水中氨氮的去除方法

1、水中氨氮的去除方法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。水中氨氮的去除方法有多种，但目前常见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。下面我们详细介绍一下这几种水中氨氮的去除方法：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：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; 硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg

2、氨氮，将消耗碱度（以 CaC03 计）7g。影响硝化过程的主要因素有：（1）pH值?当pH值为8.08.4时（20C）, 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；温度?温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐 菌的最适宜水温为35C，在15C以下其活性急剧降低，故水温以不低于15C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 = 0.30.5d-1（温度20C, pH8.08.4）。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

3、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23mg/L以上；（5）B0D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。（二）生物反硝化在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌（反硝化菌）的作用，将N02-N和N03-N 还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体 （氢供体）是各种各 样的有机底物（碳源）。以甲醇作

4、碳源为例，其反应式为：6NO3-十 2CH30f 6NO2 -十 2CO2 十 4H2O6NO2-十 3CH3OI+ 3N2 十 3CO2 十 3H2O 十 60H-由上可见，在生物反硝化过程中，不仅可使N03-N、NO2-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 2040C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值？ 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.

5、5mg/L以下（活性污泥法）或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-N的3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、沸石选择性交换吸附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，

6、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+向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为宜。当处理合氨氮1020mg/L的城市进水时，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 W-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 0.1mol的NaCl，可 提高再生效率。针对石灰再生的结垢问题，亦有

7、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； 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（pH 10.5）,废水中的氨氮主要以NH3的形式存在（图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值 一般将pH值提高至10.8

8、11.5;温度 水温降低时氨的溶解度增加，吹脱效率降低。例如，20C时氨去 除率为9095%,而10C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/m2. h)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/m2 h;(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

9、方式够都对吹脱效果有影响。 一般，填料间距40 50mm,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。空气吹脱法除氨，去除率可达6095%,流程简单，处理效果稳定，基建 费和运行费较低，可处理高浓度合氨废水。但气温低时吹脱效率低，填科结垢 往往严重干扰运行，且吹脱出的氨对环境产生二次污染。四、折点氯化投加过量氯或次氯酸钠，使废水中氨完全氧化为N2的方法，称为折点氯化法，其反应可表示为：NH4+十 1.5HOC1 0.5十 1.5出0 十 2.5H+十 1.5CI-由反应式可知，到达折点的理论需氯(C12)量为7.6kg/kg(NH3-N)，而实际 需氯量在810kg/kg(NH3-N)。在pH = 67进行反应，则投药量可最小。接 触时间一般为0.52h。严格控制pH值和投氯量，可减少反应中生成有害的 氯胺（如NCh）和氯代有机物。折点氯化法