吹脱法处理中低浓度氨氮废水
- 格式:pdf
- 大小:249.66 KB
- 文档页数:3
吹脱法去除氨氮工艺
按照以上标准写出文章的答案:
脱除氨氮是一项非常复杂的工作,由于氨氮的特殊性,传统的技术难以达到理
想的治理效果,因此应用冷吹脱氨技术及其相关设备一直是污水处理行业技术极具代表性的技术。
冷吹脱氨技术是一种特殊的气体处理技术。
它利用空气中的气态氮被吹脱出水中,从而达到脱除氨氮的目的,进而改善污水质量。
此外,冷吹脱氨技术不仅可以大量减少污水中的污染物,而且还可以减少能耗,降低运行成本,提高污水处理效率。
冷吹脱氨技术的脱氨原理很简单,即将氨氮释放出水中,将高温气体室内压缩,降低温度液体外室用水冷却,低温湿空气进入污泥床,气颗粒随气流传递,在低温湿空气中蒸发,最终被冷脱出污水体系。
冷吹脱氨技术的主要设备包括冷脱塔、空气压缩机、冷却器、湿处理池、脱压
阀等等,通过调节冷脱塔内温度及湿度,调节气体压缩机压缩空气的压力,确保气液势的平衡,使得氨氮能够从污水体系中有效的被抽出。
在特定的压缩空气气体流量下,冷脱塔可以有效地去除氨氮高达90%以上,满
足污水排放标准,在相应的技术参数下,能够提供较为高效稳定的脱除效果。
总而言之,冷吹脱氨工艺可以有效地脱除氨氮,使污水中的氨氮浓度满足排放
标准,这不仅可以有效地保护环境,而且有效地降低能耗,减少污水处理成本,是污水处理技术的一种理想的解决方案。
氨氮吹脱塔原理以氨氮吹脱塔原理为标题,我们将探讨氨氮吹脱塔的工作原理及其应用。
一、引言氨氮是水体中常见的一种污染物,它来自于人类活动和生物代谢过程中的废水排放。
高浓度的氨氮会对水生生物和环境造成严重的危害,因此需要将其从废水中去除。
氨氮吹脱塔就是一种常用的处理方法。
二、氨氮吹脱塔的工作原理氨氮吹脱塔是利用气液吸附原理将废水中的氨氮转移到气相中,从而实现去除的过程。
具体工作原理如下:1. 吸附剂选择氨氮吹脱塔中常用的吸附剂是活性炭。
活性炭具有较大的比表面积和孔隙结构,能够提供更多的吸附位点,有效地吸附氨氮分子。
2. 气液接触废水中的氨氮通过喷淋器均匀喷洒在吸附剂上,形成气液接触界面。
氨氮分子在气液接触界面上扩散,进入吸附剂的孔隙中。
3. 吸附过程在气液接触界面上,氨氮分子与吸附剂表面发生物理吸附或化学吸附。
吸附剂上的活性位点能够与氨氮分子形成弱键或化学键,从而将氨氮分子吸附在吸附剂上。
4. 吹脱过程当吸附剂饱和吸附氨氮分子后,需要进行吹脱操作。
吹脱操作一般通过对吸附剂进行加热或减压,使吸附剂上的氨氮分子从吸附位点解吸,进入气相中。
5. 氨氮回收吹脱后的气相中含有较高浓度的氨氮,可以通过冷凝和其他处理步骤进行氨氮的回收利用或进一步处理。
三、氨氮吹脱塔的应用氨氮吹脱塔在废水处理中有着广泛的应用。
它可以用于工业废水和生活污水的处理,去除废水中的氨氮,达到排放标准。
具体应用包括:1. 化工行业在化工生产过程中,废水中往往含有较高浓度的氨氮。
氨氮吹脱塔可以有效地去除废水中的氨氮,保护环境和水资源。
2. 动物养殖在养殖过程中,动物粪便和尿液中的氨氮会排放到废水中。
氨氮吹脱塔可以将废水中的氨氮去除,减少对水体和周边环境的污染。
3. 城市污水处理厂城市污水中含有大量的氨氮,直接排放会对河流和湖泊造成污染。
氨氮吹脱塔可以作为城市污水处理厂的一道工艺,去除废水中的氨氮,提高处理效果。
四、总结氨氮吹脱塔是一种常用的废水处理方法,通过气液吸附原理将废水中的氨氮转移到气相中进行去除。
高低浓度氨氮废水处理工艺对比!记得收藏污水中因氨氮浓度不同分为高低浓度氨氮废水,在实际应用中氨氮浓度大于500PPM的废水需要预处理(称为高氨氮废水),然后配合低氨氮废水的处理工艺进行最后的脱氮,因高氨氮废水与低氨氮废水采用的工艺不同,本文大体介绍一下!一、高浓度氨氮废水处理技术1吹脱法将空气通入废水中,使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相,使废水得到处理的过程称为吹脱,常见的工艺流程见图1。
吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。
将氨氮废水pH 调节至碱性,此时,铵离子转化为氨分子,再向水中通入气体,使其与液体充分接触,废水中溶解的气体和挥发性氨分子穿过气液界面,转至气相,从而达到去除氨氮的目的。
