氨氮废水处理技术 5页

氨氮废水处理技术      近年来，随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大，由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一；据报道,2021年我国海域发生赤潮高达77次，氨氮是污染的重要原因之一，特别是高浓度氨氮废水造成的污染。因此，经济有效的控制高浓度氨氮废水污染也成为当前环保工研究的重要课题，得到了业内人士的高度重视。目前，处理氨氮废水的物理、化学法等常规技术根本不能经济有效的治理目的，存在处理效果差，运行费用高的问题。生物处理法中，一般采用的A/O法、A2/O法、SBR序批处理法等对脱氮具有一定效果的工艺技术，一般处理的废水氨氮含量不能超过300mg/L，同时，为了实现脱氮的目的，必须补充相应的碳源来配合实现氨氮的脱除，使运行费用有很大的增加，是一般企业根本无法承受。高浓度氨氮废水来源多，排放量大，采用经济有效的技术实现处理要求迫在眉睫。      近年来，随着生物工程技术的发展，特别是定向分离和培育的特性微生物工程技术的飞速进步，使传统脱氮理论受到挑战，并在实际高氨氮废水的处理项目中被打破。生物脱氮理论上有了很多进展，新的脱氮理论在实践上得到了很好的验证，如：n①亚硝酸硝化/反硝化工艺。该工艺可以节省25％硝化曝气量，节省40％的反硝化碳源，节省50％反硝化反应器容积。②同时硝化/反硝化工艺（SND）。好氧环境和缺氧环境同时存在的一个反应器中，由于许多新的氮生物化学菌族被鉴定出来，在菌胶团作用下，硝化/反硝化同时进行，从而实现了低碳源条件下的高效脱氮。③好氧反硝化在好氧条件下，某些好氧反硝化菌能够通过氨氮的生物作用形成氧化氮和氧化亚氮等气态产物。④厌氧氨氧化一些微生物能够以硝酸盐、二氧化碳和氧气为氧化剂将氨氧化为氮气。总之，存在大幅度提高生物脱氮效率的生物学基础，而且效率的提高并不意味着成本的上升。在这种前提下，I-BAF处理高氨氮废水的工艺技术应运而生，该技术在处理高氨氮废水方面有独特的技术及经济优势：（1）I－BAF技术打破和超越了常规硝化/反硝化生物治理氨氮废水的理论基础。由于采用了特殊生物工程技术分离和培养的专用菌族（噬氮菌菌族），配合满足噬氮菌处理高氨氮废水的生物环境需要的载体，在I-BAF池中同时存在着硝化/反硝化、亚硝酸硝化/反硝化工艺、同时硝化/反硝化、好氧反硝化、厌氧氨氧化等生物反应历程，时期能够发挥出最高效的脱氮效率。n（2）设备投资小，运行费用低、运行管理简单。由于能够更加高效的去除高氨氮，同时对化肥生产企业的低有机物、高氨氮的特性废水处理过程中，补充碳源极少，本处理工艺产生的污泥量极少，无需增加高额的污泥处置投资和费用，在长期的水处理设施运行中，微生物和载体一经投入无需补加，固定化微生物技术对进水的抗波动能力强，现场操作简便，更加容易实现自动化控制，所以，I-BAF工艺技术处理高氨氮废水表现出了强大的技术经济优势。（3）I-BAF工艺技术可以实行模块式应用和管理，针对不同的处理要求，可以增加或减少处理单元，改变处理后出水指标，在增加相应的处理模块的情况下，可以对出水进行更深度的处理，使其达到回用指标要求，用于生产工艺、循环冷却水、绿地或冲洗等使用，节约大量补充用水，为企业节省大量的排污费的同时，可以节约大量的用水费用。废水中氨氮的去除　　废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。目前采用的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化等四种。　　一、生物硝化与反硝化(生物陈氮法)(一)生物硝化　　在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。生物硝化的反应过程为：n由上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度(以CaCO3计)7.lg。 影响硝化过程的主要因素有：(1)pH值  当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上；(2)温度 温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；(3)污泥停留时间 硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中，一般应取＞2,或＞2；(4)溶解氧  氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上；(5)BOD负荷 硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。n