【文章內(nèi)容簡介】 1]也進(jìn)行了用沸石和粘土類礦物去除氨氮的試驗(yàn)。研究表明 ,用天然沸石為離子交換劑時(shí) ,其對(duì)氨氮的去除能力與水中氨氮的初始質(zhì)量濃度有關(guān) ,在初始質(zhì)量濃度小于 100 mg/L 時(shí) ,氨氮的去除率可以達(dá)到 %以上 ,且隨初始質(zhì)量濃度的降低去除率增加 ,當(dāng)初始質(zhì)量濃度超過 100 mg/L 時(shí) ,氨氮的去除率迅速下降。劉寶敏等考察了強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂對(duì)高濃度焦化廢水中氨氮的吸附 行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明每 g 樹脂對(duì)氨氮的最大吸附量可大于 25 mg,失效的樹脂用 mol/L 稀硫酸再生后 ,可連續(xù)使用。雖然離子交換劑去除廢水中的氨氮取得了一定的效果 ,但由于存在其交換容量有限 ,再生后的交換劑交換容量下降 ,有些沸石使用前需要改性 ,改性過程產(chǎn)生的酸或堿性廢水需要進(jìn)一步處理等問題需要解決 ,所以其研究基本停留在實(shí)驗(yàn)室階段。 生物處理法 目前 ,生物法是實(shí)際應(yīng)用中使用最廣泛的處理低濃度氨氮廢水的方法。生物脫氮是在微生物的作用下 ,將有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為 2N 和 ONx 氣體的過程 ,其中包括硝化和反硝化兩個(gè)反應(yīng)過程。硝化是廢水中的氨態(tài)氮在好氧條件下 ,通過好氧細(xì)菌 (亞硝酸菌和硝酸菌 )的作用 ,被氧化成亞硝酸鹽 ( ?2NO )和硝酸鹽 ( ?3NO )的反應(yīng)過程。反硝化即脫氮 ,是在缺氧條件下 ,通過脫氮菌的作用 ,將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原成氮?dú)?,該反應(yīng)過程中 ,反硝化菌需要有機(jī)碳源 (如甲醇 )作電子供體 ,利用?3NO 中的氧進(jìn)行缺氧 呼吸。劉柒變研究表明用生物法可以有效地去處焦化廢水 中的氨氮 ,pH 值是影響處理效果的主要因素 ,硝化過程的最佳 pH值在 8 ~9 之間 ,反硝化過程為 ~。操作溫度、 C/N 比及污泥齡也是影響因素。此外以 OA/2工藝效果最好。李峰 [11]在序批式反應(yīng)器 (SBR)中運(yùn)用固定化細(xì)胞技術(shù)處理氨氮廢水 ,試驗(yàn)表明 SBR 具有良好的去除廢水中氨氮的能力 ,氨氮去除率在 %以上。 Kim等提出的上流式厭氧過濾器 (up flow anaerobic filter)是一種用于小型城市 污水處理廠的脫氮裝置 ,該裝置內(nèi)同時(shí)有厭氧和耗氧過程 ,對(duì)氮的去除負(fù)荷比普通的一段活性污泥法高 2 倍。德國的 Rolf 等 [12]也提出了類似的用于小型污水處理廠的除氮裝置。 Siegrist 等研究了用生物轉(zhuǎn)盤去處固體廢棄物衛(wèi)生填埋過程中產(chǎn)生的滲濾液中氨氮的方法取得了較好的效果。 Liu 報(bào)道在用于反硝化的缺氧和厭氧反應(yīng)器中填充纖維狀載體 ,這種載體作為反硝化細(xì)菌的生長載體 ,而好氧部分仍采用傳統(tǒng)的活性污泥法。這種新工藝與傳統(tǒng)工藝相比 ,需氧量和需碳量分別降低25%和 40%,氮的去除率增加 10%。生物處理含氨氮廢水目前存在的主要 問題是硝化反硝化所需時(shí)間較長 ,硝化過程所需的氧氣量大 ,曝氣時(shí)間長 ,對(duì)于某些缺乏有機(jī)物的無機(jī)廢水需要另加碳源也增加了處理成本 ,反硝化過程相當(dāng)復(fù)雜 ,實(shí)際應(yīng)用時(shí)不易控制 ,有時(shí) ,廢水中缺乏足夠的 COD(電子供給體 )將 NO NO3 反硝化成 N2 排入大氣 ,容易造成排放水中 ?2NO 、 ?3NO 的殘留 ,同樣對(duì)環(huán)境造成污染 ,因此在一定程度上限制了它的應(yīng)用。 膜處理法 膜析法是利用薄膜以分離水溶液中某些物質(zhì)的方法的總稱。隨著膜技術(shù)的 日益成熟 ,利用膜吸收法、液膜法及膜生物法等膜技術(shù)處理氨氮廢水的研究也不斷取得進(jìn)展。