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2008年第1期淮南职业技术学院学报NO.1,2008第8卷(总第26期)JOURNALOFHUINANVOCATIONAL&TECHNICALCOLLEGEVOL.8,SerialNo.26废水处理氨氮技术研究苏历全(安徽理工大学地球与环境工程学院,安徽淮南232001)+[摘要]水中的氨多以氨离子(NH4)和游离氨(NH3)的状态存在,两者保持平衡关系为NH3+H2O→+-NH4+OH这一平衡关系受PH值影响,在不同PH值和水温条件下,游离氨易于水中逸出,只要采用一般的空气吹脱技术,可以达到除氨目的。[关键词]汽提除氨;效果稳定;操作简便[中图分类号]X52[文献标识码]A[文章编号]1671-4733(2008)01-0036-031水体污染环境中,氮的主要形态,是水体富营养化和环境污染水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资的一种重要污染物质。含有较高浓度氨氮的废水,源。随着人类生活和工业生产的不断发展,保护水进入水系会引起水质恶化,鱼类等生物突然大量死环境解决水质污染问题,成为世界各国的重要任务。亡,危害人类身体健康。本文以2007年6月份某流由于工农业生产的快速发展和人民生活水平的域省介断面主要污染物超标情况来进行分析研究提高,含氮化合物的排放量急剧增加,氨态氮是水相(见表1),以解决水质污染问题,保护水环境。表1主要污染项目超标情况统计表氨氮五日生化需氧量高锰酸盐指数COD总磷超标断面个数2119252816超标率(%)44.740.453.259.634.0最大浓度值(mg/L)28.733.847.91951.09出现最大浓度的时间6月8日6月6日6月9日6月9日6月21日出现最大浓度的断面石门头河、石门头桥赵王河、十河闸白家沟、夏墩村白家沟、夏墩村赵王河、十河闸2水污染源与处理水处理系统可归纳为:一级处理:主要处理对象是较2.1水污染源大的悬浮物;二级处理:二级处理的对象是废水中的水环境污染源主要有:向自然界排放各类废水,胶体态和溶解态有机物;三级处理:三级处理的主要即生活污水、工业废水、农业废水;向自然界水体直对象是残留的污染物和营养物质(氮和磷)及其他接倾倒的固体废弃物;大气污染地区的酸雨及水溶溶解物质,还包括去除废水中的细小悬浮物,难生物性气体;航道中船舶漏油、废水及固体废弃物。目降解的有机物、微生物和盐分等如图1所示。前,水环境污染最普通最主要的污染源是排放的生3含氨氮废水的来源、危害及处理技术活污水和各类未经无害化处理的工业废水。3.1氨氮废水的来源、危害2.2废水处理系统氨氮存在于许多工业废水中,随着工农业生产废水的性质十分复杂,往往需要几种单元处理的快速发展,含氨氮化合物排放量急剧增加,已成为操作联合成一个有机整体,并合理配置其主次关系水环境的主要污染。排放高浓度氨氮废水的工业和前后次序,才能最经济有效地完成处理任务。废有:钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造,[收稿日期]2008-03-03[作者简介]苏历全(1972-),男,安徽全椒人,工程师,在读工程硕士,研究方向:环境工程,电话:0554-6668070。n第1期苏历全:废水处理氨氮技术研究37肉类加工和饲料生产等。游离氨易于水中逸出,如加以曝气吹脱的物理作用,并使水的PH值升高,则可促使氨从水中逸出。只要采用一般的空气吹脱技术就可以做到。氨气脱除塔吹脱法。图3为氨气脱除塔的外形与内部构造。图1城市污水处理系统3.2含氨氮废水的处理方法和原理3.2.1含氨氮废水的处理方法废水中氨氮的去除方法有:物理方法有反渗透法、电渗析法、蒸馏法等;化学方法有空气吹脱法、离子交换法、折点氯化法、电化学处理法等;生物法有硝化—反硝化法。虽然许多方法都能有效地去除氨氮,但目前只有几种方法,处理工业废水具有应用方便,处理性能稳定可靠,较为经济等优点。3.2.2汽提法除氨技术+原理。水中的氨,多以氨离子(NH4)和游离氨(NH3)的状态存在,两者保持平衡关系为:+-NH3+H2O→NH4+OH这一平衡关系受PH值的影响,PH值升高时,平衡向右移动,游离氨的浓度增高,图2所示为PH值与水温为参数,在不同的PH值和水温的条件下,+氨离子(NH4)与游离氨(NH3)所占比例。+从图2可见:当PH值为7时,氨氮多以NH4的图3氨气脱落塔状态存在,而当PH值为11左右时,NH3在90%以上。氨气脱除塔内设置填料,以促进空气与水的充分接触。废水在进入脱氨塔前,一般以石灰作为碱性物质对污水进行预处理,使废水的PH值上升到11左右。污水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴,在填料间隙依向下滴,同时用风机或空气压缩机从塔底向中吹送空气,使水、气能够充分接触,水滴不断地形成、破碎,游离氨呈气态从水中逸出。