不同氨氮浓度对水蕹菜生长特性的影响_孙凌
不同氨氮浓度对水蕹菜生长特性的影响
孙凌1，阚元卿2，尚志丹
1
（1．天津师范大学生命科学学院，天津市动植物抗性重点实验室，天津300387；2．天津市环境保护科学研究院，天津300191）
摘要［目的］探讨不同氨氮浓度对水蕹菜生长特性的影响。［方法］通过在营养液中设置不同氨氮浓度（0、0．1、0．5、1．0、5．0、10．0、50．0mg /L ），对优良的水面培植作物———水蕹菜扦插苗展开培养，研究其各项生长指标对氨氮浓度变化的响应及其对氨氮的吸收利用。［结果］氮素缺乏导致水蕹菜植株增高减缓，叶片黄化，分蘖受抑。当氨氮浓度超过0．5mg /L 时，植物快速增高；但超过10．0mg /L ，又会
抑制植株增长，根系溃烂，叶片脱落。氨氮初始浓度为1．0mg /L 时，水蕹菜各项生长指标最优，对氨氮净化效率最大，为96．3%。氨氮浓度超过
1．0mg /L 时，植株根长偏短，根重偏低，茎叶系统增重明显，总生物量增长状况优于低氨氮处理（＜1．0mg /L ），但净化效率却随着氨氮浓度的增加而下降。［结论］该研究为鱼虾菜生态养殖模式的推广应用提供了理论依据
。关键词水蕹菜；氨氮；水培；生长特性；净化效率中图分类号S645．1文献标识码A 文章编号0517－6611（2013）18－07901－03Effects of Different Ammonia Nitrogen Concentrations on the Growth Characters of Ipomea aquatica
SUN Ling et al （College of Life Sciences ，Tianjin Key Laboratory of Animal and Plant Ｒesistance ，Tianjin Normal University ，Tianjin 300387）
Abstract ［Objective ］The study aimed to discuss the influence of various ammonia nitrogen concentrations on the growth characters of Ipomea aquatica ．［Method ］Seven groups of hydroponics nutrient solutions with different ammonia nitrogen concentrations （0，0．1，0．5，1.0，5．0，10．0，50．0mg /L ）were made up to cultivate the cuttings of Ipomea aquatica ，which was identified to be a suitable vegetable crop for water culture．The responses of the plant growth and the nutrient adsorption efficiency were studied．［Ｒesult ］Nitrogen deficiency caused stunting of the plant growth ，chlorosis of old leaves ，and inhibition of tiller．When the concentration of ammonia nitrogen exceeded 0．5mg /L ，the plant grew rapidly．As the concentration was higher than 10．0mg /L ，the plant growth was inhibited ，and the roots rotted ，while the leaves fell off．The most suitable concentration of ammonia nitrogen for the plant growth was 1．0mg /L ，when the growth parameters were the opti-mum and the purification efficiency of ammonia nitrogen reached the maximum ，namely 96．3%．When the concentration exceeded 1．0mg /L ，the roots became shorter and lighter ，but the fresh weight of stems and leaves increased obviously．Moreover ，the total biomass was greater than that of the treatments with lower concentrations of ammonia nitrogen than 1．0mg /L．However ，the purification efficiency had an inverse
correlation with ammonia nitrogen concentration．［
Conclusion ］The research could provide theoretical references for the popularization and ap-plication of ecological breeding model of fish ，shrimp and vegetables．
Key words Ipomea aquatica ；Ammonia nitrogen ；Hydroponics ；Growth characters ；Purification efficiency
基金项目
天津市动植物抗性重点实验室基金（52XS1209）；天津市农
业科技成果转化与推广项目（201001040）；天津师范大学博士基金项目（52LX30）。
作者简介孙凌（1981－），女，湖北荆州人，讲师，博士，从事水污染防
治与藻类生态研究
，E-mail ：sunling@mail．nankai．edu．cn 。收稿日期2013-06-08以配合饲料为主的高密度池塘养殖模式，带来巨大经济效益的同时，
所暴露出的养殖水富营养化及废水排放污染等环境问题日益严重，
成为制约水产养殖业可持续发展的重要因素。人工养殖过程中饲料的投喂和鱼虾等经济水产动物的排泄，常常造成水体氨氮浓度的升高。恶化水质的同时，对水产动物不仅能够产生直接毒性，更会引起其免疫力下降，
增加病原体入侵几率，危害水产养殖［1－2］
。针对养殖水
环境高氨氮的污染，
高效生物处理技术的应用业已成为研究热点，微生物制剂、藻类、植物、动物都被引入污水的净化工艺，
在物种筛选及其净化效率的研究上已初具成效，但在合理种群配比、净化机理及复合生物养殖模式的构建方面尚待深入研究
