淮安一體化水處理除氨氮處理成套設(shè)備

根據(jù)廢水中氨氮濃度的不同，可將廢水分為3類：高濃度氨氮廢水（NH3-N>500mg/l）,中等濃度氨氮廢水（NH3-N：50-500mg/l），低濃度氨氮廢水（NH3-N<50mg/l）。然而高濃度的氨氮廢水對微生物的活性有抑制作用，制約了生化法對其的處理應(yīng)用和效果，同時會降低生化系統(tǒng)對有機污染物的降解效率，從而導(dǎo)致處理出水難以達到要求。

故本工程的關(guān)鍵之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化學(xué)法、生物法。物理法含反滲透、蒸餾、土壤灌溉等處理技術(shù)；化學(xué)法含離子交換、氨吹脫、折點加氯、焚燒、化學(xué)沉淀、催化裂解、電滲析、電化學(xué)等處理技術(shù)；生物法含藻類養(yǎng)殖、生物硝化、固定化生物技術(shù)等處理技術(shù)。目前比較實用的方法有：折點加氯法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學(xué)沉淀法。

1． 折點氯化法去除氨氮

折點氯化法是將氯氣或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH3-N氧化成N2的化學(xué)脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯，氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時，水中的游離氯就會增多。因此該點稱為折點，該狀態(tài)下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮污水所需的實際氯氣量取決于溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯氣。pH值在6～7時為反應(yīng)區(qū)間，接觸時間為0.5～2小時。

離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發(fā)生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂，從而達到去除氨氮的目的。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，它是一類硅質(zhì)的陽離子交換劑，成本低，對NH4+有很強的選擇性。

O．Lahav等用沸石作為離子交換材料，將沸石作為一種把氨氮從廢水中分離出來的分離器以及硝化細菌的載體。該工藝在一個簡單的反應(yīng)器中分吸附階段和生物再生階段兩個階段進行。在吸附階段，沸石柱作為典型的離子交換柱；而在生物再生階段，附在沸石上的細菌把脫附的氨氮氧化成硝態(tài)氮。研究結(jié)果表明，該工藝具有較高的氨氮去除率和穩(wěn)定性，能成功地去除原水和二級出水中的氨氮。

沸石離子交換與pH的選擇有很大關(guān)系，pH在4～8的范圍是沸石離子交換的區(qū)域。當pH＜4時，H+與NH4+發(fā)生競爭；當pH＞8時，NH4+變?yōu)镹H3而失去離子交換性能。用離子交換法處理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水濃度可達1mg/L以下。離子交換法具有工藝簡單、投資省去除率高的特點，適用于中低濃度的氨氮廢水（＜500mg/L），對于高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水，仍需進一步處理。

淮安一體化水處理除氨氮處理成套設(shè)備

空氣吹脫法與汽提法去除氨氮

空氣吹脫法是將廢水與氣體接觸，將氨氮從液相轉(zhuǎn)移到氣相的方法。該方法適宜用于高濃度氨氮廢水的處理。吹脫是使水作為不連續(xù)相與空氣接觸，利用水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異，使氨氮轉(zhuǎn)移至氣相而去除廢水中的氨氮通常以銨離子（NH4+）和游離氨（NH3）的狀態(tài)保持平衡而存在。將廢水pH值調(diào)節(jié)至堿性時，離子態(tài)銨轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨，然后通入空氣將氨吹脫出。吹脫法除氨氮，去除率可達60%～95%，工藝流程簡單，處理效果穩(wěn)定，吹脫出的氨氣用鹽酸吸收生成氯化銨可回用于純堿生產(chǎn)作母液，也可根據(jù)市場需求，用水吸收生產(chǎn)氨水或用硫酸吸收生產(chǎn)硫酸銨副產(chǎn)品，未收尾氣返回吹脫塔中。但水溫低時吹脫效率低，不適合在寒冷的冬季使用。

用該法處理氨氮時，需考慮排放的游離氨總量應(yīng)符合氨的大氣排放標準，以免造成二次污染。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫，而煉鋼、石油化工、化肥、有機化工、有色金屬冶煉等行業(yè)的高濃度廢水則常用蒸汽進行吹脫。該方法比較適合處理高濃度氨氮廢水，但吹脫效率影響因子多，不容易控制，特別是溫度影響比較大，在北方寒冷季節(jié)效率會大大降低，現(xiàn)在許多吹脫裝置考慮到經(jīng)濟性，沒有回收氨，直接排放到大氣中，造成大氣污染。

汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩觯幚頇C理與吹脫法一樣是一個傳質(zhì)過程，即在高pH值時，使廢水與氣體密切接觸，從而降低廢水中氨濃度的過程。傳質(zhì)過程的推動力是氣體中氨的分壓與廢水中氨的濃度相當?shù)钠胶夥謮褐g的差。延長氣水間的接觸時間及接觸緊密程度可提高氨氮的處理效率，用填料塔可以滿足此要求。塔的填料或充填物可以通過增加浸潤表面積和在整個塔內(nèi)形成小水滴或生成薄膜來增加氣水間的接觸時間汽提法適用于處理連續(xù)排放的高濃度氨氮廢水，操作條件與吹脫法類似，對氨氮的去除率可達97%以上。但汽提塔內(nèi)容易生成水垢，使操作無法正常進行。

吹脫和汽提法處理廢水后所逸出的氨氣可進行回收：用硫酸吸收作為肥料使用；冷凝為1%的氨溶液。

4． 生物法去除氨氮

生物法去除氨氮是在指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下，通過硝化和反硝化等一系列反應(yīng)，最終形成氮氣，從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種，但是機理基本相同。都需要經(jīng)過硝化和反硝化兩個階段。

硝化反應(yīng)是在好氧條件下通過好氧硝化菌的作用將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽，包括兩個基本反應(yīng)步驟：由亞硝酸菌參與的將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽的反應(yīng)。由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的反應(yīng)。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養(yǎng)菌，它們利用廢水中的碳源，通過與NH3-N的氧化還原反應(yīng)獲得能量。反應(yīng)方程式如下：

亞硝化： 2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+

硝化 : 2NO2-+O2→2NO3-

硝化菌的適宜pH值為8.0～8.4，溫度為35℃，溫度對硝化菌的影響很大，溫度下降10℃，硝化速度下降一半；DO濃度：2～3mg/L；BOD5負荷：0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d)；泥齡在3～5天以上。