氨氮废水处理技术现状及发展.doc

氨氮废水处理技术现状及发展
许国强#,曾光明#,殷志伟!,张剑锋!
湖南大学环境科学与工程系,湖南长沙湖南有色金属研究院,湖南长沙摘要) 系统地概述了氨氮废水处理技术现状及在工业中的应用情况,并在分析和评价的基础上探讨其发展趋势。
关键词) 氨氮废水;生物硝化;离子交换;氨吹脱;折点***化
中
湖南有色金属
/# 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***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***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***盐菌和***盐菌的作用,将氨氮氧化成亚***盐和***盐的过程。如果反应完全,氨氧化成***盐分两阶段完成:开始,在亚***菌的作用下使氨氧化成亚***盐,亚***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***菌的作用下,使亚***盐转化为***盐,***菌是以亚***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***菌属和***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