氨氮废水处理

1、氨氮废水处理氨氮废水介绍目前随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大，由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制 约因素之一；据报道，2001年我国海域发生赤潮高达77次，氨氮是污染的重要原因之一，特别是高 浓度氨氮废水造成的污染。因此，经济有效的控制高浓度污染也成为当前环保工作者研究的重要课 题，得到了业内人士的高度重视。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，一种是形成的氨氮，一种是无机氨形成 的氨氮，主要是，氯化铵等等。给水曝气生物滤池

2、高氨氮废水处理工艺工业废水处理设备给水曝气生物滤池利用大颗粒轻质陶粒滤料在升流条件下对原水中ss截滤率低、过滤水头损失一般不超过 5kPa冲洗前后的过滤水头变化小的特点，适当降低对滤料比表面积 指标的要求，大幅提高滤速至1620m/h,气水比为00.5。在大颗粒轻质陶粒滤料表面生物膜的 生化与截滤双重作用下，预处理出水氨氮 <0.5mg/L,为微污染源水的处理提供了一种高效、节能、 省地的处理工艺。 处理方法高氨氮废水如何处理，我们着重介绍一下其处理方法：一、物化法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 般认为吹脱与温度、PH气液比

3、有关。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，产生的必须进行处理。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，氨氮高，无。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。根据的原理即吕查德里（A丄.LE Chatelier ）原理。在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

4、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>20C ,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。4. MAP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 X 10 - 13时可生成磷酸铵镁（MAP，

5、除去废水中的氨氮。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。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，但是产生的会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。二、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、超声吹脱 处理氨氮法方法等。1. A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO溶容解氧dissolved oxygen）不大于0.2mg/L, O段DO=2-4mg/L。在缺氧段异养菌将中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可

6、溶性有机物，当 这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌 将蛋白质、等污染物进行氨化（有机链上的 N或酸中的氨基）游离出氨（NH3 NH4+，在充足供氧 条件下，自养菌的将NH3-N（NH4+氧化为NO3-,通过回流控制返回至 A池，在缺氧条件下，异氧 菌的将NO3还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。其特点是在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的，产生的可以补偿好 氧池中进行硝化反应对碱度的需求。好氧在之后，可以使反硝化残留的得到进一步去除，提高出水 水质。BOD5勺去除率较高可达9095%以上

7、，但除磷效果稍差，脱氮效率 7080%除磷只有20 30%尽管如此，由于A/O工艺比较简单，也有其突出的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。2. 两段活性污泥法能有效的去除有机物和氨氮，其中第二级处于延时曝气阶段，停留时间在36小时左右，污水浓度在2g/l以下，可以不排泥或少排泥从而降低污泥处理费用。3. 强氧化好氧生物处理其典型代表有粉末活性炭法（PACT工艺）粉末活性碳法的主要特点是向曝气池中投加粉末活性炭（ PAC利用粉末活性炭极为发达的微孔 结构和更大的吸附能力，使溶解氧和营养物质在其表面富集，为吸附在 PAC上的提供良好的生活环 境从而提高有机物的降解速率。近年来国内外出现了一些全新的

8、脱氮工艺，为高浓度氨氮废水的脱氮处理提供了新的途径。主 要有短程硝化、好氧反硝化和等。4. 短程硝化反硝化生物硝化反硝化是应用最广泛的脱氮方式，是去除水中氨氮的一种较为经济的方法，其原理就 是模拟自然生态环境中氮的循环，利用硝化菌和反硝化菌的联合作用，将水中氨氮转化为氮气以达 到脱氮目的。由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气，费用成为这种脱氮方式的主要开支。短程硝化 是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化，省去了传统生物脱氮中由氧化成硝酸盐，再还 原成亚硝酸盐两个环节（即将氨氮氧化至即进行反硝化）。该技术具有很大的优势：节省25%R供 应量，降低能耗；减少40%勺碳源，在C/N较低的情况下实

9、现脱氮；缩短反应历程，节省 50%勺 反硝化池容积；降低产量，硝化过程可少产污泥 33%35左右，反硝化阶段少产污泥55%左右。实 现短程硝化生物脱氮技术的关键就是将硝化控制在阶段，阻止亚硝酸盐的进一步氧化。5. 厌氧氨氧化（ANAMMO刑全程自养脱氮（CANON）厌氧氨氧化是指在厌氧条件下氨氮以亚硝酸盐为直接被氧化成氮气的过程。厌氧氨氧化（Anaerobicammoniaoxidation，简称ANAMMOX1指在厌氧条件下，以Planctomycetalessp 为代表的微生物直接以 NH4为，以NO2或NO3为电子受体，将 NH4+ NO2或NO3转变成N2的生物氧化过程。该过程利用独特

10、的生物机体以作为电子供体把氨氮转化为N2,最大限度的实现了 N的循环厌氧硝化，这种耦合的过程对于从厌氧硝化的废水中脱氮具有很好的前景， 对于高氨氮低COD的污水由于硝酸盐的部分氧化，大大节省了能源。目前推测有多种途径。其中一 种是羟氨和亚硝酸盐生成 N2O的反应，而N2O可以进一步转化为，氨被氧化为羟氨。另一种是氨和 羟氨反应生成，联氨被转化成并生成 4个H，还原性H被传递到还原系统形成羟氨。第三种是： 一方面被还原为 NO NO被还原为N2O N2O再被还原成N2;另一方面，NH4被氧化为NH2OH NH2OH 经N2H4 N2H2被转化为N2。工艺的优点：可以大幅度地降低的充氧能耗；免去的

