓度下，处理费用为其他工艺的1.5～2倍。 5、折点加氯工艺 折点加氯工艺是利用氯气通入水中所发生的水解反应生成次氯酸和次氯酸盐，通过次氯酸与水中氨氮发生化学反应，将氨氮氧化成氮气而去除。 此方法的缺点是加氯量大、费用高、操作安全性差，设备腐蚀严重，容易发生危险，工艺过程中每氧化1mg/L的氨氮要消耗14.3mg/L的碱度，从而增加了总溶解固体的含量，比较适合低浓度氨氮废水的处理。 6、超声波吹脱工艺 利用超声波来降解水中的化学污染物，尤其是难降解有机污染物，是一种深度氧化处理废水的新技术。 该工艺利用超声波辐射将压缩空气作为超声波的推动力，产生空化气泡，加强了废水中

高浓度氨氮废水处理工艺

高浓度氨氮废水处理工艺 目前，工业废水、垃圾渗滤液、城市污水等高浓度氨氮废水对水体造成的危害已成为全世界关注的环境问题。绝大部分含氨氮的废水在未经任何处理或处理不达标的情况下直接排入水体，导致水体污染及富营养化，进而影响土壤、空气等。常见的含氮化合物主要包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮以及硝酸盐氮。其中氨氮是导致水体富营养化的主要污染物，其排放控制已成为目前水处理领域的重点和难点。 氨氮废水的处理方法有很多种，国内外学者针对该问题开展了大量研究。其中吹脱法是传统的高浓度氨氮废水处理方法，其设备占地面积小，操作灵活便捷，但也存在耗能大、处理成本高等缺点。成泽伟等采用超声波强化吹脱去除氨氮，去除率明显高于一般吹脱技术，且升幅超过50%。彭人勇等的研究也显示，超声波对吹脱的强化作用可以让氨氮去除率提升30%~40%。 沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称，其晶体构造主要由(SiO)四面体组成，其中的部分Si4+为Al3+取代，导致负电荷过剩，故其结构中有碱金属(碱土金属)等平衡电荷的离子，同时沸石构架中存在较多的空腔和孔道。上述结构决定了沸石具有吸附、离子交换等性质，因此其对氨氮具有很强的选择性吸附能力。 本研究在超声吹脱工艺的基础上，利用改性沸石对超声吹脱后的高浓度氨氮废水进行超声强化吸附处理，考察了沸石粒度、吸附时间、沸石投加量、吸附温度、吸附超声功率等因素对处理效果的影响，以期为高浓度氨氮废水的处理提供参考。 一、实验部分 1.1材料和仪器 实验所处理废水为模拟高浓度氨氮废水，为NH4Cl和超纯水配制的NH4Cl溶液，氨氮质量浓度约为1200mg/L的，实验中以实测浓度为准。 吸附剂选用浙江省缙云县产天然沸石经复合改性后得到的改性沸石，密度2.16g/cm3，硬度3~4，硅铝比4.25~5.25，孔隙率30%~40%。 D-51型pH计：日本HORIBA有限公司;UV765型紫外-可见分光光度计：上海精密化学仪器有限公司;JJ50型精密电子天平：美国双杰兄弟(集团)有限公司;EVOMA15/LS15型扫描电子显微镜：北京欧波同有限公司。 1.2实验方法 1.2.1超声吹脱 实验装置如图1所示。超声波发生器通过将工频电转变为20kHz以上(一般为

氨氮废水处理技术

氨氮废水处理技术 氨氮废水的形成一般是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。氨氮废水主要来自化工、冶金、化肥、煤气、炼焦、鞣革、味精、肉类加工和养殖等行业。排放的废水以及垃圾渗滤液等。氨氮废水对鱼类及某些生物也有毒害作用。 另外，当含少量氨氮的废水回用于工业中时，对某些金属，特别是铜具有腐蚀作用，还可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和设备。 处理氨氮废水的方法有很多，目前常见的有化学沉淀法、吹脱法、化学氧化法、生物法、膜分离法、离子交换法以及土壤灌溉等。 本文对氨氮废水处理方法作一综述并对各种方法的优缺点进行分析汇总。 化学沉淀法 化学沉淀法又称为MAP沉淀法，是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐，使废水中的NH4﹢与Mg2﹢、PO43﹣在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀，分子式为MgNH4P04.6H20，从而达到去除氨氮的目的。磷酸按镁俗称鸟粪石，可用作堆肥、土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂。反应方程式如下: Mg2﹢+NH4﹢+PO43﹣=MgNH4P04