［3－7］
。
由天津市水产技术推广站等多家科研单位在天津各郊县联合推广的鱼虾菜生态养殖系统，
旨在向富营养化鱼虾养殖池塘适时地引入浮床水生蔬菜，借助维管束植物的净水作用，一方面吸收水域中的过富营养，提高营养利用效能，在不降低鱼虾产量的基础上，
获取绿色蔬菜的可观经济效益；另一方面，抑制有害藻类的过度繁殖，修复受污染水体，消除其
对水产养殖的潜在危害
［8］
。我国南北地区广泛开展的水面
栽培试验已证明，
水蕹菜是一种生长快、耐受性强、净水效率高的优良植物，其高效的无性繁殖率尤为引人注目。即使在北方地区受到环境温度的限制，水面培植依然可以反复采收3 4次［9－11］。另外，水体氨氮供给水平与水产品养殖及浮床蔬菜的栽培密切相关。笔者以水蕹菜扦插苗作为试验材料，研究不同氨氮浓度条件下，水蕹菜植株的生长特性及其营养吸收效率，从而为鱼虾菜生态养殖模式的推广应用提供理论支持。1材料与方法1．1
试验材料
试验所用水蕹菜种子由天津市水产技术推
广站提供，系自泰国引进的绿杆、柳叶、白花品系。将同批次种子经土壤培植两个月，截取收获期水蕹菜植株顶端（25cm ）备用。1．2
主要试剂
试验栽培所用营养液为蒸馏水添加分析纯
营养盐配制而成。营养液内主要营养元素P 、
Ca 、Mg 的浓度以KH 2PO 4、
CaCl 2、MgSO 4均设置为5．0mg /L ，K 元素对应浓度为6．3mg /L ，同时添加Fe 、Zn 、Mn 、Cu 、Co 、Mo 、B 等微量营养元素，
使FeC 6H 5O 7、ZnSO 4、MnCl 2、CuSO 4、Na 2MoO 4、H 3BO 3浓度分别为10．0、0．5、2．0、0．1、0．5、3．0mg /L 。1．3
试验方法
试验时间为2011年9月18日 10月12
日，共持续24d 。试验共设置A G 7组处理，各组营养液内氨氮的初始浓度，以NH 4Cl 分别设置为0、
0．1、0．5、1．0、5．0、安徽农业科学，Journal of Anhui Agri．Sci．2013，41（18）：7901－7903，7908责任编辑杨莹莹责任校对卢瑶
10．0、50．0mg/L，3次重复。将备用水蕹菜苗扦插到盛有1L 营养液的锥形瓶内，保证每株植物3个生长节点浸没在营养液内的。植物栽培采取自然采光，水温为（25?2）?。每4d 测试培养液内水温、pH、氨氮、总氮、总磷等理化参数，以及植物生物量、株高、根长、叶长、叶片数、分蘖状况等植物参数。试验期间蒸发水分不做补充，待试验结束后测量剩余溶液体积。其中，氨氮测定采用纳氏试剂比色法，总氮测定采用碱性过硫酸钾紫外分光光度法，总磷测定采用钼蓝法［12］。所得试验数据采用统计软件SPSS14．0进行统计分析。
2结果与分析
2．1不同氨氮浓度对水蕹菜株高的影响在整个试验期内，设置的7组氨氮处理，水蕹菜植株均保持较为旺盛的生命活力，并随着时间的推移明显增高（图1）。A、B两组处理中，水蕹菜株高增长趋势较为一致，总体呈现直线上升趋势，仅在试验末期B组水蕹菜增高趋缓。相较而言，B组植物株高增长量略优于A组。C G组处理，试验前4d，与对照组相比，植物株高增长受抑，处于适应调节阶段。随后很快适应水环境条件变化，快速伸长，增长速率表现为F＞G＞E＞D ＞C。说明当氨氮初始浓度由0．5增至10．0mg/L时，水蕹菜株高增长速率呈现明显上升趋势，而当氨氮浓度继续升至50mg/L时，与F组处理相比，尽管水体内pH仅有微幅变动（－0．05），但植物株高已经受到抑制。比较E、F、G3组处理，发现水蕹菜扦插苗均在试验期增高约5cm时，株高增长率明显放缓，株高趋于稳定。且前期株高增长速率越大，植物越早到达此临界高度，这与植物快速生长后，营养液内微量元素供应限制，制约植物的进一步快速增高有关
。
图1不同氨氮浓度下水蕹菜株高变化
2．2不同氨氮浓度对水蕹菜根长的影响在不同氨氮水平下，水蕹菜根系生长状况也呈现出明显差异（图2）。整个试验期内，根长变化过程可以划分为两个阶段：试验前8d，为水蕹菜扦插苗快速出根阶段，根系增长明显；第9天至试验末为根系的平衡调节阶段，根系增长明显放缓，甚至出现下降。由图2可知，7组处理水蕹菜根系变化状况明显归为两类，其中，低氨氮处理（≤1．0mg/L）A D组，试验后期植物根长要远高于高氨氮处理（≥5．0mg/L）E G组。较低浓度的氨氮（≤0．5mg/L）相比于对照A组能微幅刺激根系生长；氨氮浓度为1．0mg/L时，扦插水蕹菜出根最快；而当氨氮浓度超过1．0mg/L，随着氨氮浓度的增高，水蕹菜出根渐短
。
图2不同氨氮浓度下水蕹菜根长变化
2．3不同氨氮浓度对水蕹菜蒸腾作用的影响在自然状况水分供给充足时，影响植物蒸腾的主要环境因子有太阳有效辐射、空气相对湿度、气温、风速等。试验期营养液内的水分损耗应主要源自植物的蒸腾作用以及水分的自然蒸发两部分。由于试验过程中，已用PE膜将植物茎杆外容器口完全封闭，因此在相同的光照及室温条件下，可以认为水分损耗量的差异取决于水蕹菜的生理特性。水分是植物进行光合作用的主要原料之一，依靠蒸腾作用植物能够不断运输水分和吸收各类溶解态营养盐，也能有效降低叶面温度，避免高温灼伤。伴随植株的茁壮生长，蒸腾作用会有所加强。由图3可知，氨氮浓度为0 1．0mg/L时，水蕹菜的蒸腾作用与水体氨氮浓度呈正相关关系；当氨氮浓度为1．0mg/L时，水蕹菜的蒸腾作用最为旺盛；继续增加水体内氨氮浓度，水蕹菜蒸腾作用反而受到抑制
。
图3不同处理组蒸腾耗水量的比较
对试验末期水蕹菜总生物量、茎叶重、根重（湿重）、最大叶长测量结果（表1）比较可知，D组处理植物生长状况最优，除根重指标外，各项指标均远大于其他处理组，且根系依然发达，与其他低氨氮处理无显著差异。高氨氮处理（E G 组）植物生物量的积累优于低氨氮处理（A C组），主要表现为茎叶生物量的增加，而根重明显偏低。结合图2可知，高浓度氨氮（≥5．0mg/L）会影响水蕹菜根系生长。试验末期，观察到F、G组中水蕹菜老根腐败溃烂，直接影响植物的营养吸收及生物量积累，并出现老叶脱落现象，仅残留较小的新生叶片；叶片数由试验中期9．7片迅速降至4．7片，最
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大叶长仅约为6．7cm。而末期D、E组叶片数保持在8．7片，最大叶长分别为12．1和10．8cm。根系的衰亡与叶片的凋落也是植物蒸腾作用明显下降的主因（图3）。A C组根重大，但茎叶系统生物量低，叶片为6．2片，最大叶长约为9．0 cm，氮素供给不足导致生长受限。低氨氮浓度下，水蕹菜叶片出现严重黄化现象，逐渐由老叶过渡到新生叶片，而高氨氮处理组叶片的叶绿素合成未受影响。且试验后期，D G 组中水蕹菜根部附近均出现不同程度的分蘖现象，D组处理中分蘖枝生长最为旺盛，而A C组中氮素的亏缺导致水蕹菜分蘖明显受到抑制。
表1试验末期水蕹菜植株生长参数均值比较
处理总生物量∥g茎叶重∥g根重∥g最大叶长∥cm
