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      高氨氮廢水都有哪些技術?

      發布日期:2020/04/23

      1 傳統生物硝化反硝化技術

        傳統生物硝化反硝化脫氮處理過程包括硝化和反硝化兩個階段。硝化過程是指在好氧條件下,在硝酸鹽和亞硝酸鹽菌的作用下,氨氮可被氧化成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮;再通過缺氧條件,反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮氣,從而達到脫氮的目的。

        傳統生物硝化反硝化法中,較成熟的方法有A/O 法、A2/O 法、SBR序批式處理法、接觸氧化法等。它們具有效果穩定、操作簡單、不產生二次污染、成本較低等優點。但該法也存在一些弊端,如補充相應的碳源來配合實現氨氮的脫除,使運行費用增加;碳氮比較小時,需要進行消化液回流,增加了反應池容積和動力消耗;硝化細菌濃度低,系統投堿量大等。

        通過A/O 膜生物反應器處理某煉油廠氣浮池出水中的氨氮,實驗結果表明,當氨氮和COD 容積負荷分別在0.04~0.08、0.30~0.84 kg/(m3·d)時,處理后水中氨氮質量濃度小于5 mg/L。

        2 新型生物脫氮技術

        


        (1)短程硝化反硝化技術。短程硝化反硝化是在同一個反應器中,先在有氧的條件下,利用氨氧化細菌將氨氧化成亞硝酸鹽,阻止亞硝酸鹽進一步氧化,然后直接在缺氧的條件下,以有機物或外加碳源作為電子供體,將亞硝酸鹽進行反硝化生成氮氣。

        短程硝化反硝化與傳統生物脫氮相比具有以下優點:對于活性污泥法,可節省25%的供氧量,降低能耗;節省碳源,情況下可提高總氮的去除率;提高了反應速率,縮短了反應時間,減少反應器容積。但由于亞硝化細菌和硝化細菌之間關系緊密,每個影響因素的變化都同時影響到兩類細菌,而且各個因素之間也存在著相互影響的關系,這使得短程硝化反硝化的條件難以控制。目前短程硝化反硝化技術仍處在人工配水實驗階段,對此現象的理論解釋還不充分。

        (2)同時硝化反硝化技術。當硝化與反硝化在同一個反應器中同時進行時,即為同時硝化反硝化(SND)。廢水中溶解氧受擴散速度限制,在微生物絮體或者生物膜的表面,溶解氧濃度較高,利于好氧硝化菌和氨化菌的生長繁殖,越深入絮體或膜內部,溶解氧濃度越低,形成缺氧區,反硝化細菌占優勢,從而形成同時硝化反硝化過程。

        鄒聯沛等〔26〕對膜生物反應器系統中的同時硝化反硝化現象進行了研究,實驗結果表明,當DO 為1mg/L,C/N=30,pH=7.2

        時,COD、NH4+-N、TN 去除率分別為96%、95%、92%,并發現在的范圍內,升高或降低反應器內DO 濃度后,TN 去除率都會下降。

        同時硝化反硝化法節省反應器,縮短了反應時間,且能耗低、投資省。但目前對于同步硝化反硝化的研究尚處于實驗室階段,其作用機理及動力學模型需做進一步的研究,其工業化運用尚難實現。

        (3)厭氧氨氧化技術。厭氧氨氧化是指在缺氧或厭氧條件下,微生物以NH4+ 為電子受體,以NO2- 或NO3- 為電子供體進行的NH4+、NO2- 或NO3- 轉化成N2的過程。

        工藝與厭氧氨氧化工藝聯用技術處理“中老齡”垃圾滲濾液的效果,實驗結果表明,厭氧氨氧化反應器可在具有硝化活性的污泥中實現啟動;在進水氨氮和亞硝酸氮質量濃度不超過250 mg/L 的條件下,氨氮和亞硝酸氮的去除率分別可達到80%和90%。目前,SHARON與厭氧氨氧化聯合工藝的研究仍處于實驗室階段,還需要進一步調整和優化工藝條件,以提高聯合工藝去除實際高氨氮廢水中的總氮的效能。

        厭氧氨氧化技術可以大幅度地降低硝化反應的充氧能耗,免去反硝化反應的外源電子供體,可節省傳統硝化反硝化過程中所需的中和試劑,產生的污泥量少。但目前為止,其反應機理、參與菌種和各項操作參數均不明確。

        1 反滲透技術

        反滲透技術是在高于溶液滲透壓的壓力作用下,借助于半透膜對溶質的選擇截留作用,將溶質與溶劑分離的技術,具有能耗低、工藝先進、操作維護簡便等優點。

        利用反滲透技術處理氨氮廢水的過程中,設備給予足夠的壓力,水通過選擇性膜析出,可用作工業純水,而膜另一側氨氮溶液的濃度則相應增高,成為可以被再次處理和利用的濃縮液。在實際操作中,施加的反滲透壓力與溶液的濃度成正比,隨著氨氮濃度的升高,反滲透裝置所需的能耗就越高,而效率卻是在下降〔29〕。

        碳酸鉀生產車間含NH4Cl 的廢水為研究對象,利用反滲透法對NH4Cl廢水的處理過程進行了研究,實驗裝置采用反滲透膜(NTR-70SWCS4)過濾機。結果表明,在用反滲透膜技術處理氨氮廢水的過程中,氯化銨質量濃度適宜在60g/L 以下,在該濃度條件下,設備脫氨氮效率較高,一般大于97%,各項技術指標合格,可以用于實際生產操作。

        2 電滲析法

        電滲析是在外加直流電場的作用下,利用離子交換膜的選擇透過性,使離子從電解質溶液中分離出來的過程。電滲析法可分離廢水中的氨氮,并且該方法前期投入小,能量和藥劑消耗低,操作簡單,水的利用率高,無二次污染副產物。

        keyword:高氨氮廢水

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