常用空气或水蒸气作载气,前者称为空气吹脱,后者称为蒸汽吹脱。
蒸汽吹脱法效率较高,氨氮去除率能达到90%以上,但能耗较大,一般应用在炼钢、化肥、石油化工等行业,其优点是可回收利用氨,经过吹脱处理后可回收到氨质量分数达30%以上的氨水。
空气吹脱法的效率虽比蒸汽法的低,但能耗低、设备简单、操作方便。
在氨氮总量不高的情况下,采用空气吹脱法比较经济,同时可用硫酸作吸收剂吸收吹脱出的氨氮,生成的硫酸铵可制成化肥。
但是在大规模的氨吹脱-汽提塔生产过程中,产生水垢是较棘手的问题。
通过安装喷淋水系统可有效解决软质水垢问题,可是对于硬质水垢,喷淋装置也无法消除。
此外,低温时氨氮去除率低,吹脱的气体形成二次污染。
因此,吹脱法一般与其他氨氮废水处理方法联合运用,用吹脱法对高浓度氨氮废水进行预处理。
最佳吹脱工艺条件,见表1。
通过对比分析表1可以得出:(1)吹脱法普遍适宜的pH 在11附近;(2)考虑经济因素,温度在30~40℃附近较为可行,且处理率高;(3)吹脱时间为3h左右;(4)气液比在5000∶1 左右效果较好,且吹脱温度越高,气液比越小;(5)吹脱后废水的浓度可降低到中低浓度;(6)脱氮率基本保持90%以上。
根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。
然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。
故本工程的关键之一在于氨氮的去除,去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。
物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。
目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
1.折点氯化法去除氨氮折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。
当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。
当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。
因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。
处理氨氮污水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。
氧化每克氨氮需要9~10mg氯气。
pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。
1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。
在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。
折点氯化法除氨机理如下:Cl2+H2O→HOC l+H++Cl-NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2ONHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。
氨氮废水处理技术氨氮废水的形成一般是由于氨水和无机氨共同存在所造成的,废水中氨氮的构成主要有两种,一种是氨水形成的氨氮,一种是无机氨形成的氨氮,主要是硫酸铵,氯化铵等等。
氨氮废水主要来自化工、冶金、化肥、煤气、炼焦、鞣革、味精、肉类加工和养殖等行业。
排放的废水以及垃圾渗滤液等。
氨氮废水对鱼类及某些生物也有毒害作用。
另外,当含少量氨氮的废水回用于工业中时,对某些金属,特别是铜具有腐蚀作用,还可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和设备。
处理氨氮废水的方法有很多,目前常见的有化学沉淀法、吹脱法、化学氧化法、生物法、膜分离法、离子交换法以及土壤灌溉等。
本文对氨氮废水处理方法作一综述并对各种方法的优缺点进行分析汇总。