A7．60?0．075．81?0．391．79?0．328．80?0．70
B8．36?0．636．76?0．861．60?0．248．77?0．81
C7．64?0．356．00?0．851．64?0．508．93?0．66
D12．73?0．9410．96?0．471．77?0．4712．10?0．78
E10．14?0．299．01?0．011．13?0．2910．77?1．70
F10．02?0．599．39?0．520．63?0．116．77?0．91
G10．93?0．019．71?0．140．82?0．156．70?0．56
2．4不同氨氮浓度对水蕹菜氮素吸收的影响氮磷的富集是鱼虾养殖水体富营养化的重要原因，常常造成养殖水域生态系统的严重破坏，导致水产品产量及质量大幅降低。另一方面，氨氮和溶解态磷酸盐又是能够被水生植物直接吸收利用的主要无机营养形式。由图4可知，第4天B、C组NH+4-N浓度已由初始设定浓度降至检测限，而D组（NH+
4
-N初始浓度为1．0mg/L）内水蕹菜则于第8天对NH+4-N吸收接近完全。E G组试验前半段对NH+4-N吸收迅速，第12天时，
NH+
4
-N浓度出现谷值对应浓度分别为0．30、0．87和43．32
mg/L，随后均存在对NH+
4
-N的重新转化释放，说明3组培养液内NH+4-N对水蕹菜一直处于相对过剩状态
。
图4不同处理组中氨氮浓度变化
由表2可知，随着培养液内初始氨氮浓度的增大，水蕹菜对氨氮的净化速率也逐步增大。整个试验过程中，扦插苗快速出根末期，对氨氮的净化速率达到最大。随后，各组内出现NH+4-N吸收速率的下降和氮营养转化释放，这与水蕹菜的老根衰亡及微生物活跃度密切相关。当初始氨氮浓度为1．0mg/L时，水蕹菜对氨氮的净化效率最大，为96．3%；当氨氮浓度继续增高，其净化效率反而下降。根系的腐烂分解，不但影响植物对营养的吸收能力，甚至会释放出大量氮素，引起氨氮水平的波动。唐莹莹等利用水箱对空心菜进行浮床栽培试验时，发现水体中氮循环细菌总数在整个试验期间呈现先降低再升高的趋势，空心菜根系分泌物对细菌的分布产生明显影响［13］。依靠根系的吸收，蕹菜组织中累积的氮只是水体总氮去除量的一部分。在实际生产环节中，水体中更多氮素污染则依靠微生物降解途径去除［13－15］。在富营养鱼虾养殖池塘水面栽培水蕹菜，能有效控制水体中的营养过剩，通过对氮磷营养的竞争与污染水体净化，从而抑制有害藻华的暴发，鱼、虾与菜的共生循环养殖系统能够取得良好的经济、社会和环境效益。
表2不同处理组氨氮净化速率及净化效率比较
处理净化速率∥mg/（L·d）净化效率∥%
A－－
B0．0270．0
C0．1089．4
D0．3696．3
E0．7893．9
F1．4791．3
G2．8313．4
3结论
（1）低浓度氨氮条件下氮素的亏缺，直接导致水蕹菜植株增长趋势减缓，叶片黄化明显，分蘖受到抑制。当水体中氨氮浓度超过0．5mg/L时，会刺激植物快速增高，但超过10．0mg/L时，又会对植株增长产生抑制作用。水蕹菜对水体氨氮浓度的变化具有广适性，适宜于鱼虾养殖水域栽培。
（2）扦插水蕹菜8d内出根迅速，随后根系生长趋稳；氨氮浓度超过1．0mg/L时，植株根长明显偏短，根重偏低；当氨氮浓度超过10．0mg/L时，根系还会出现腐败溃烂现象，并导致叶片大量脱落。
（3）氨氮初始浓度为1．0mg/L时，水蕹菜各项生长指标最优，此时对氨氮的净化效率最大，为96．3%。总体而言，高氨氮处理（＞1．0mg/L）的水蕹菜生物量增长状况优于低氨氮处理（＜1．0mg/L）的茎叶系统增重明显，但净化效率反而会随着氨氮浓度的继续增高而不断下降。
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（下转第7908页）
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41卷18期孙凌等不同氨氮浓度对水蕹菜生长特性的影响
或发展水平大小［4－5］。为此，为了更好地反映生态环境与经济发展之间的耦合关系，构建耦合协调度模型函数：D= C·
槡T，T=αf（X）+βg（Y）。式中，D为耦合协调度；C为耦合度；T为生态环境与经济发展综合评价指数；α、β分别为f （X）、g（Y）的权重值，由于生态环境与经济发展同等重要，均取值0．5。
耦合协调度综合了生态环境与经济发展耦合度以及这两者综合评价指数，因此，它具有更强的稳定性和更大的使用范围，可用于同一区域不同时期或同一时期不同区域之间的生态环境与经济耦合发展定量分析与评价［4］。
3数据分析
3．1综合评价指标分析对2011年新合肥的生态环境指标以及经济发展指标进行综合分析，得出经济发展综合指标值为1．09，生态环境综合指标值为0．70，生态环境与经济发展综合评价指标值为0．895。可见，2011年新合肥生态环境与经济发展综合指数较高，其中经济发展综合指标高于生态环境综合指标，说明经济发展速度较快，生态环境较为滞后，但是总体来说，新合肥可持续发展程度较高。
3．2耦合度及耦合协调度分析根据耦合度及耦合协调度公式，对2011年新合肥生态环境指标和经济发展指标进行计算，得到耦合度C为0．9025，耦合协调度D为0．89，f（X）/ g（Y）为1．56。根据袁榴艳等的耦合发展的评判标准和基本类型（表2）［6］，可以判断新合肥为良好协调发展经济主导型城市。
表2新合肥生态环境与经济系统耦合发展的评判标准和基本类型
耦合协调度D水平分类经济与环境指标的比值生态经济耦合发展基本类型0．8≤D≤1良好协调发展f（X）/g（Y）＞1．2良好协调发展经济主导型
0．8≤f（X）/g（Y）≤1．2良好协调发展同步型
f（X）/g（Y）＜0．8良好协调发展生态主导型0．7≤D＜0．8协调发展f（X）/g（Y）＞1．2协调发展经济主导型
0．8≤f（X）/g（Y）≤1．2协调发展同步型
f（X）/g（Y）＜0．8协调发展生态主导型
0．6≤D＜0．7低水平协调发展f（X）/g（Y）＞1．2低水平协调发展经济主导型
0．8≤f（X）/g（Y）≤1．2低水平协调发展同步型
f（X）/g（Y）＜0．8低水平协调发展生态主导型0．5≤D＜0．6轻度失调发展f（X）/g（Y）＞1．2轻度失调发展经济主导型
0．8≤f（X）/g（Y）≤1．2轻度失调发展同步型
f（X）/g（Y）＜0．8轻度失调发展生态主导型0．4≤D＜0．5中度失调发展f（X）/g（Y）＞1．2中度失调发展经济主导型
0．8≤f（X）/g（Y）≤1．2中度失调发展同步型
f（X）/g（Y）＜0．8中度失调发展生态主导型D＜0．4严重失调发展f（X）/g（Y）＞1．2严重失调发展经济主导型
0．8≤f（X）/g（Y）≤1．2严重失调发展同步型
f（X）/g（Y）＜0．8严重失调发展生态主导型
4结论