汽提除氨技术的优点是:除氨效果稳定;操作简便,容易控制。存在的问题是:逸出的游离氨易造成二次污染;使用石灰易结垢;水温降低,脱氨效果同图2水中NH+和NH存在比例时降低。对这些问题可采用以下措施进行解决:改43用氢氧化钠作为预处理碱剂,以防形成水垢;对逸出氨氮的处理技术的选择与氨氮浓度密切相关,的游离氨进行回收。低浓度(<50mgNH3-N/L)废水常在室温下用空影响蒸汽吹脱效率因素有:蒸汽吹脱装置的合气吹脱,而高浓度(>500mgNH3-N/L)废水,常用理设计;废水流量的控制;PH值:氨气脱除效果随蒸汽进行吹脱。PH值上升而提高,PH≥11;水温:水温升高,氨气n38淮南职业技术学院学报第8卷脱除率也随之提高;布水负荷率:水必须以滴状下第二级硝化曝气池,在这里进行硝化反应,使+-落,如以膜状下落,脱氨效果大大下降。当填料高于NH3、NH4氧化为NO3-N。如前述,硝化反应要消326.0m,布水负荷不宜超过180m/(m·d);足够的耗碱度,因此,需要投碱,以防PH值下降;气液分离空间;适宜的氮冷凝系统。第三级为反硝化反应器,这里在缺氧条件下本工艺对BOD、COD、SS以及浊度等都有一定-NO3-N还原为气态N2,并逸往大气,在这一级应的去除效果,COD去除率约25%～50%;BOD约采取厌氧-缺氧交替的运行方式。碳源,即可投加65%左右;SS约50%;浊度约90%。CH3OH(甲醇)作为外投碳源,亦可引入原废水充作炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼碳源;等行业的废水常含有很高浓度的氨,常用蒸汽吹脱在这一系统的后面,为了去除由于投加甲醇而法处理,石灰一般用来提高PH值。吹脱处理可回带来的BOD5值,设后曝气池,经处理后,排放处理收到浓度达30%以上的氨水,部分抵消了产生蒸汽水。的高费用。由于吹脱池占地面积大,而且污染周围这种系统的优点是机底物降解菌、硝化菌、反硝环境,吹脱法一般采用吹脱塔。化菌,分别在各自反应器内生长增殖,环境条件适3.3生物脱氮宜,而且各自回流沉淀池分离的污泥,反应速度快,3.3.1活性污泥法而且比较彻底。但处理设备多,造价高,管理不够方好氧生物处理常用的方法是活性污泥法,活性便。污泥法即通过人工强化措施,使反应器中保持一定4结论的溶解氧及一定的微生物浓度,利用好氧微生物的工业废水在工矿企业污水处理系统内先经处理代谢作用,去除水中有机物的方法。达到排放标准后,再排入城市排水管道,与生活污水3.3.2活性污泥法脱氮传统工艺集中处理,处理效果好;如图4所示。第一级曝气池为一般的二级处理低浓度的氨氮废水,常在室温下用空气吹脱。曝气池,其主要功能是去除BOD5、COD,使有机氮转高浓度氨氮废水常用蒸汽汽提法。其优点是方法简+化,形成NH3、NH4,即完成氨化过程。经过沉淀便、经济、便于回收氨且效果稳定。本工艺对BOD、后,废水进入硝化曝气池,进入硝化曝气池的废水,COD、SS及浊度等都有一定的去除效果;BOD5值已降至15～20mg/L;活性污泥法是生物脱氮的常用方法。参考文献:[1]杨岳平,徐新华,刘传富.废水处理工程及实例分析[M].北京:化学工业出版社,2003.[2]张希衡.水污染控制工程[M].北京:冶金工业出版社,2004.[3]胡亨魁.水污染控制工程[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003.[4]邹家庆.工业废水处理技术[M].北京:化学工业出版图4传统活性污泥法脱氮工艺社,2003.StudyontheAmmonia-NitrogeniumSkillfortheTreatmentofWastewaterSULi-guan(SchoolofEarthandEnvironment,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,HuainanAnhui232001)+Abstract:Inthewater,ammoniamainlyexistsintheformofNH4andNH3,betweenwhichthereisabal2+-ance:NH3+H2O→NH4+OH.However,suchbalanceisaffectedbyPHvalue.UndertheconditionofdifferentPhvaluesandwatertemperatures,ammoniaisthefreeformcanescapefromwater.Onlybyadoptingordinaryair-blowingskill,canwegettheaimofammonia-removing.Keywords:ammonia-removingbasedonsteam-extracting;steadyeffect;easyoperation