廢水處理去除氮的方法
1、引言
由于在生產(chǎn)過程中使用含氮化合物，金屬精煉廠廢水通常含氮(例如，氫氧化鍍作為沉淀劑，硫酸錢作為離子交換樹脂洗脫劑)。因此，根據(jù)政府監(jiān)督管理機構(gòu)制定的最低標(biāo)準(zhǔn)，必須對金屬工業(yè)廢水進行適當(dāng)處理，然后再排放到環(huán)境中。
近年來，氨氮排放導(dǎo)致的水體污染問題已引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。隨著水資源危機的加劇以及人們對氨氮廢水更深入的認(rèn)識，尋找經(jīng)濟高效的處理技術(shù)對氨氮廢水進行綜合治理成為亟待解決的問題。
2、氮對水體污染的危害
如果不經(jīng)過深度處理就排放到天然水體中的話，含氮和磷等污染物的廢水很可能導(dǎo)致藻類大量繁殖。氨氮對許多水生生物也具有很高的生物毒性。
(1)干擾水中的溶解氧(DO)平衡，使水質(zhì)惡化，增加水處理的負(fù)擔(dān)。
(2)加速富營養(yǎng)化的過程，對人及生物均有毒害作用，潛在危害極大。
(3)惡化水的感官性狀，水中硝態(tài)氮如轉(zhuǎn)化為亞硝鍍，對人體有強致癌作用，并導(dǎo)致畸胎。
3、除氮的主要方法
3.1 化學(xué)法
超臨界水氧化(SCWO)被認(rèn)為是用于處理有毒和生物難處理廢物的極有前途的技術(shù)。眾所周知，超臨界水對氧氣和空氣顯示出完全的可混溶性，對有機化合物具有高度的溶解性，這導(dǎo)致SCW充當(dāng)其氣態(tài)和液態(tài)之間的中間產(chǎn)物。在SCWO過程中，污染物迅速礦化為CO2，H2O，N，和少量無機鹽。
Webley等通過實驗確定了活塞流和填充床反應(yīng)器中氨和氨-甲醇混合物的SCWO動力學(xué)。他們發(fā)現(xiàn)Inconel反應(yīng)器壁具有催化作用。Shimoda等研究了在25MPa，530℃和[NH3]0=2.9mm/L~3.0mm/L時的SCWO動力學(xué)。氨轉(zhuǎn)化率隨初始甲醇濃度的增加而增加，但在甲醇耗盡后降低。
3.2 生物法
硝化-反硝化是一個兩步過程。首先，錢會被鍍氧化細(xì)菌(AOB)轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。然后，亞硝酸鹽被亞硝酸鹽氧化細(xì)菌(NOB)氧化為硝酸鹽。鍍轉(zhuǎn)化為硝酸鹽稱為硝化作用。
Egli等報道，僅在PH7.5和308℃下觀察到AOB亞群，富營養(yǎng)亞硝化亞種和歐洲亞硝化亞種。此外，他們認(rèn)為在選擇富營養(yǎng)豬籠草和歐洲豬籠草時，pH比溫度更重要。李婉然等采用吸附-降解厭氧序批式反應(yīng)器實現(xiàn)了有機含氮廢水中COD、氨氮和亞硝態(tài)氮的高效去除。結(jié)果表明，反應(yīng)器所能負(fù)荷的COD、NH4+-N去除率分別為95%和90%。
3.3 人工濕地
張亞瓊等研究潮汐流人工濕地的除氮效果及其主要影響因素。結(jié)果表明A、B、C、D組TN平均去除率分別為82.41%±4.84%、84.82%±5.09%、86.09%±3.99%、90.23%±3.05%。其主要影響因子有pH、電導(dǎo)率和水溫等。
4、結(jié)論
硝化-反硝化是去除氮的最傳統(tǒng)方法，而同時硝化-反硝化則利用生物膜的空間異質(zhì)性。因此，它不需要宏觀的時空功能劃分，從而使配置或操作更簡單。部分硝化-反硝化和部分硝化-厭氧工藝可以減少化學(xué)消耗，節(jié)省化學(xué)成本。對于不同性質(zhì)的含氮廢水處理方法，需要根據(jù)廢水性質(zhì)做相應(yīng)的試驗來確定。超臨界水氧化可以有效的去除氮。人工濕地維護費用低。本文將為廢水除氮提供有益的借鑒和指導(dǎo)。
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