2011年合肥行政区划进行了新的调整，新合肥跃居为我国面积最大城市之一。笔者以新合肥为研究对象，采用《2012年合肥市统计年鉴》［7］中2011年新合肥统计数据，对其生态环境与经济发展耦合度以及耦合协调度进行分析。分析结果表明，新合肥经济稳步发展，但是生态环境发展较为滞后，属于经济主导型可持续发展城市。
虽然目前情况较为乐观，但是作为一个新兴发展中的城市，要改变环境滞后于经济发展的现状，除加强经济建设外，城市生态环境建设亟待完善，在进一步加大循环经济建设的同时还要加大环境投入，将新合肥建设成为生态环境与经济发展同步协调发展型城市。
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
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（上接第7903页）
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8097安徽农业科学2013年
水质氨氮的测定
水质氨氮的测定 氨氮（NH3－N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值和水温。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例高，水温则相反。 氨氮的测定方法主要有纳氏比色法、气相分子吸收法、苯酚——次氯酸盐（或水杨酸——次氯酸盐）比色法和电极法等。本节将主要介绍纳氏比色法和蒸馏——酸滴定法。 当水样带色或浑浊以及含有其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法（加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使成碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤除去颜色和浑浊）；对污染严重的水或工业废水，则用蒸馏法消除干扰（调节水样的pH值使在6.0－7.4的范围，加入适量氧化镁使成微碱性，蒸馏释放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法或酸滴定法时，以硼酸溶液为吸收液；采用水杨酸——次氯酸盐比色法时，则以硫酸溶液为吸收液）。 本实验的主要目的： 1 掌握水样预处理的方法； 2 掌握氨氮的测定原理及测定方法的选择 3 掌握分光光度计的使用方法，学习标准系列的配制和标准曲线的制作 一、纳氏试剂光度法（A1） 1 实验原理 碘化汞和碘化钾与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长内具强烈吸收。通常测量用410～425nm范围。 2 实验仪器 2.1 分光光度计 2.2 pH计 2.3 20mm比色皿 2.4 50mL比色管 1本方法与GB7479－87等效。
3 实验试剂 3.1 纳氏试剂：可任择以下两种方法中的一种配制。 3.1.1 称取20g碘化钾溶于约100ml水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不易溶解时，停止滴加二氯化汞溶液。 另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250ml，充分冷却至室温后，将上述溶液在搅拌下，徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400ml，混匀。静置过夜。将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存待用。 3.1.2 称取16g氢氧化钠，溶于50ml水中，充分冷却至室温。 另称取7g碘化钾和10g碘化汞溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存待用。 3.2 酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）溶于100ml水中，加热煮沸以去除氨，放冷，定容100ml。 3.3 铵标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化铵（NH4Cl）溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 3.4 铵标准使用液：移取5.00ml铵标准贮备液（3.3）于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 4 实验步骤 4.1 标准曲线的制作 4.1.1 吸取0、0.50、1.00、3.00、 5.00、7.00和10.00ml铵标准使用液（3.4）于50ml 比色管中，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液（3.2），摇匀。加1.5ml纳氏试剂（3.1.1或3.1.2），混匀。放置10min后，在波长420nm出，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。 4.1.2 由测得的吸光度减去空白的吸光度后，得到校正吸光度，以氨氮含量（mg）对校正吸光度的统计回归标准曲线。 4.2 水样的测定 4.2.1 分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50ml 比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液。以下同标准曲线的制作（4.1）。 4.2.2 分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50ml比色管中，加一定量1mol/L氢
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。
氨氮废水常用处理方法
氨氮废水常用处理方法 来源：作者：发布时间：2007-11-14 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前，主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮（500 mg/L以上，甚至达到几千mg/L），以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 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。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000 mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。