影响化学沉淀法处理效果的因素主要有pH值、温度、氨氮浓度以及摩尔比(n(Mg2﹢):n(NH4﹢):n(P043-))等。 以氯化镁和磷酸氢二钠为沉淀剂对氨氮废水进行处理，结果表明当pH值为10，镁、氮、磷的摩尔比为1.2:1:1.2时，处理效果较好。 以氯化镁和磷酸氢二钠为沉淀剂进行研究，结果表明当pH值为9.5，镁、氮、磷的摩尔比为1.2:1:1时，处理效果较好。 对新出现的高浓度氨氮有机废水一生物质煤气废水进行研究，结果表明，MgC12+Na3PO4.12H20明显优于其他沉淀剂组合。当pH值为10.0，温度为30℃，n(Mg2﹢):n(NH4+):n(P043-)=1:1:1时搅拌30min废水中氨氮质量浓度从处理前的222mg/L降到17mg/L，去除率为92.3%。 将化学沉淀法和液膜法相结合用于高浓度工业氨氮废水的处理。在对沉淀法工艺进行优化的条件下，使氨氮去除率达到98.1%，然后联用液膜法进一步处理使其氨氮浓度降低到0.005g/L，达到国家一级排放标准。 对化学沉淀法进行改进研究，考察Mg2﹢以外的二价金属离子(Ni2﹢，Mn2﹢，Zn2﹢，Cu2﹢，Fe2﹢)在磷酸根作用下对氨氮的去除效果。对硫酸铵废水体系提出了CaSO4沉淀—MAP沉淀新工艺。结果表明，可以实现以石灰取代传统的NaOH调节剂。 化学沉淀法的优点是当氨氮废水浓度较高时，应用其它方法受到限制，如生物法、折点氯化法、膜分离法、离子交换法等，此时可先采用化学沉淀法进行预处理;化学沉淀法去除效率较好，且不受温度限制，操作简单;形成含磷酸馁镁的沉淀污泥可用作复合肥料，实现废物利用，从而抵消一部分成本；如能与一些产生磷酸盐废水的工业企业以及产生盐卤的企业联合，可节约药剂费用，利于大规模应用。 化学沉淀法的缺点是由于受磷酸铁镁溶度积的限制，废水中的氨氮达到一定浓度后，再投人药剂量，则去除效果不明显，且使投入成本大大增加，因此化学沉淀法需与其它适合深度处理的方法配合使用;药剂使用量大，产生的污泥较多，处理成本偏高;投加药剂时引人的氯离子和余磷易造成二次污染。 吹脱法吹脱法去除氨氮是通过调整pH值至碱性，使废水中的氨离子向氨转化，使其主要以游离氨形态存在，再通过载气将游离氨从废水中带出，从而达到

氨氮废水处理技术现状及发展

氨氮废水处理技术现状及发展 /# 前言 近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一，为满足公众对环境质量要求的不断提高，国家对氮制订了越来越严格的排放标准，研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。本文系统地阐述了氨氮废水处理现状和发展。 ! 处理技术现状 氨氮存在于许多工业废水中，特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料等生产过程，均排放氨氮废水，其浓度取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废 水，选择技术方案主要取决于：（#）水的性质；（!）处理效果；（,）经济效益。以及处理后出水的最后处置方法等。 虽然有许多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解；生物方法有硝化及藻类养殖，但其应用于工业废水的处理，必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水质及比较经济等优点，因此，目前氨氮处理实用性较好的技术为：（#）生物脱氮法；（!）氨吹脱、汽提法；（,）折点氯化法；（%）离子交换 法; # < , =。!$ # 生物脱氮法 生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。 生物硝化是在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。如果反应完全，氨氧化成硝酸盐分两阶段完成：开始，在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐，亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌，利用氨作为其唯一能源，方程式（#）为这个反应关系式。第二阶段，在硝酸菌的作用下，使亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌，方程式（!）为这个反应的关系式。整个硝化反应可以用总方程式（,）来表示。从此关系式中可看到要达到完全硝化，#$ & >? >?@1/, 1 A B 9（以氮计）就需要%$ C >? B 9的溶解氧。 !虽然有些异养生物也能进行硝化，但硝化中最主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳E/值为’$ %，当E/ 在+$ ’< ’$ " 范围时，为最佳速度的"&F。当温度从( G提高到,& G时，硝化速度也随之不断增加，而剩余溶解氧大于#$ & >? B 9 就足以维持这一反应。反硝化就是在缺氧条件下，由于反硝化菌的作用，将和 . 还原为的过程。其过程的电子供体是各种碳源，若以甲醇作碳源为例，其反应式为： 对于硝化反应，温度对其影响比其它生物处理过程要大些，一般温度应维持在为宜。 用生物法处理含氨氮废水时，有机碳的相对浓度是考虑的主要因素，维持最佳碳氮比也是生物处理法成功的关键之一。若废水性质不宜直接进行生物处理，则采用物化法或物化. 生物联合法达到排放要求较为经济。 生物脱氮可去除多种含氮化合物，其处理效果稳定，不产生二次污染，而且比较经济，但有占地面积大、低温时效率低、易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。 氨吹脱、汽提法 吹脱、汽提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。即将气体通入水中，使气水相互充分接触，使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸气作载气，前者称为吹脱，后者称为汽提。氨吹脱、汽提是一个传质