化学沉淀法化学沉淀法又称为MAP沉淀法,是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐,使废水中的NH4﹢与Mg²﹢、PO4³﹣在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀,分子式为MgNH4P04.6H20,从而达到去除氨氮的目的。
磷酸按镁俗称鸟粪石,可用作堆肥、土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂。
反应方程式如下:Mg²﹢+NH4﹢+PO4³﹣=MgNH4P04影响化学沉淀法处理效果的因素主要有pH值、温度、氨氮浓度以及摩尔比(n(Mg²﹢):n(NH4﹢):n(P04³-))等。
以氯化镁和磷酸氢二钠为沉淀剂对氨氮废水进行处理,结果表明当pH值为10,镁、氮、磷的摩尔比为1.2:1:1.2时,处理效果较好。
以氯化镁和磷酸氢二钠为沉淀剂进行研究,结果表明当pH值为9.5,镁、氮、磷的摩尔比为1.2:1:1时,处理效果较好。
对新出现的高浓度氨氮有机废水一生物质煤气废水进行研究,结果表明,MgC12+Na3PO4.12H20明显优于其他沉淀剂组合。
当pH值为10.0,温度为30℃,n(Mg²﹢):n(NH4+):n(P04³-)=1:1:1时搅拌30min废水中氨氮质量浓度从处理前的222mg/L降到17mg/L,去除率为92.3%。
污水氨氮去除方法
污水中氨氮的去除方法如下:
1、吹脱法
氨吹脱工艺是将水的pH值提到10.5到11.5的范围,在吹脱塔中反复形成水滴,通过塔内大量空气循环,气水接触,使氨气逸出。
这种方法广泛用于处理中高浓度的氨氮废水,常需加石灰,经吹脱可以回收氨气。
2、离子交换法
离子交换实际是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程。
用离子交换法去除氨氮时,常用离子交换剂沸石、活性炭等,也有研究采用合成树脂。
3、生物处理法
目前,生物法是实际应用中使用最广泛的处理低浓度氨氮废水的方法。
生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
吹脱法去除氨氮原理氨氮是水体中一种重要的污染物。
过量的氨氮进入水体会导致水体富营养化,从而引发藻类大量繁殖,破坏水生态平衡。
分离和去除氨氮成为水处理领域的热门研究方向。
传统的氨氮去除方法包括生物法、化学法等,但这些方法存在诸多局限,如生物法不适用于低温等条件下的处理,化学法又会增加污染物质,导致水体污染加剧。
为了解决这些问题,吹脱法成为一种备受关注的新型氨氮去除方法。
1. 操作简便。
吹脱法无需增加化学药剂,操作简单,易于实现氨氮的去除。
2. 运行成本低。
吹脱法的设备和药剂费用低,且无需耗费大量的能源,运行成本低廉。
3. 处理效果好。
吹脱法能够将氨氮的去除率达到90%以上,处理效果好。
吹脱法在实际应用中还存在一些问题,主要包括:1. 处理量较低。
吹脱法处理量相对较低,需要实现规模化运营。
2. 进气量难以控制。
吹脱法需要控制进气量,但氨氮的释放量受到水体温度、pH值等因素的影响,导致进气量难以精确控制。
3. 稳定性有待提高。
吹脱法的稳定性还有待提高,需要大量的实验数据和理论模型支持。
吹脱法是一种具有潜力的氨氮去除方法,尤其适用于小型水体和短期处理。
在未来的研究和发展中,需要进一步深入探究吹脱法的反应机理和优化设计,以实现更好的去除效果和稳定性。
吹脱法在实际应用中还存在一些需要克服的问题。
由于氨氮的释放量受水体温度、pH值等因素的影响,导致进气量难以精确控制。
这就需要通过在进气管道中设置自动化控制系统等方法进行实时监测和控制,以达到对进气量精确控制,从而提高氨氮的去除效果。
在吹脱法中,惰性气体吹脱后会带走水体中的氨氮,但也会带走一些其他的气体,例如氧气、二氧化碳等,从而影响了水体的生态平衡。
需要制定相应的控制措施以防止非目标物质在吹脱过程中被带出。
需要加强对吹脱处理后的残留物的处理,避免造成二次污染。
吹脱法的稳定性还需要进一步提高。
吹脱法的氨氮去除率有时会受到温度、pH值等因素的影响,导致处理效果不稳定。
吹脱法处理氨氮废水吹脱法的基本原理是利用氨氮具挥发性的特点,采用溶液中氨氮的实际浓度与确定条件下平衡浓度间存在差异的办法,在碱性条件下使用空气进行吹脱。