王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如882 mg/L）进行了处理试验。最佳工艺条件为pH＝11，超声吹脱时间为40 min，气水比为l000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脱后氨氮在100 mg/L以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。 Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液（2240 mg/L）时发现在pH＝11.5，反应时间为24 h，仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达95％。而在pH＝12时通过曝气脱氨氮，在第17小时pH开始下降，氨氮去除率仅为85％。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 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。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而，蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明，每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力，当沸石粒径为30～16目时，氨氮去除率达到了78.5%，且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下，进水氨氮浓度越大，吸附速率越大，沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。
水中硝酸盐氮的测定
水中硝酸盐氮的测定——紫外分光光度法 一、实验目的 1、熟悉并掌握紫外分光光度计的原理及使用方法 2、学习运用紫外分光光度法测定水中的NO3-N。 二、实验原理 硝酸盐中的氮称为硝酸盐氮，水中的有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等几项指标的相对含量，在一定程度上反映了含氮有机物存在于水体的时间长短，从而对探讨水体污染历史、它们的分解趋势和水体自净情况有一定的参考价值。 在紫外光谱区，硝酸根有强烈的吸收，其吸收值与硝酸根的浓度成正比。 在波长210-220nm处，可测定其吸光度。 水中溶解的有机物，在波长220及275nm下均有吸收，而硝酸根在275nm 时没有吸收。这样，需在275nm处作一次测定，以校正硝酸根的吸光度。 三、主要仪器 紫外分光光度计；石英比色皿。 四、主要试剂 （1）盐酸溶液（c(HCl)=l mol/L）：量取浓盐酸83mL，用蒸馏水稀释至1000mL； （2）硝酸根标准贮备溶液（100mg/L）：准确称取在105～110℃烘干1h的硝酸钾0.1631g，溶于蒸馏水中，定容至1000mL。 （3）硝酸根标准溶液（10mg/L）：取硝酸根标准贮备溶液（2）10.0mL于100mL 容量瓶中，用蒸馏水定容。 五、实验步骤 （1）待测水样前处理： 取25ml待测水样加入到50ml容量瓶中，加入盐酸溶液（l mol/L）1mL，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。 （2）空白样前处理： 取25ml无氨水加入到50ml容量瓶中，加入盐酸溶液1mL，用蒸馏水稀释至刻度。 （3）标准液前处理：
向7支50ml容量瓶中分别加入硝酸根标准溶液（10mg/L）1.0，2.0，4.0，10.0，15.0，20.0，40.0mL，各加入盐酸溶液1mL，用蒸馏水稀释至刻度。7支容量瓶中的NO3-N的质量分别为10，30，40，100，150，200，400 μg。 （4）分光光度计测定： ?标准液吸光度的测定，分别在220nm与275nm波长处测定7支装有不同浓度标准液和空白样溶液的吸光度，并且按照下列式进行校正： As=As220－2As275 Ab=Ab220－2Ab275 Ar=As－Ab 其中As220为标准溶液在220nm的吸光度，As275为标准溶液在275nm的吸光度，Ab220为空白液在220nm的吸光度，Ab275为空白液在275nm的吸光度。（s-standard，b-blank） ?按照每支标准溶液比色管中溶液的吸光度Ar和所含NO3-N质量绘制标准曲线。 ?按照同样方法测定水样的吸光度Ax。 （5）水样硝酸盐氮的计算： 得到水样的吸光度Ax，根据标准曲线找到Ax所对应的硝酸盐氮质量m，然后按下式计算水样硝酸盐氮： C N = m/V 其中，C为水样中的硝酸盐氮含量，m为根据标准曲线得出的水样硝酸盐氮质量，V为水样的测定体积，本操作取25ml（具体数值与水样添加值一致）。
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
生活污水处理方案设计
1 工程概况 本污水处理站为镇区处理生活污水。 2项目设计依据、原则和范围 设计依据 (1)《城镇污水综合排放标准》（GB81918-2002）； (2)《给排水设计手册》； (3)《中华人民共和国环境保护法》； (4)《中华人民共和国水法》（1998）； (5)《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002） (6)《中华人民共和国水污染防治法》（1996）； (7)《中华人民共和国水污染防治法细则》（1989）； (8)《建设项目环境保护设计规定》（1997）； (9)《建设项目环境保护设施竣工验收管理规定》（1994）； (10)《村庄整治技术规范（GB50445－2008）》 (11)《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005） 2．2设计原则 (1)污水处理工艺应因地制宜并力求技术先进可靠、经济合理、高效节能、易于维护管理。 (2)积极稳妥地采用新技术，在合理利用资金的同时，充分利用先进技术和设备以提高污水处理水平与效率。 (3)设计中必须充分考虑小区污水的特点，处理设施能适应较大的水量变化。在机械化、自动化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设
备的供应情况，妥善确定。 (4)设计应适当注意美观和绿化，其美化的方式和周围地区的环境相协调。 2．3设计范围 (1)污水处理站内工程的工艺及方案设计，不包括化粪池和场外污水管线工程。 (2)与工艺相配套的电器、仪表控制系统设计。 3 水质要求 3．1设计进水水质 由于各乡镇均为生活污水，确定本污水处理工程进水水质指标为： 本设计中污水经过格栅、调节池、生物集成处理设备后，最终处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准的要求，即： 水质特性分析