高氨氮废水处理技术及其发展趋势

高氨氮废水处理技术及其发展趋势 （能源与环境学院，环境工程072班，学号：200701144210） 摘要：经济有效地控制氨氮废水污染是当前面临的重大课题。本文简述了高浓度氨氮废水的危害, 介绍了对高浓度氨氮废水处理的处理方法, 并对这些方法工艺的优缺点做出了分析，对今后高氨氮废水的处理技术作出了展望。 关键词：脱氨氮废水处理技术发展 一、引言 随着人们生活水平的提高和对环境要求的加强、环境污染治理的加强和环保技术的发展，水体中有机物的代表指标——COD 基本上得到有效控制，但是，含高氨氮废水达标排放没有得到有效控制，未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害，如易导致湖泊富营养化，海洋赤潮等。 随着社会经济的发展,来源广泛的高氨氮废水处理越来越受到重视,像传统领域的化工、制革、屠宰等行业废水的预处理主要采用物化的吹脱工艺或投加氯系氧化剂的化学处理工艺,在市政污水处理方面,随着排放标准的提高,A /O或A /A /O的生化处理工艺得到了越来越广泛的应用。本文总结了高氨氮废水处理技术、现状及其发展趋势等。 二、技术简介 许多方法都能够有效的处理氨氮，如物理化学法有吹脱、气提、折点加氯、离子交换、混凝沉淀、反渗透、电渗析及各种高级氧化技术（AOTs）等多种方法；生物方法有硝化及水藻等水生植物养殖。但具有应用方便，处理效果稳定、适应废水水质及比较经济等优点，并且目前实用性较好、研究较多、具有良好发展用前景的有：氨吹脱、化学沉淀法、高效生物脱氮法和高级氧化技术。 1. 吹脱法 吹脱法是目前处理氨氮废水最普遍应用的方法之一。研究主要集中在：吹脱设备（吹脱池、吹脱塔）、吹脱形式（自然吹脱、鼓风吹脱）、填料形式（规整填料、拉西环、聚丙烯鲍尔环等）吹脱参数（pH 值、气水比、吹脱温度等）。 吹脱法是将废水中的离子态铵(NH4+)，通过调节pH 值转化为分子态氨，随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有：pH 值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间。。研究结果表明：当pH=10～13，温度为30～50℃时，氨氮吹脱率为70.3%～99.3%。 炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水，常含有很高浓度的氨，因此常用蒸汽吹脱法处理。 吹脱法通常用于高浓度氨氮废水的预处理，该处理技术优点在于除氨效果稳定，操作简单，容易控制。但如何提高吹脱效率、避免二次污染及如何控制生产过程水垢的生成都是氨吹脱法需要考虑的问题。 2.化学沉淀法(MAP 法) 化学沉淀法是在含有NH4+离子的废水中，投加Mg2+和PO43-，使之与NH4+生成难溶复盐磷酸氨镁MgNH4PO4·6H2O(简称MAP)结晶，通过沉淀，使MAP 从废水中分离出来。 化学沉淀法尤其适用于处理高浓度氨氮废水，且有90%以上的脱氮效率。在废水中无有毒有害物质时，磷酸氨镁是一种农作物所需的良好的缓释复合肥料。处理时，若pH 值过高，易造成部分NH3 挥发。建议缩短沉淀时间，适当降低

氨氮废水处理系统设计方案百度文库

应平化肥有限责任公司 30T/h氨氮废水处理系统 宜兴市裕泰华环保有限公司 二00八年五月 一、概述 1、采用国内目前较为先进成熟的吹脱+催化氧化+生物滤池处理工艺,该工艺具有可靠性、成熟性,并符合国内实际情况,并尽量采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主。 2、废水处理主要设施材质以钢砼结构为主,具有结构紧凑,占地面积小,布局合理,尽可削减总投资及运行费用加以考虑。 3、对废水处理设施进行充分的考虑,按地区气候条件,考虑必要的防水防冻及防渗措施。 4、废水处理过程中产生的污泥排入污泥池,进行好氧消化稳定后,经压成泥饼外运,保证污泥出路可靠。 二、废水处理量及废水性质： 1废水来源及水量: 废水来源为化肥厂生产工艺经冷却塔冷却后的高氨氮废水 a、废水量:30m3/h b、废水水质:详见表一 表一、废水水质