由于废水外气相环境的氨浓度总是小于吹脱出水气相中的平衡浓度,离子态铵转化为分子态氨,调节废水pH至碱性,通入空气后,废水中溶解的气体和挥发性溶质不断地穿过气液界面进入气相,使废水中的氨得以脱除。
氨吹脱是一个解吸的过程,氨在气相中的平衡分压与氨在液相中的平衡浓度符合亨利定律。
NH4++OH-=NH3+H2O.影响氨氮吹脱效率的因素主要是温度、气液比等。
吹脱塔和吹脱池是氨氮吹脱的主要装备。
刘文龙等采用吹脱法对某高浓度氨氮废水进行脱氮处理,试验结果表明:当pH=11.5,温度为80,吹脱处理120min的氨氮去除率达99.2%。
彭人勇等对某含氨氮印染废水采用超声吹脱技术进行深度处理,结果表明:在不调节废水pH值,温度为30,超声波功率为100W,反应时间为150min情况下,废水中氨氮的脱除效率达90.78%,比传统吹脱技术提高效率30~40个百分点。
江涛等采用吹脱法对含高浓度氨氮的稀土废水进行脱氨试验,分析了pH、HRT、气液比、吹脱水温等因素的影响,结果表明:当pH=12,吹脱水温为30,气液比(通入空气和含有氨氮的废水的体积比)为6000,吹脱时间为3h时,废水的氨氮浓度可由2420mg/L降到99.68mg/L,脱氮效率高达96%,吹脱产生的废气用酸进行吸收处理并加以回收利用。
吹脱法与其他方法比较,其常用于处理浓度较高、流量较大的氨氮废水,具有工艺简单,操作简便,成本和维护费用较低,适应性较强,氨氮脱除效率较高等特点,且吹脱法逸出的氨气可被有效回收利用。
该方法存在的问题是:受废水温度的影响较大,低温情况下氨氮的去除效率较低,吹脱时间较长,氨氮的出水浓度偏高,对氨氮脱出过程的稳定性有影响,且可能产生二次污染,吹脱容器易结垢等。
氨氮吹脱工艺流程
《氨氮吹脱工艺流程》
氨氮是一种常见的环境污染物,主要来自工业废水和城市污水处理厂。
为了降低水体中的氨氮含量,需要进行氨氮吹脱工艺处理。
氨氮吹脱是一种通过化学方法将水中的氨氮去除的工艺,其主要原理是利用氯气和氨氮反应生成氮气和氯化铵,从而实现氨氮的去除。
以下是氨氮吹脱工艺的基本流程。
首先,将需要处理的废水通入氨氮吹脱设备中。
然后向废水中通入氯气,通过氯气与水中的氨氮发生反应,生成氮气和氯化铵。
在反应过程中,需要控制适当的温度和pH值,以促进氨
氮的去除。
整个反应过程一般需要持续一定的时间,以确保氨氮得到充分去除。
随后,经过氨氮吹脱反应的废水会经过沉淀、过滤等工艺进行固液分离,将生成的氯化铵固体进行收集和处理。
经过处理后的水体将达到符合排放标准的水质要求,可以在环境中无害地排放或者进行二次利用。
在氨氮吹脱工艺流程中,需要注意控制反应条件,包括温度、pH值、氯气投加量等参数的控制,以确保氨氮得到有效的去除,并且避免生成有毒物质的产生。
此外,还需要对反应产生的氯化铵固体进行安全处理,以防止对环境造成二次污染。
总的来说,氨氮吹脱工艺是一种有效的氨氮去除方法,通过合
理的工艺流程和操作控制,可以有效地将水中的氨氮含量降低到符合排放标准的要求,从而保护环境和人类健康。
水厂去除氨氮的工艺一、物理法物理法去除氨氮主要包括沉淀法、膜分离技术等。
1. 沉淀法沉淀法是通过向水中投加药剂,使水中悬浮物和胶体物质形成絮凝体,在沉淀池中沉淀分离,以达到去除氨氮的目的。
常用的药剂有氯化钙、氢氧化钙等,这些药剂可以与水中的氨氮反应生成沉淀物,从而降低水中氨氮的含量。
2. 膜分离技术膜分离技术是利用半透膜,使水在压力作用下通过膜过滤,从而去除氨氮。
膜分离技术主要包括反渗透、超滤、纳滤等。
其中反渗透技术去除氨氮的效果最好,但成本较高。
二、化学法化学法去除氨氮主要包括折点氯化法、酸化吹脱法等。
1. 折点氯化法折点氯化法是通过向水中投加氯气,使氯气与氨氮反应生成氮气,以达到去除氨氮的目的。
该方法的优点是去除效率高,操作简单,但需要消耗大量的氯气,成本较高。
2. 酸化吹脱法酸化吹脱法是通过向水中加酸,使水中的氨氮转化为铵离子,再通过吹脱作用将铵离子从水中去除。
该方法的优点是去除效率高,操作简单,成本较低,但会产生酸性废水。
三、生物法生物法去除氨氮是利用微生物的硝化反硝化作用,将水中的氨氮转化为硝酸盐或氮气,以达到去除氨氮的目的。
常用的生物法包括A/O工艺、A2/O工艺等。
生物法去除氨氮的优点是处理效果好,无二次污染,但需要一定的反应时间和反应条件,处理周期较长。