高低浓度氨氮废水处理工艺的对比
高低浓度氨氮废水处理工艺的对比 导读：污水中因氨氮浓度不同分为高低浓度氨氮废水，在实际应用中氨氮浓度大于500PPM的废水需要预处理(称为高氨氮废水 )，然后配合低氨氮废水的处理工艺进行最后的脱氮，因高氨氮废水与低氨氮废水采用的工艺不同，本文大体介绍一下。 污水中因氨氮浓度不同分为高低浓度氨氮废水，在实际应用中氨氮浓度大于500PPM的废水需要预处理(称为高氨氮废水)，然后配合低氨氮废水的处理工艺进行最后的脱氮，因高氨氮废水与低氨氮废水采用的工艺不同，本文大体介绍一下！ 1、高浓度氨氮废水处理技术 （1）吹脱法 将空气通入废水中，使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相，使废水得到处理的过程称为吹脱，常见的工艺流程见图1。 吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。将氨氮废水pH 调节至碱性，此时，铵离子转化为氨分子，再向水中通入气体，使其与液体充分接触，废水中溶解的气体和挥发性氨分子穿过气液界面，转至气相，从而达到去除氨氮的目的。常用空气或水蒸气作载气，前者称为空气吹脱，后者称为蒸汽吹脱。 蒸汽吹脱法效率较高，氨氮去除率能达到90%以上，但能耗较大，一般应用在炼钢、化肥、石油化工等行业，其优点是可回收利用氨，经过吹脱处理后可回收到氨质量分数达30%以上的氨水。空气吹脱法的效率虽比蒸汽法的低，但能耗低、设备简单、操作方便。在氨氮总量不高的情况下，采用空气吹脱法比较经济，同时可用硫酸作吸收剂吸收吹脱出的氨氮，生成的硫酸铵可制成化肥。 但是在大规模的氨吹脱-汽提塔生产过程中，产生水垢是较棘手的问题。通过安装喷淋水系统可有效解决软质水垢问题，可是对于硬质水垢，喷淋装置也无法消除。此外，低温时氨氮去除率低，吹脱的气体形成二次污染。因此，吹脱法一般与其他氨氮废水处理方法联合运用，用吹脱法对高浓度氨氮废水进行预处理。
实验三 水中氨氮的测定
实验三水中氨氮的测定 氨氮的测定方法，通常有纳氏试剂比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时，可采用蒸馏-酸滴定法。 一、实验目的和要求 1、掌握氨氮测定最常用的方法－纳氏试剂比色法。 2、复习第二章含氮化合物测定的有关内容。 二、纳氏试剂比色法 （一）原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410—425nm范围内测其吸光度，计算其含量。 本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活 污水。 （二）仪器 1、带氮球的定氮蒸馏装置：500mL凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管。 2、分光光度计。 3、pH计。
（三）、试剂 配制试剂用水均应为无氨水。 1、无氨水。可选用下列方法之一进行制备： （1）蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50mL初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。 （2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 2、1mol/L盐酸溶液。 3、1mol/L氢氧化纳溶液。 4、轻质氧化镁（MgO）：将氧化镁在500℃下加热，以除去碳酸盐。 5、0.05％溴百里酚蓝指示液（pH6.0—7.6）。 6、防沫剂：如石蜡碎片。 7、吸收液：①硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水，稀释至1L。②0.01mol/L 硫酸溶液。 8、纳氏试剂。可选择下列方法之一制备： （1）称取20g碘化钾溶于约25mL水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞（HgCl2）结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加氯化汞溶液。 另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400mL，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。 （2）称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。
吹脱法处理高浓度氨氮废水
吹脱法处理高浓度氨氮废水 摘要：文章阐述了高浓度氨氮废水的来源及危害，论述了吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术原理、影响因素，重点分析了液气比的影响和确定，提出了采用催化氧化法解决吹脱氨气的二次污染问题。 关键字：高浓度氨氮废水吹脱法液气比催化氧化 高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大。如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，近20 年来，国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺，如生物方法有硝化及藻类养殖；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、电化学处理、催化裂解等。新的技术不断出现，在处理氨氮废水的应用方面展现出诱人的前景。本文侧重介绍吹脱法处理高浓度氨氮废水的技术特点及研究应用。 1 吹脱技术 吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。 水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下： NH 4++OH-NH3+H2O （1） 氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /K b=（C NH3·C H+）/C NH4+（2） 式中：Ka———氨离子的电离常数； Kw———水的电离常数； Kb———氨水的电离常数； C———物质浓度。
生活污水处理方案
100m3/d生活污水处理 设计方案 目录
