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氨氮超标后果很严重!水中氨氮去除方法

2022-07-25 12:06:22

氨氮超标后果很严重!水中氨氮去除方法

水中氨氮超标对生态环境的影响:氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨,其毒性比铵盐大几十倍,并随碱性的增强而增大。慢性氨氮中毒危害为:摄食降低,生长减慢,组织损伤,降低氧在组织间的输送。鱼类对水中氨氮比较敏感,当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。急性氨氮中毒危害为:水生物表现亢奋、在水中丧失平衡、抽搐,甚至死亡。

 

氨氮去除方法-生物法处理氨氮

生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下,通过硝化和反硝化等一系列反应,最终形成氮气,从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种,但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。

硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下:

亚硝化: 2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+

硝化 : 2NO2-+O2→2NO3-

硝化菌的适宜pH值为8.0~8.4.最佳温度为35℃,温度对硝化菌的影响很大,温度下降10℃,硝化速度下降一半;DO浓度:2~3mg/L;BOD5负荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSSd);泥龄在3~5天以上。

在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程,称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇为碳源为例,其反应式为:

6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-

反硝化菌的适宜pH值为6.5~8.0;最佳温度为30℃,当温度低于10℃时,反硝化速度明显下降,而当温度低至3℃时,反硝化作用将停止;DO浓度<0.5mg/L;BOD5/TN>3~5.生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70%~95%,二次污染小且比较经济,因此在国内外运用最多。其缺点是占地面积大,低温时效率低。

 

常见的生物脱氮流程

多级污泥系统

多级污泥系统通常被称为传统的生物脱氮流程。此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果,其缺点是流程长,构筑物多,基建费用高,需要外加碳源,运行费用高,出水中残留一定量甲醇;

单级污泥系统

单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。前置反硝化的生物脱氮流程,通常称为A/O流程。与传统的生物脱氮工艺流程相比,该工艺特点:流程简单、构筑物少,只有一个污泥回流系统和混合液回流系统,基建费用可大大节省;

将脱氮池设置在去碳源,降低运行费用;

好氧池在缺氧池后,可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除,提高出水水质;

缺氧池在前,污水中的有机碳被反硝化菌所利用,可减轻其后好氧池的有机负荷。

此外,后置式反硝化系统,因为混合液缺乏有机物,一般还需要人工投加碳源,但脱氮的效果高于前置式,理论上可接近100%的脱氮效果。交替工作的生物脱氮流程主要由两个串联池子组成,通过改换进水和出水的方向,两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行。它本质上仍是A/O系统,但利用交替工作的方式,避免了混合液的回流,其脱氮效果优于一般A/O流程。其缺点是运行管理费用较高,必须配置计算机控制自动操作系统;

生物膜系统

将上述A/O系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器,即形成生物膜脱氮系统。此系统中应有混合液回流,但不需污泥回流,在缺氧的好氧反应器中保存了适应于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统。

总结

对污水氨氮处理方法的选择应遵循以下几点:

城市污水、中低氨氮浓度工业废水中氨氮的去除,由于生物法处理氨氮污水较稳定,工艺简单、处理能力强、运行方式灵活,处理工艺成熟,比较经济,在其他同等条件下优先选择。

高浓度氨氮工业废水应根据废水的特性,先进性预处理,为保证出水达标排放,建议采用物化法与生物法联合工艺取代单一工艺以彻底去除废水中氨氮。

对污水脱氮处理工艺的选择应根据企业的实际情况,综合考虑,设计的工艺流程应首先进行小试,待试验证实后再开始设计和施工。

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