四、高级氧化法高级氧化法去除氨氮是利用强氧化剂将水中的氨氮氧化成硝酸盐或氮气,以达到去除氨氮的目的。
常用的高级氧化法包括芬顿试剂氧化法、臭氧氧化法等。
高级氧化法去除氨氮的优点是反应速度快,处理效果好,但需要投加大量的氧化剂,成本较高。
生物脱氮新技术★废水物化脱氮技术1.空气吹脱法:利用废水中所含氨氮的实际浓度和平衡浓度之间存在的差异,在碱性条件下用空气吹脱,使废水中的氨氮不断地由液相转移到气相中,达到从废水中去除氨氮目的。
2.折点氯化法:将氯气或次氯酸钠投入污水,将废水中的氨氮氧化成N2的化学脱氮工艺。
可作单独工艺,也可对生物脱氮工艺的出水进行深度处理。
出水可控制氨氮在0.1mg/L。
3.选择性离子交换法:离子交换中固相交换剂和废水中NH4+间进行化学置换反应。
设备简单、易于操作,效率高;离子交换剂用量大,需频繁再生。
对废水预处理要求高,运行成本高。
4.化学沉淀法:投加Mg2+和PO43+,使之与氨氮生成难溶复盐MgNH4PO4·6H2O沉淀物,从而达到脱氮目的。
可以处理各种浓度的氨氮废水,特别是高浓度氨氮废水。
5.化学中和法:浓度大于2%-3%的氨的碱性废水要先考虑回收利用,制成硫铵。
不易回收的可与酸性水或废气(CO、CO2、SO2)中和,若中和后达不到要求,补加化学药剂再中和。
6.乳化液膜分离法:含氨废水以选择透过液膜为分离介质,在液膜两侧通过被选择透过物质(NH3)浓度差和扩散传递为推动力,使透过物质(NH3)进入膜内,达到分离的目的。
第一部分★传统废水生物脱氮过程和原理1.2.3.素矿化。
微生物:细菌、各种霉菌。
硝化作用指微生物将NH4+氧化成NO2-,再进一步氧化成NO3-的过程。
微生物:亚硝化菌:亚硝化单胞菌(Nitrosomonas),将NH4+氧化成NO2-;硝化菌:硝化杆菌(Nitrobacter),将NO2-氧化成NO3-。
(自养型微生物)反硝化作用将NO3-或NO2-还原成N2或N2O的过程。
微生物:硝化菌(异养型微生物)二、影响因素⑴ pH:通常把硝化段运行的pH控制在7.2-8.2,反硝化段pH控制在7.5-9.2 。
⑵温度:硝化反应适宜温度为30~35℃,在此范围反应速率随温度升高而加快。
吹脱法去除氨氮方案一、方案背景。
氨氮这玩意儿在水里可不受欢迎,就像个调皮捣蛋的小怪兽,会让水质变得糟糕透顶。
不过咱有办法对付它,那就是吹脱法。
这就好比给氨氮小怪兽找个出口,把它从水里赶出去。
二、吹脱原理。
简单来说呢,氨氮在水里不是很老实,它和水有这么一种关系,当我们改变一些条件的时候,它就会变成氨气跑出来。
就像你在锅里烧水,水开了会冒水蒸气一样,我们通过调整水的温度、酸碱度这些条件,让氨氮变成氨气,然后像吹泡泡一样把它从水里吹出去。
三、具体方案。
# (一)吹脱设备准备。
1. 吹脱塔。
咱得先找个合适的吹脱塔,就像给氨氮小怪兽建个驱逐站。
这个吹脱塔得足够坚固,材质要耐腐蚀,不然被氨氮折腾几下就坏了可不行。
可以选择玻璃钢材质的吹脱塔,它就像一个坚强的小城堡,能经受住吹脱过程中的各种考验。
吹脱塔的大小得根据要处理的水量来确定。
如果水量像小溪流一样小,那就用个小点儿的吹脱塔;要是像大河一样多,那就得搞个大个儿的吹脱塔啦。
就好比你装东西的盒子,东西少就用小盒子,东西多就得换大盒子。
2. 风机。
风机可是吹脱的动力源,就像给吹脱塔装了个超级吹风机。
要选择合适风量和风压的风机。
如果风机风力太小,就像你用小扇子扇风,根本赶不走氨氮小怪兽;要是风力太大,又会把水吹得到处都是,搞得一团糟。
风机的材质也要注意,最好是那种耐磨、耐腐蚀的,这样才能长久地工作。
# (二)水质调节。
1. 酸碱度(pH值)调节。
这是个关键步骤,就像给氨氮小怪兽设置一个“逃跑”的最佳环境。
一般来说,把水的pH值调节到10.5 11.5左右比较合适。
这时候氨氮就像被施了魔法一样,特别容易变成氨气跑出去。
可以用氢氧化钠(NaOH)来调节pH值。
不过加氢氧化钠的时候要小心,就像做菜放盐一样,不能一下子放太多。
要慢慢地加,一边加一边检测pH值,直到达到合适的范围。
2. 温度调节。
温度也是个重要因素。
就像天气热的时候东西容易挥发一样,提高水温能让氨氮更容易变成氨气跑出去。