第一章工程概况 (2) 第二章设计依据、设计原则及设计范围 (2) 第三章设计水量与水质 (4) 第四章处理工艺的选择 (5) 第五章处理工艺设施简要说明 (12) 第六章系统技术性能参数说明 (15) 第七章电器与控制 (20) 第八章污水处理设施布置 (22) 第九章环境影响分析 (22) 第十章经营管理及运行成本分析 (24) 第十一章方案特点及售后服务 (25) 第十二章服务承诺 (26) 第十三章主要设备及部件配置表 (28) 第一章工程概况 该区所排放污水主要为日常生活污水，根据国家环境保护局的有
关规定和相关条款，区内所排污水必需经处理达标后方可排入市政污 水管道或纳入附近水域。 为严格遵守有关环境法规，保护环境，本着经济建设和环境保护同步进行的“三同时”原则。我单位受建设方邀请，在进行初步调研，并经多项生活污水处理成功的实践经验的基础上，编制该区内生活污水设计方案，以供有关部门决策、实施。 针对该区生活区的具体污水水质的特点，本方案拟采用常规的“A/O”工艺，该处理工艺成熟实用，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定，主要设备采用优质钢结构，考虑到区内周边环境和卫生问题，故该生活污水处理工程决定采用全埋地式结构，上部覆土，可种植花木、草坪，进一步美化环境。 第二章设计依据、设计原则及设计范围 （1）设计依据 1）业主提供的有关资料； 2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996），一级排放标准； 3）室外排放设计规范（GBJ14－87）； 4）环境噪声标准（GB5096－93）； 5）低压配电设计规范GB50054-95； 6）给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范； 7）我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。 （2）设计原则
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
水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法HJ
精心整理 1.范围 1.1 本方法规定了用纳氏试剂分光光度法测定水中的氨氮。 1.2 本方法适用于地下水、地表水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。 1.3 当水样体积为50mL，使用20mm比色皿时，本方法检出限为0.025mg/L，测定下限为0.10mg/L， 测定上限为2.0mg/L（均以N计）。 2.参考标准 水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法HJ535-2009 3.职责 4. 5. 5.1 5.2 6.试剂 6.1制备6.1 6.1.2蒸馏法：在1000mL的蒸馏水中，加0.1mL硫酸（ρ=1.84g/mL），在全玻璃蒸馏器中重蒸 馏，弃去前50mL馏出液，然后将约800mL馏出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升 馏出液加10g强酸性阳离子交换树脂（氢型）。 6.2 盐酸，ρ（HCl）=1.18g/mL。 6.3 硫酸，ρ（H2SO4）=1.84g/mL。 6.4 无水乙醇 6.5 轻质氧化镁（MgO）：不含碳酸盐，在500℃下加热氧化镁，以除去碳酸盐。
6.6 氢氧化钠（NaOH） 6.7 可溶性淀粉 6.8 碘化钾（KI） 6.9 碘化汞（HgI） 6.10 氢氧化钾（KOH） 6.11 二氯化汞（HgCl2） 6.12 纳氏试剂 ?碘化汞–碘化钾–氢氧化钠（HgI2-KI-NaOH）溶液： （6.8） 氢氧化? 6.13 6.14 6.15 6.16 。6.17 硫酸锌（ZnSO4·7H2O） 6.18 硫酸锌溶液，ρ=100g/L，称取10.0g硫酸锌（6.17）溶于水中，稀释至100mL。 6.19 氢氧化钠溶液，ρ=250g/L。称取25g氢氧化钠（6.6）溶于水中，稀释至100mL。 6.20 氢氧化钠溶液，c（NaOH）=1mol/L。称取4g氢氧化钠（6.6）溶于水中，稀释至100mL。 6.21 盐酸溶液，c（HCl）=1mol/L。用吸量管吸取8.5mL盐酸（6.2）于100mL容量瓶中，用水稀释 至标线。 6.22 硼酸（H3BO3）
300生活污水处理方案
300m3/d生活污水处理 设计方案
目录 第一章工程概况 (2) 第二章设计依据、设计原则及设计范围 (2) 第三章设计水量与水质 (4) 第四章处理工艺的选择 (5) 第五章处理工艺设施简要说明 (12) 第六章系统技术性能参数说明 (15) 第七章电器与控制 (20) 第八章污水处理设施布置 (22) 第九章环境影响分析 (22) 第十章经营管理及运行成本分析 (24) 第十一章方案特点及售后服务 (25) 第十二章服务承诺 (26) 第十三章主要设备及部件配置表 (28)
第一章工程概况 该区所排放污水主要为日常生活污水，根据国家环境保护局的有 关规定和相关条款，区内所排污水必需经处理达标后方可排入市政污 水管道或纳入附近水域。 为严格遵守有关环境法规，保护环境，本着经济建设和环境保护同步进行的“三同时”原则。我单位受建设方邀请，在进行初步调研，并经多项生活污水处理成功的实践经验的基础上，编制该区内生活污水设计方案，以供有关部门决策、实施。 针对该区生活区的具体污水水质的特点，本方案拟采用常规的“A/O”工艺，该处理工艺成熟实用，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定，主要设备采用优质钢结构，考虑到区内周边环境和卫生问题，故该生活污水处理工程决定采用全埋地式结构，上部覆土，可种植花木、草坪，进一步美化环境。 第二章设计依据、设计原则及设计范围 （1）设计依据 1）业主提供的有关资料； 2）有关法规、标准及规范： 《污水综合排放标准》（GB8978-1996），一级排放标准； 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）； 《恶臭污染物排放标准》(GB14544-93)； 《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90);
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
水中氮氧化物的测定
