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淺談氨氮廢水處理七大技術(shù)及優(yōu)缺點(diǎn)

時(shí)間:2022-08-15 13:11:19   訪客:585

       氨氮廢水的一般的形成是由于氨水和無機(jī)氨共同存在所造成的,廢水中氨氮的構(gòu)成主要有兩種,一種是氨水形成的氨氮,一種是無機(jī)氨形成的氨氮,主要是硫酸銨,氯化銨等等。氨氮廢水主要來自化工、冶金、化肥、煤氣、煉焦、鞣革、味精、肉類加工和養(yǎng)殖等行業(yè)。排放的廢水以及垃圾滲濾液等。氨氮廢水對(duì)魚類及某些生物也有毒害作用。另外,當(dāng)含少量氨氮的廢水回用于工業(yè)中時(shí),對(duì)某些金屬,特別是銅具有腐蝕作用,還可以促進(jìn)輸水管道和用水設(shè)備中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和設(shè)備。處理氨氮廢水的方法有很多,目前常見的有化學(xué)沉淀法、吹脫法、化學(xué)氧化法、生物法、膜分離法、離子交換法以及土壤灌溉等。本文對(duì)氨氮廢水處理方法作一綜述并對(duì)各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析匯總。

1 化學(xué)沉淀法

       化學(xué)沉淀法又稱為MAP沉淀法,是通過向含有氨氮的廢水中投加鎂化物和磷酸或磷酸氫鹽,使廢水中的NH4﹢與Mg2﹢、PO43﹣在水溶液中反應(yīng)生成磷酸按鎂沉淀,分子式為MgNH4P04.6H20,從而達(dá)到去除氨氮的目的。磷酸按鎂俗稱鳥糞石,可用作堆肥、土壤的添加劑或建筑結(jié)構(gòu)制品的阻火劑。反應(yīng)方程式如下:

Mg2﹢+NH4﹢+PO43﹣=MgNH4P04

       影響化學(xué)沉淀法處理效果的因素主要有pH值、溫度、氨氮濃度以及摩爾比(n(Mg2﹢):n(NH4﹢):n(P043-))等。文艷芬等人以氯化鎂和磷酸氫二鈉為沉淀劑對(duì)氨氮廢水進(jìn)行處理,結(jié)果表明當(dāng)pH值為10,鎂、氮、磷的摩爾比為1.2:1:1.2時(shí),處理效果較好。叢培龍等人也以氯化鎂和磷酸氫二鈉為沉淀劑進(jìn)行了研究,結(jié)果表明當(dāng)pH值為9.5,鎂、氮、磷的摩爾比為1.2:1:1時(shí),處理效果較好。張文華等人對(duì)新出現(xiàn)的高濃度氨氮有機(jī)廢水一生物質(zhì)煤氣廢水進(jìn)行研究,結(jié)果表明,MgC12+Na3PO4.12H20明顯優(yōu)于其他沉淀劑組合。

       當(dāng)pH值為10.0,溫度為30℃,n(Mg2﹢):n(NH4+):n(P043-)=1:1:1時(shí)攪拌30min廢水中氨氮質(zhì)量濃度從處理前的222mg/L降到17mg/L,去除率為92.3%。羅容珍等介紹了將化學(xué)沉淀法和液膜法相結(jié)合用于高濃度工業(yè)氨氮廢水的處理。在對(duì)沉淀法工藝進(jìn)行優(yōu)化的條件下,使氨氮去除率達(dá)到98.1%,然后聯(lián)用液膜法進(jìn)一步處理使其氨氮濃度降低到0.005g/L,達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。李海波等對(duì)化學(xué)沉淀法進(jìn)行了改進(jìn)研究,考察Mg2﹢以外的二價(jià)金屬離子(Ni2﹢,Mn2﹢,Zn2﹢,Cu2﹢,F(xiàn)e2﹢)在磷酸根作用下對(duì)氨氮的去除效果。對(duì)硫酸銨廢水體系提出了CaSO4沉淀—MAP沉淀新工藝。結(jié)果表明,可以實(shí)現(xiàn)以石灰取代傳統(tǒng)的NaOH調(diào)節(jié)劑。

      化學(xué)沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)氨氮廢水濃度較高時(shí),應(yīng)用其它方法受到限制,如生物法、折點(diǎn)氯化法、膜分離法、離子交換法等,此時(shí)可先采用化學(xué)沉淀法進(jìn)行預(yù)處理;化學(xué)沉淀法去除效率較好,且不受溫度限制,操作簡(jiǎn)單;形成含磷酸餒鎂的沉淀污泥可用作復(fù)合肥料,實(shí)現(xiàn)廢物利用,從而抵消一部分成本;如能與一些產(chǎn)生磷酸鹽廢水的工業(yè)企業(yè)以及產(chǎn)生鹽鹵的企業(yè)聯(lián)合,可節(jié)約藥劑費(fèi)用,利于大規(guī)模應(yīng)用。

化學(xué)沉淀法的缺點(diǎn)是由于受磷酸鐵鎂溶度積的限制,廢水中的氨氮達(dá)到一定濃度后,再投人藥劑量,則去除效果不明顯,且使投入成本大大增加,因此化學(xué)沉淀法需與其它適合深度處理的方法配合使用;藥劑使用量大,產(chǎn)生的污泥較多,處理成本偏高;投加藥劑時(shí)引人的氯離子和余磷易造成二次污染。

2 吹脫法

       吹脫法去除氨氮是通過調(diào)整pH值至堿性,使廢水中的氨離子向氨轉(zhuǎn)化,使其主要以游離氨形態(tài)存在,再通過載氣將游離氨從廢水中帶出,從而達(dá)到去除氨氮的目的。影響吹脫效率的因素主要有pH值、溫度、氣液比、氣體流速、初始濃度等。目前,吹脫法在高濃度氨氮廢水處理中的應(yīng)用較多。

      王文斌等對(duì)吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)控制吹脫效率高低的關(guān)鍵因素是溫度、氣液比和pH值。在水溫大于2590,氣液比在3500左右,pH=10.5左右,對(duì)于氨氮濃度高達(dá)2000-4000mg/L的垃圾滲濾液,去除率可達(dá)到90%以上。劉文龍等人對(duì)含(NH4)2S0的高濃度氨氮廢水進(jìn)行研究,結(jié)果表明,當(dāng)pH=11.5,吹脫溫度為80cC,吹脫時(shí)間為120min,廢水中氨氮脫除率可達(dá)99.2%。周明羅等人采用逆流吹脫塔對(duì)高濃度氨氮廢水進(jìn)行吹脫,結(jié)果表明,吹脫效率隨pH值升高而增大;氣液比越大,氨吹脫傳質(zhì)推動(dòng)力越大,吹脫效率也隨之增大。

      吹脫法去除氨氮效果較好,操作簡(jiǎn)便,易于控制。對(duì)于吹脫的氨氮可以用硫酸做吸收劑,生成的硫酸錢制成化肥使用。吹脫法是目前常用的物化脫氮技術(shù)。但吹脫法存在一些缺點(diǎn),如吹脫塔內(nèi)經(jīng)常結(jié)垢,低溫時(shí)氨氮去除效率低,吹脫的氣體形成二次污染等。吹脫法一般與其它氨氮廢水處理方法聯(lián)合運(yùn)用,用吹脫法對(duì)高濃度氨氮廢水預(yù)處理。



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