污水中氨氮去除方法总结氨氮废水处理有折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、吹脱法和生物脱氨法等多种方法,这些技术可分为物理化学法和生物脱氮技术两大类。
一、生物脱氮法微生物去除氨氮过程需经两个阶段。
第一阶段为硝化过程,亚硝化菌和硝化菌在有氧条件下将氨态氮转化为亚硝态氮和硝态氮的过程。
第二阶段为反硝化过程,污水中的硝态氮和亚硝态氮在无氧或低氧条件下,被反硝化菌(异养、自养微生物均有发现且种类很多)还原转化为氮气。
在此过程中,有机物(甲醇、乙酸、葡萄糖等)作为电子供体被氧化而提供能量。
常见的生物脱氮流程可以分为3类,分别是多级污泥系统、单级污泥系统和生物膜系统。
1、多级污泥系统此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果,其缺点是流程长、构筑物多、基建费用高、需要外加碳源、运行费用高、出水中残留一定量甲醇等。
2、单级污泥系统单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。
前置反硝化的生物脱氮流程,通常称为A/O流程与传统的生物脱氮工艺流程相比,A/O工艺具有流程简单、构筑物少、基建费用低、不需外加碳源、出水水质高等优点。
后置式反硝化系统,因为混合液缺乏有机物,一般还需要人工投加碳源,但脱氮的效果可高于前置式,理论上可接近100%的脱氮。
交替工作的生物脱氮流程主要由两个串联池子组成,通过改换进水和出水的方向,两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行。
该系统本质上仍是A/O系统,但其利用交替工作的方式,避免了混合液的回流,因而脱氮效果优于一般A/O流程。
其缺点是运行管理费用较高,且一般必须配置计算机控制自动操作系统。
3、生物膜系统将上述A/O系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器,即形成生物膜脱氮系统。
此系统中应有混合液回流,但不需污泥回流,在缺氧的好氧反应器中保存了适应于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统。
二、物化除氮物化除氮常用的物理化学方法有折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、吹脱法、液膜法、电渗析法和催化湿式氧化法等。
一、氨氮废水处理吹脱工艺特点吹脱工艺通常主要针对废水中的氨氮浓度在2000mg/l以下:氨氮在水中以NH3和NH4+存在,它们之间存在如下平衡:NH3+H2O--NH4++OH-。
平衡受PH影响,PH升高则水中的游离氨升高,平衡向右移动,游离氨的比例较大,当PH=7,氨氮大部分是以NH4+存在。
当PH上升至11.5时,氨氮在废水中98%是以游离氨存在。
PH值是影响游离氨在水中百分率的主要因素之一。
另外,温度也会影响反应式的平衡,温度升高,平衡向右移动。
当PH值大于10时,离解率在80%以上,当PH值达11时,离解率高达98%且受温度的影响甚微。
二、氨氮废水吹脱处理要点影响氨氮吹脱效率的主次因素顺序为PH>温度>吹脱时间>气液比,根据以往运行经验污水PH>10,温度>30℃,气液比3000:1,吹脱时间1h,则吹脱氨氮去除效果可达到90%。
三、氨氮废水吹脱控制要点根据水质PH数据通常通过变频调节,使废水进塔前保证废水PH值11.5。
吹脱水温通常控制在50℃以上。
PH调整槽出水通过提升泵进入一级吹脱塔吹脱,一级吹脱塔吹脱后PH会下降。
从而加入液碱进一步调节PH值。
保证进入二级吹脱的废水PH≥l1.5,氨氮吹脱塔,采用二级逆流方式。
四、氨氮废水处理工艺说明在碱性条件下(PH=11.5),废水中的氨氮主要以NH3的形式存在,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。
吹脱塔内装填塑料板条填料(不易结垢),采用乱堆装填方式,填料间距为40mm,填料高度6m(分3层)。
空气流由塔的下部进入,与填料反复溅水形成水滴,使气液相传质更充分、更迅速,废水最终落入塔底集水池。