水中氮氧化物的测定 氨氮—纳氏试剂光度法 一．方法原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽波长内具有强烈吸收，通常测量用波长在410～425nm范围。 二．干扰及消除 脂肪酸、芳香胺、醛类、丙酮、醇类和有机氯胺类等有机化合物，以及铁、锰、镁和硫等无机离子，因产生异色或混浊而引起干扰，水中颜色和浑浊也影响比色。为此，需经絮凝沉淀过滤或蒸馏预处理，易挥发的还原性干扰物质，还可在酸性条件下加热以除去。对金属离子的干扰，可加入适量的掩蔽剂加以消除。 三．方法的适用范围 本法最低检出浓度为0.025mg/l（光度法），测定上限为2mg/l。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/l。水样做适当的预处理后，本法可适用于地衣水，地下水，工业废水和生活污水中氨氮的测定。四．仪器 分光光度计、pH计； 五．试剂 配制试剂用水均应为无氨水。 ①纳氏试剂：可选择下列的一种方法制备。 （1）称取16g强氧化钠溶于50ml水中，充分冷却至室温。另取
7g碘化钾和10g碘化汞溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐 注入氢氧化钠的溶液中，用水稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶 中，密封保存。 （2）称取20g碘化钾溶于约100ml水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞结晶粉末约10g，至出现朱红色沉淀不易溶解时， 改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红 色沉淀不易溶解时，停止滴加氯化汞溶液。 另取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250ml，充分冷却至室 温后，讲上述溶液在搅拌下，徐徐注入氢氧化钾溶液中，用 水稀释至400ml，混匀。静置过夜。将上清液移入聚乙烯瓶 中，密封保存。 ②酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠溶于100ml水中，加热 煮沸以除去氨，放冷,定容至100ml。 ③铵标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化 铵溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每 毫升含1.00mg氨氮。 ④铵标准使用溶液：移取5.00ml铵标准贮备溶液于500ml容量 瓶中，用水稀释至标线，此溶液每毫升含0.010mg氨氮。六．步骤 （1）校准曲线的绘制 ①吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml铵标准使用液于50ml比色管中，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。
高浓度氨氮废水处理
高浓度氨氮废水处理 过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前，主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮（500 mg/L以上，甚至达到几千mg/L），以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。 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。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。 王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000 mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。 王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如882 mg/L）进行了处理试验。最佳工艺条件为pH＝11，超声吹脱时间为40 min，气水比为l000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脱后氨氮在100 mg/L以内。 为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。 Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液（2240 mg/L）时发现在pH＝11.5，反应时间为24 h，仅以120 r/min的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达95％。而在pH＝12时通过曝气脱氨氮，在第17小时pH开始下降，氨氮去除率仅为85％。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。 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。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而，蒋建国等[4]探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明，每克沸石具有吸附15.5 mg氨氮的极限潜力，当沸石粒径为30～16目时，氨氮去除率达到了78.5%，且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下，进水氨氮浓度越大，吸附速率越大，沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。 Milan等[5]用沸石离子交换法处理经厌氧消化过的猪肥废水时发现Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo 中Na-Zeo沸石效果最好，其次是Ca-Zeo。增加离子交换床的高度可以提高氨氮去除率，综合考虑经济原因和水力条件，床高18 cm（H/D=4），相对流量小于7.8BV/h是比较适合的尺寸。离子交换法受悬浮物浓度的影响较大。 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。蒋展鹏等[6]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。电渗析法处理氨氮废水2000～3000 mg/L，去除率可在85％以上，同时可获得8.9％的浓氨水。此法工艺流程简单、不消耗药剂、运行过程中消耗的电量与废水中氨氮浓度成正比。PP中空纤维膜法脱氨效率＞90％，回收的硫酸铵浓度在25％左右。运行中需加碱，加碱量与废水中氨氮浓度成正比。 乳化液膜是种以乳液形式存在的液膜具有选择透过性，可用于液-液分离。分离过程通常是以乳化液膜