低浓度氨氮废水处理的方法有哪些?
(1)生物法
传统的生化法主要用于低浓度氨氮废水处理,它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮转变为氮气。低浓度氨氮废水通常具有比低的特点,有些生产废水甚至不含COD,因此采用生物脱氮的方式处理,需要加入碳源,运行成本很高。传质过程的推动力是气相中氨的分压与废水中氨的浓度对应的平衡分压之间的差值。常见工艺有A/O或A2/O)和SBR工艺。其缺点是处理过程对温度和工业废水中某些组分的干扰非常敏感,需要的反应器体积比较大,而且反硝化过程中会产生N2O,易转化为其它影响臭氧层的氮氧化物,反硝化把NH4+这种有价值的物质转化成N2逸入空气,造成浪费。在A/O工艺中,为了促使反硝化反应顺利进行,一般要求C/N大于3。
(2)空气吹脱法
空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触,利用废水中氨的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮由液相转移至气相而达到废水脱氨的目的。在空气吹脱过程中,废水pH、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有非常大的影响。(3)蒸汽汽提法蒸汽汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,其处理机理与吹脱法基本相同,也是一个气液传质过程,即在高pH值时,使废水与蒸汽密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。一般来说,pH要提高至10.8-11.5、水温一般不能低于20℃、水力负荷为2.5-5m3/(m2?h)、气水比2500-5000m3/m3,当废水处理要求更高时甚至达到7000-8000m3/m3,或者需要***串联操作方可满足工艺要求。空气吹脱法所需空气量大,而空气吹脱塔因为受到塔设备空塔气速的限制,一般体积非常庞大,占地面积大。另外,空气吹脱法需要在系统中引入第三种介质——空气,氨自废水进入空气中,因为空气量很大,氨在空气中的浓度很低,必须再采用酸对含氨空气进行洗涤,而酸洗塔同样体积非常庞大,而且在吸收不够充分的情况下,容易造成二次污染,即水污染转化为空气污染。
空气吹脱法一级除氨效率一般为85%左右,要达到更高的处理要求,则需要多级串连操作。生物膜法使污水连续流经固体填料,在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜,生物膜上繁殖大量的微生物,吸附和降解水中的有机污染物,能起到与活性污泥同样的净化污水作用。另外,因为废水中氨的平衡浓度受温度影响非常大,因此水温低时采用空气吹脱效率很低,一般不太适合在寒冷的冬季使用。在空气吹脱工艺中,如果将废水及空气进行加热,提高操作温度,可以提高脱氨效率,但是由于系统热量无法实现综合回收利用,会导致其废水处理单耗显著增加,其经济性将受到很大的影响。通常认为空气吹脱法比较适用于1000mg/L以下的较低浓度氨氮废水的处理。
(3)蒸汽汽提法
蒸汽汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,其处理机理与吹脱法基本相同,也是一个气液传质过程,即在高pH值时,使废水与蒸汽密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气相中氨的分压与废水中氨的浓度对应的平衡分压之间的差值。3、水解酸化可有效污水血色,分解大分子有机物,减少后续处理负荷,节省***。蒸汽汽提法由于采用的工作介质是蒸汽,氨自废水进入蒸汽中,然后在塔顶精馏成为浓氨水回收,因此无需增加后处理工序。蒸汽汽提所需蒸汽体积要比空气吹脱法中所需空气体积小得多,因此设备体积较小,占地面积较少。汽提法比较适用于处理1000mg/L以上的高浓度氨氮废水,对氨氮的去除率可达99%以上,效率高,技术成熟度好。但是,常规的汽提废水脱氨技术蒸汽消耗量大,处理废水单耗比较高。蒸汽汽提废水脱氨技术的普及推广应用需要在节能降耗方面加大研究开发的力度。
废水生物处理的目的废水生物处理的主要目的有以下3点:
①絮凝和去除废水中不可自然沉淀的胶体状固体物;
②稳定和去除废水中的有机物;
③去除营养元素氮和磷。
2.废水生物处理的重要性
①城市污水中约有60%以上的有机物只有用生物法去除才***划算;
②废水中氮的去除一般来说只有依靠生物法;
③目前世界上已建成的城市污水处理厂有90%以上是生物处理法;
④大多数工业废水处理厂也是以生物法为主体的。
微生物在废水生物处理中的作用
微生物在废水生物处理中主要有三个作用:
①去除溶解性有机物(以COD或BOD5表示)(将其转化成CO2和H2O),去除其它溶解性无机营养元素如N(***终转化为N2气)、P(转化为富含磷的剩余污泥从水中分离出来)等;
②絮凝沉淀和降解胶体状固体物(某些难降解颗粒或胶体状有机物,可以通过微生物产生的胞外多聚物等具有絮凝效果的物质发生沉淀,与剩余污泥一同被排出系统;或通过吸附较长期地滞留在系统内而被缓慢降解);
③稳定有机物(某些******难降解有机物可以被微生物初步分解或部分降解,而减轻毒性作用或得到部分稳定,或***终被完全转化为无机物而得到稳定)。
由于反应条件温和、氧化能力强光化学氧化法近年来迅速发展,但由于反应条件的限制,光化学法处理有机物时会产生多种芳香族有机中间体,致使有机物降解不够彻底,这成为了光化学氧化需要克服的问题。因此,处理设备行业应与高校、科研机构、设计单位、***、市场实现沟通互动,促进规模化生产,形成规模化市场。光化学氧化法包括光激发氧化法(如03/UV)和光催化氧化法(如Ti02/UV)。
光激发氧化法主要以03、H202、02和空气作为氧化剂,在光辐射作用下产生·OH;光催化氧化法则是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂,使其在紫外光的照射下产生·OH,两者都是通过·OH的强氧化作用对有机污染物进行处理。
催化湿式氧化法
催化湿式氧化法(CWAO)是指在高温(123℃~320℃)、高压(0.5~10MPa)和催化剂(氧化物、***等)存在的条件下,将污水中的有机污染物和NH3-N氧化分解成C02、N2和H20等无害物质的方法。
声化学氧化
声化学氧化中主要是超声波的利用。沉淀沉淀是用来除去原废水中无机固体物和有机固体物,以及分离生物处理工艺中的固相和液相。超声波法用于垃圾渗滤液的处理主要有两个方面:一是利用频率在15kHz~1MHz的声波,在微小的区域内瞬间高温高压下产生的氧化剂(如·OH)去除难降解有机物。另外一种是超声波吹脱,喷淋塔专用除臭剂主要用于废水中高浓度的难降解有机物的处理。
臭氧氧化法
臭氧氧化法主要通过直接反应和间接反应两种途径得以实现。中国工业废水处理行业前景广阔随着城市化、工业化进程的加速及人口的持续增长,实现人口、资源与环境的可持续发展是未来的大势所趋,在此背景下,作为'七***略性新兴产业'之首的环保节能产业将迎来较好的发展机遇。其中直接反应是指臭氧与有机物直接发生反应,这种方式具有较强的选择性,一般是进攻具有双键的有机物,通常对不饱和脂肪烃和芳香烃类化合物较有效;间接反应是指臭氧分解产生·OH,通过·OH与有机物进行氧化反应,这种方式不具有选择性。
臭氧氧化法虽然具有较强的脱色和去除有机污染物的能力,但该方法的运行费用较高,对有机物的氧化具有选择性,在低剂量和短时间内不能完全矿化污染物,且分解生成的中间产物会阻止臭氧的氧化进程。可见臭氧氧化法用于垃圾渗滤液的处理仍存在很大的局限性。
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