五、氨氮废水吸收处理工艺特点吹脱塔排放的尾气中含有大量氨气,直接排放对厂区周围环境造成很大影响因此吹脱出的NH3吹入吸收塔,塔型采用填料塔形式,酸槽中的30%稀硫酸用耐腐蚀泵抽至吸收塔塔顶经分布器均匀喷洒,沿填料表面形成液膜下流,与自下而上的NH3气体充分接触,生成的(NH4)2SO4流入酸槽循环使用用作后续PH 调整。
一、物理化学处理方法吹脱法废水中的氨氮基本以铵根离子(NH4+)和游离氨(NH3)的形式保持平衡而存在() ,当PH值为中性时,废水中的氨氮主要以铵离子(NH4+)的形式存在,而当PH值为11左右时,铵离子(NH4+)的比例仅为10%。
吹脱法就是利用氨氮之间的动态平衡,增大PH值,使化学方程式向右移动,从而增大游离氨(NH3)的含量。
再使用吹脱等手段使游离氨从水中溢出,从而达到去除氨氮的目的。
现有吹脱装置主要有强化式吹脱池和塔式吹脱装置,由于前者效率低,易受外界环境影响,因此多采用塔式吹脱装置。
吹脱的效率和温度,PH值,气液比等有关。
现有研究表明,PH值在10以下时,吹脱效率随PH值上升较大,而PH值超过10时,效率上升缓慢,而超过11以后,去除率变化不大[2]。
而随着气液比的上升,氨去除率呈现一个上升趋势。
当气液比达到3000以上时,氨去除率达90%以上。
但大于3800时,去除率增加缓慢。
[3]吹脱法操作简单,效率较高,但不适用于低温地区,且扩散的氨气易造成二次污染。
折点氯化法折点氯化法(Break Point Chlotination)是将氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量较低,而氨的浓度趋于零。
当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。
多余的氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸与氨气反应生成无害的氮气,其反应式如下该状态下的氯化称为折点氯化。
[4]若将氨氮氧化成氮气,理论上所需要的氯气与氨氮的的质量比为7.6:1。
因此,该点称为折点。
研究表明,当Cl/N在8:1~10:1时,废水中氨氮的转化比例为85%~90%。
其主要产物为N2。
少部分为NO3―-N和NCl3,不存在其他氮氧化物。
[5]上述反应与pH值、接触时间等有关。
当pH值较高时,氧化反应的副产物NO-3增加,pH值偏低时,氯化反应的副产物NCl3增加,但NO-3的增长率要小于NCl3【4】。
试验表明,折点氯化反应最佳PH值为 7,反应时间控制在13分钟左右为宜[6]折点氯化法反应迅速,产物稳定,不受受水温影响,投资较少,但折点氯化的脱氨成本较高,需要对水进行预处理,且副产物NO3―-N和NCl3,会造成二次污染,因此不适合大规模高浓度的氨氮废水处理。
水中氨氮的去除方式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。
生物处置把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。
水中氨氮的去除方式有多种,但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性互换吸附、空气吹脱及折点氯化等。
下面咱们详细介绍一下这几种水中氨氮的去除方式: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进程,称为生物硝化作用。
生物硝化的反映进程为:由上式可知:(1)在硝化进程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧;(2)硝化进程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化lg氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 。
影响硝化进程的主要因素有:(1)pH值当pH值为~时(20℃),硝化作用速度最快。
由于硝化进程中pH将下降,当碱度不足时,即需投加石灰,维持pH值在以上;(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,其最大比生长速度为=~(温度20℃,~。
为了维持池内必然量的硝化菌群,污泥停留时间必需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,其浓度太低将无益于硝化反映的进行。
