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。生物硝化的反响过 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; 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

2、耗碱度以CaC03计7.lg。影响硝化过程的主要因素有：1pH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 度缺乏时，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 氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于 硝化

3、反响的进行。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；5B0D负荷 硝化菌是一类自养型菌，而 BOD氧化菌是异养型菌。假设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 0.3kgBOD5/kgSS.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复原成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。以甲醇作碳源为例，其反响式为：6NO3-十 2CH30f 6NO2 -十 2CO2 十

4、 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被复原，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 2040 C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；2pH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。一般在反硝化反响器内溶解氧 应控制在0.5mg/L以下活性污泥法 咸1mg/L以下生物膜法；4有 机碳源 当废水中含足够的有机碳

5、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N03-N的3倍。此外，还可利用微生物死亡；自溶后 释放出来的那局部有机碳，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沸石是一种硅铝酸盐，其化学组成可表示为(M2+2M+)O.AI2O3.mSiO2?nH20 (m = 210, n = 09),式中 M2+ 代表Ca2+、Sr2+等二价阳离子，M+代表Na+、K+等一价阳离子，为 一种弱酸型阳离

6、子交换剂。在沸石的三维空间结构中，具有规那么的孔 道结构和空穴，使其具有筛分效应，交换吸附选择性、热稳定性及形 稳定性等优良性能。天然沸石的种类很多，用于去除氨氮的主要为斜 发沸石。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，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10 20mg/L的城市进水时，出水浓度可

7、达Img/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 10-3n-1mol/g左右。吸附铵到达饱和的沸石可用 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%。研究说明，石灰再生液中参加 O.lmol的NaCI，可提高再生效率。针对石灰再生的结垢问题，亦有 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H2SO4吸收作肥料；2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.

8、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，那么水中挥发性的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，而废水那么由塔顶落至塔底集水池。影响氨吹脱效果的主要因素有：1pH值 一般将pH值提高至10.811.5;2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

9、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，气冰比可取 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、排列方式够都对吹脱效果有影响。一般，填料间距4050mm,填料高度为67.5m。假设增加填料间距，那么需 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

10、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，其反响可表示为：NH 4+十 1.5HOC1 0.51十 1.5H2O 十 2.5H+十 1.5CI-由反响式可知，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进行反响，那么投 药量可最小。接触时间一般为 0.52h。严格控制pH值和投氯量， 可减少反响中生成有害的氯胺(如NCb)和氯代有机