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废水中氨氮的去除

来源: 作者: 发布时间:2007-10-15  

由上可见,在生物反硝化过程中,不仅可使NO3--NNO2--N被还原,而且还可位有机物氧化分解。

影响反硝化的主要因素:(1)温度  温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般,以维持2040℃为宜。苦在气温过低的冬季,可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施,以保持良好的反硝化效果;(2)pH  反硝化过程的pH值控制在7.08.0(3)溶解氧  氧对反硝化脱氮有抑制作用。一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)1mg/L以下(生物膜法)(4)有机碳源  当废水中含足够的有机碳源,BOD5/TN(35)时,可无需外加碳源。当废水所含的碳、氮比低于这个比值时,就需另外投加有机碳。外加有机碳多采用甲醇。考虑到甲醇对溶解氧的额外消耗,甲醇投量一般为NO3--N3倍。此外,还可利用微生物死亡;自溶后释放出来的那部分有机碳,即"内碳源",但这要求污泥停留时间长或负荷率低,使微生物处于生长曲线的静止期或衰亡期,因此池容相应增大。

二、沸石选择交换吸附 

沸石是一种硅铝酸盐,其化学组成可表示为(M2+2M+)O.Al2O3.mSiO2·nH2O (m210n09),式中M2+代表Ca2+Sr2+等二价阳离子,M+代表Na+K+等一价阳离子,为一种弱酸型阳离子交换剂。在沸石的三维空间结构中,具有规则的孔道结构和空穴,使其具有筛分效应,交换吸附选择性、热稳定性及形稳定性等优良性能。天然沸石的种类很多,用于去除氨氮的主要为斜发沸石。

斜发沸石对某些阳离子的交换选择性次序为:K+NH4+Na+Ba2+Ca2+Mg2+。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。交换吸附饱和的拂石经再生可重复利用。

溶液pH值对沸石除氨影响很大。当pH过高,NH4+NH3转化,交换吸附作用减弱;当pH过低,H+的竞争吸附作用增强,不利于NH4+的去除。通常,进水pH值以68为灾。当处理合氨氮1020mg/L的城市严水时,出水浓度可达lmg/L以下。穿透时通水容积约100150床容。沸石的工作交换容量约0.4×10-3n-1mol/g左右。

吸附铵达到饱和的沸石可用5g/L的石灰乳或饱和石灰水再生。再生液用量约为处理水量的35%。研究表明,石灰再生液中加入0.1molNaCl,可提高再生效率。针对石灰再生的结垢问题,亦有采用2%的氯化钠溶液作再生液的,此时再生液用量较大。再生时排出的高浓度合氨废液必须进行处理,其处理方法有:(1)空气吹脱 吹脱的NH3或者排空,或者由量H2S04吸收作肥料;(2)蒸气吹脱 冷凝液为1%的氨溶液,可用作肥料;(3)电解氧化(电氯化) 将氨氧化分解为N2

三、空气吹脱 

在碱性条件下(pH10.5),废水中的氨氮主要以NH3的形式存在(20-2)。让废水与空气充分接触,则水中挥发性的NH3将由液相向气相转移,从而脱除水中的氨氮。吹脱塔内装填木质或塑料板条填料,空气流由塔的下部进入,而废水则由塔顶落至塔底集水池。

影响氨吹脱效果的主要因素有:

(1)pH  一般将pH值提高至10.811.5

(2)温度  水温降低时氨的溶解度增加,吹脱效率降低。例如,20℃时氨去除率为9095%,而10℃时降至约75%,这为吹脱塔在冬季运行带来困难;

(3)水力负荷  水力负荷(m3/m2h)过大,将破坏高效吹脱所需的水流状态,而形成水幕;水力负荷过小,填料可能没有适当湿润,致使运行不良,形成干塔。一般水力负荷为2.55m3/m2h

(4)气水比  对于一定塔高,增加空气流量,可提高氨去除率;但随着空气流量增加,压降也增加,所以空气流量有一限值。一般,气/水比可取25005000(m3/m2)

(5)填料构型与高度  由于反复溅水和形成水滴是氨吹脱的关键,因此填料的形状、尺寸、间距、排列方式够都对吹脱效果有影响。一般,填料间距4050mm,填料高度为67.5m。若增加填料间距,则需更大的填料高度;

(6)结垢控制  填料结垢(CaCO3)特降低吹脱塔的处理效率。控制结垢的措施有:用高压水冲洗垢层;在进水中投加阻垢剂:采用不合或少含CO2的空气吹脱(如尾气吸收除氨循环使用);采用不易结垢的塑料填料代替木材等。

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