序号项目数据(mg/L 1 氨氮846.3 2 化学需氧 量 737 3 环状有机 物(Ar-OH 9.095mg/L 4 总磷0.467 5 BOD 21 6 氰化物未知 7 SS 164 8 石油类未知 9 挥发酚未知 10 硫化物未知

11 pH 6-9 12 水温约30℃ c、运行方式：连续运行 1、处理出水标准:废水处理后达合成氨工业水污染物排放标准GWPB 4-1999中中型化肥厂一级排放标准,详见下表。 (2001年1月1日之后建设(包括改、扩建的单位 序号项目标准(mg/L 1 氨氮70 2 化学需氧 量 150 3 氰化物 1.0 4 SS 100 5 石油类 5 6 挥发酚0.1

7 硫化物0.50 8 pH 6-9 三、废水处理工艺选择: 根据废水处理工程特点、功能、要求及废水排放特征,由于废水含有一定的毒性,B/C比较低,氨氮较高,因此需经脱氮及强氧化来提高废水的B/C比在0.3以上,剩余的氨氮及有机物在后级生化系统中去除。 本公司采用生物滤池工艺,经水解酸化后水中的B／C比约0.35左右,可生化大大提高。根据废水排放标准出水有NH3-N的限制,所以在选择废水处理工艺时除了考虑除解有机物外,还考虑到脱氮,为达到这个目的,我们选用了工艺成熟、运行可靠的水解生化+DC生物滤池+N生物滤池的工艺。 四、废水处理工艺流程简图: 1、废水处理系统工艺: 自动加碱废气高空排放或回收塔回收 废水→格栅→调节池→提升泵→PH调节沉淀→中间槽→二级提升泵→氨氮吹脱塔 风机 →三级提升泵→最终中和槽→催化氧化装置→还原反应槽→提升泵→脉冲布水器 自动加酸加还原剂

氨氮废水处理

氨氮废水处理 2氨氮废水的危害 水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的有害影响。 (1)由于NH4+-N的氧化，会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水体发黑发臭，水质下降，对水生动植物的生存造成影响。在有利的环境条件下，废水中所含的有机氮将会转化成NH4+-N，NH4+-N是还原力最强的无机氮形态，会进一步转化成NO2--N和NO3--N。根据生化反应计量关系，1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧气3.43g，氧化成NO3--N耗氧4.57g。 (2)水中氮素含量太多会导致水体富营养化，进而造成一系列的严重后果。由于氮的存在，致使光合微生物(大多数为藻类)的数量增加，即水体发生富营养化现象，结果造成：堵塞滤池，造成滤池运转周期缩短，从而增加了水处理的费用；妨碍水上运动；藻类代谢的最终产物可产生引起有色度和味道的化合物；由于蓝-绿藻类产生的毒素，家畜损伤，鱼类死亡；由于藻类的腐烂，使水体中出现氧亏现象。 (3)水中的NO2--N和NO3--N对人和水生生物有较大的危害作用。长期饮用NO3--N含量超过10mg/L的水，会发生高铁血红蛋白症，当血液中高铁血红蛋白含量达到70mg/L，即发生窒息。水中的NO2--N和胺作用会生成亚硝胺，而亚硝胺是“三致”物质。NH4+-N和氯反应会生成氯胺，氯胺的消毒作用比自由氯小，因此当有NH4+-N存在时，水处理厂将需要更大的加氯量，从而增加处理成本。近年来，含氨氮废水随意排放造成的人畜饮水困难甚至中毒事件时有发生，我国长江、淮河、钱塘江、四川沱江等流域都有过相关报道，相应地区曾出现过诸如蓝藻污染导致数百万居民生活饮水困难，以及相关水域受到了“牵连”等重大事件，因此去除废水中的氨氮已成为环境工作者研究的热点之一。 1氨氮废水的来源 含氮物质进入水环境的途径主要包括自然过程和人类活动两个方面。含氮物质进入水环境的自然来源和过程主要包括降水降尘、非市区径流和生物固氮等。人类的活动也是水环境中氮的重要来源，主要包括未处理或处理过的城市生活和工业废水、各种浸滤液和地表径流等。人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源，大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带入地下水和地表水中。随着石油、化工、食品和制药等工