一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应维持在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负荷太高,会使生长速度较高的异养型菌迅速繁衍,从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速度。
所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在(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NO2--N和NO3--N还原成N2的进程,称为反硝化。
反硝化进程中的电子供体(氢供体)是各类各样的有机底物(碳源)。
氨氮的去除根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。
然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。
去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。
物理法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法有离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法有藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。
目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
1.折点氯化法除氨氮折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。
当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。
当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。
因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。
处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。
氧化每克氨氮需要9~10mg氯气。
pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。
1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。
在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。
折点氯化法除氨机理如下:Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2ONHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。
氨氮的物理去除方法你知道多少?
废水中的总氮主要是硝态氮、氨氮和有机氮。
脱氮的技术主要有物理化学脱氮技术和生物脱氮技术,针对硝氮主要以生物脱氮技术去除,例如:HDN、A2O、A/O等,在物理化学脱氮的技术方面,主要有氨氮的吹脱法。
氨氮吹脱法的原理:
水中的氨氮,主要以氨根离子和游离的氨存在,两者相对平衡:NH3+H2O NH4+ + OH-,这一关系受PH的影响,我们可以看出当PH升高平衡向左边移动,游离的氨所占的比例比较大。
当PH等于7的时候,氨氮多以氨根离子的状态存在,当PH等于11左右的时候,游离氨大约在90%以上,再加以曝气吹脱的物理作用,则可以促使游离的氨从水中跑出来。
优点:
除氨氮稳定,操作简单,容易控制
缺点:
从水中分离出来的游离氨造成了二次污染,最好采取相应的措施将出来的游离氨回收等。
主要影响因素有:PH、水温、水力负荷等,适用于较低浓度的氨氮废水。
氨氮去除的方法有很多种,目前应用最多的就是吹脱法、气体法、生物法、化学沉淀和
物理法等。