11、外源电子供体；可 节省传统硝化反硝化反应过程中所需的中和试剂；产生的量极少。的不足之处是：到目前为止，厌 氧氨氧化的反应机理、参与菌种和各项操作参数不明确。全程自养脱氮的全过程实在一个反应器中完成，其机理尚不清楚。Hippen等人发现在限制溶解氧（DO浓度为0.8 1.0mg/l ）和不加有机碳源的情况下，有超过 60%勺氨氮转化成N2而得以去除。 同时Helmer等通过实验证明在低DO浓度下，细菌以根离子为电子受体，以为，最终产物为氮气。 有实验用监测全程自养脱氮中的微生物，发现在反应器处于稳定阶段时即使在限制曝气的情况下， 反应器中任然存在有活性的厌氧氨氧化菌，不存在硝化菌。有85%勺氨氮

12、转化为氮气。鉴于以上理论，全程自养脱氮可能包括两步第一是将部分氨氮氧化为烟硝酸盐，第二是。6. 好氧反硝化传统脱氮理论认为，反硝化菌为兼性厌氧菌，其呼吸链在有氧条件下以氧气为终末电子受体在 缺氧条件下以硝酸根为终末电子受体。所以若进行，必须在缺氧环境下。近年来，好氧现象不断被 发现和报道，逐渐受到人们的关注。一些好氧菌已经被分离出来，有些可以同时进行好氧反硝化和 异养硝化（如Robertson等分离、筛选出的）。这样就可以在同一个反应器 中实现真正意义上的同步硝化，简化了工艺流程，节省了。7. 超声吹脱处理氨氮超声吹脱法去除氨氮是一种新型、高效的高浓度氨氮废水处理技术，它是在传统的吹脱方法的

13、基础上，引入超声波辐射废水处理技术，将超声波和吹脱技术联用而衍生出来的一种处理氨氮的方 法。将这两种方法联用不仅改进了超声波处理废水成本较高的问题，也弥补了传统吹脱技术去除氨 氮不佳的缺陷，超生吹脱法在保证处理氨氮的效果的同时还能对废水中有机物的降解起到一定的提 高作用。技术特点（1）高浓度氨氮废水采用90年代高新技术超声波技术，其总脱氮效率在7090%不需要投加化学药剂，不需要加温，处理费用低，处理效果稳定。（2）生化处理采用周期 性活性污泥法（CASS工艺，建设费用低，具有独特的功能，处理费用低，处理效果稳定，耐负荷 冲击能力强，不产生现象，脱氮效率大于 90%确保氨氮达标。工艺流程8.

14、Bardenpho 工艺该工艺是在A/O工艺基础上，增设了一个缺氧段和好氧段，各段反应池均独立运行，混合液自 第一好氧池回流至第一缺氧池而第二好氧池无混合液回流（因而须注意，第二缺氧池和第二好氧池 并非组成一级A/O工艺）所增设的缺氧段和好氧段起强化脱氨和提高处理出水水质的作用。运行过 程中，第一好氧池的内部回流混合液、原水中的有机基质及回流污泥进入第一池，进行。由于第一 厌氧池进水中含有较多内碳源可利用因而具有较高的速率，但与其进水中的食料比有关。好氧一池 的容积一般可按F./M为0.25考虑；在二池中，由于好氧二池出水中有机物浓度较低，同时也没有 外加因而菌主要通过内源，以细胞内碳源进行，

15、因此反硝化效率较低，并与系统的有关。但这种可 有效地提高整个处理系统的反硝化程度，从而利于提高脱氮效率。必要时，可将少部分进水引入厌 氧二池以适当补充碳源，提高其速率。该工艺中好氧二池的主要作用是进一步降低废水中的有机物 浓度，同时改善出水的表观性状由于增设了厌氧二池和好氧二池强化处理作用，该工艺的脱氮效率 可以高达90%95%城市污水）。9. BABE工艺在通常的废水工艺中，其污泥经浓缩的上层液或氧化处理后脱水滤液均需返回至主体工艺进行 处理。由于上层液或脱水滤液中富含氮，因而其向主体工艺的返回将增加主体工艺的处理，从而影 响处理出水中氮的指标。BABE在运行过程中将以A/O方式运行的处理工

16、艺主流程中回流污泥的一部 分分流入BABE、可歇曝气池，BABE所处理的对象为含有高浓度的TN的污泥浓缩上层液或滤液。通过 BABE池的间歇运行，不仅有效地延长了处理工艺的，并可对其进液中的氮实现充分的，同时由于 BABE池的良好消化条件，即较低的及良好的温度控制（一般将温度控制在30C），有效地提高了污泥中硝化菌的数量。BABE池经间歇曝气后富含硝化菌的混合液、内回流与进水一起进入A/O工艺主流程，可实现充分的反硝化，强化了系统对氮的去处作用。三、生化联合法物化方法在处理高浓度氨氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制，但是不能将氨氮浓度降 到足够低（如100mg/L以下）。而会因为高浓度游离

17、氨或者而受到抑制。实际应用中采用生化联合 的方法，在前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。例如：流化床，膜-技术（MBR等。本处仅介绍膜-技术（MBR膜-生物反应器（MembraneBio-Reactor,MBR）为与生物处理技术有机结合之 新型态废水处理系统。是一种由膜分离单元与单元相结台的新型，以膜组件取代二沉池在中保持高 浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之 膜分离设备截留槽内的与大分子固体物。因此系统内（MLSS浓度可提升至10,000mg/L，（SRT）可延长30天以上，于如此高浓度系统可降低池体积，而难降解的物质在处理池中亦可不断反应而降解。 故在膜制造技术不断提升支援下，MBR处理技术将更加成熟并吸引着全世界环境保护工业的目光。常见的高浓度氨氮废水处理一的弱点：1.