楊曉奕等采用電滲析法和聚丙烯 (PP)中空纖維膜法處理高濃度氨氮無機(jī)廢水可取得良好的效果 ,電滲析法處理 2 3 g/L 氨氮廢水去除率可在 85%以上 ,同時(shí)可獲得 %的濃氨水。 PP 中空纖維膜法脫氨效率≥ 90%,回收的硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 25%左右。許國強(qiáng)用液膜法處理高濃度氨氮廢水 ,進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度 500 mg/L,出水氨氮質(zhì)量濃度小于 15 mg/L,無二次污染。申歡等 [31]采用膜生物法對(duì)垃圾滲濾液經(jīng) UASB 預(yù)處理的出水進(jìn)行了降解試驗(yàn) 。結(jié)果表明 ,MBR 對(duì)氨氮的去除率為 90%~%,對(duì)總氮的去除率為 50%~67%。膜處理法的主要問題是膜的污染和穩(wěn)定性 ,而且相對(duì)于其他方法來說 ,運(yùn)行成本和費(fèi)用都較高 ,因此在一定程度上 限制了其應(yīng)用。 催化濕式氧化法 催化濕式氧化法 (CWO)[14]開發(fā)于 20世紀(jì) 80年代 ,是在一定的溫度壓力和催化劑的作用下 ,污水中的有機(jī)物、氨等經(jīng)溶解的分子氧化生成 2CO 、 OH2 及 2N 等無害物質(zhì) ,達(dá)到凈化的目的。鞍山焦炭耐火材料研究院和中國科學(xué)院采用自行研制的新型高效雙組分催化劑處理包括焦化污水在內(nèi)的含高濃度有機(jī)物和氨氮污水 ,效果顯著。其特點(diǎn)為凈化效率高、流程簡單和占地面積少。但由于設(shè)備耐高溫、耐腐蝕 ,故投資較大。 煙道氣治理法 淮陰鋼鐵集團(tuán)公司利用發(fā)電廠煙道氣處理剩余氨水 :采用特制的噴霧干燥塔 ,將焦化剩余氨水以物化狀態(tài)和塔內(nèi)的煙道氣接觸發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng) ,廢水中的水分全部汽化 ,隨煙道氣經(jīng)煙囪排出。主要反應(yīng)物硫氨以及廢水中的有機(jī)物和粉煤灰經(jīng)吸塵器收集后 ,綜合利用制磚或作鍋 爐燃料的添加劑。煙道氣治理法有效地利用了煙道氣廢熱又使氨固化 ,是一種“以廢治廢”的綜合利用方法。但該法需要發(fā)電廠的煙道廢氣 ,還要考慮煙道氣的量和剩余氨水的量相匹配 ,因此其應(yīng)用受到限制。 法原理 :MAP 法是一種比較新穎有效的處理氨氮的方法 ,該方法是通過化學(xué)沉淀的方式使廢水中的氨氮濃度降到很低。而且沉淀反應(yīng)不受溫度、水中毒素的限制。找出了 MAP 法處理氨氮廢水的最佳條件。由單項(xiàng)試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)的方法對(duì) MAP法處理氨氮廢水的工藝進(jìn)行優(yōu)化研究 ,結(jié)果表明 :在 pH=,反應(yīng)時(shí)間為 2 h,Mg∶N∶ P=∶ 1∶ 時(shí)為較佳反應(yīng)條件 。氨氮的去除率隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而增加 ,隨著 Mg∶ N 的比值的增加而增加。 MAP 法處理氨氮廢水原理 MAP(Magnesium Ammonium Phosphate)化學(xué)沉淀法 [1]的基本原理是向含氨氮的廢水中添加鎂鹽和磷酸鹽 ,反應(yīng)生成 MAP(磷酸銨鎂 )。產(chǎn)物的化學(xué)分子式是OHPOM gNH 244 6? ,俗稱鳥糞石。 NH+4 一般情況下不與陰離子生成沉淀 ,但它的某些復(fù)鹽不溶于水 ,如 44POMgNH (MAP)、 44POMnNH 、 44PONiMgNH 、 44POZnNH 等。利用這些復(fù)鹽可以將 ?4NH 離子去除。因此可以采用向含 ?4NH 廢水中加入 ?2Mg 和 ?34PO ,使之生成難溶復(fù)鹽 44POMgNH (MAP)沉淀的方法將?4NH 離子去除。該法的優(yōu)點(diǎn)是沉淀反應(yīng)不受溫度、水中毒素的限制 ,且可以處理高濃度的氨氮廢水。設(shè)計(jì)和操作均很簡單。如果廢水中同時(shí)磷酸根的含量很高 ,還可以起到除磷作用。目前該法應(yīng)用的主要局限是生成沉淀所需的藥劑費(fèi)用太高 ,另外所得的沉淀物缺少出路。盡管如此 ,在氨氮污染嚴(yán)重的今天 ,該法還