前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇处理污水氨氮的方法范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:氨氮;脱氨;污水处理;环保
中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1673-9671-(2012)042-0152-02
1综述
由于工业和科技的发展,目前氨氮的超标已成为水污染处理的重要课题。并且工业废水如制药、化工等废水中不仅含有氨氮,而且含有很多的难降解的物质。针对氨氮的去除,污水处理站的建设不仅考虑到初期投资,而且更重要的是日常运营管理成本的考虑,并且受到多种因素的制约和影响。其中,处理工艺的优化选择对污水处理厂的投资及运行管理的影响尤为关键。因此,须从整体优化的观点出发,综合考虑当地的客观条件、污水性质及处理出水要求,提出最佳的污水处理工艺。
2氨氮去除的原理及工艺说明
用于去除氨氮的方法有多种,也是目前常用的去除工艺,主要的方法如:生物脱氮、吹脱、离子交换、反渗透、臭氧氧化及折点加氯法等。根据不同特性和污水的污染物成分可选用不同的氨氮去除工艺。
2.1生物脱氮
生物脱氮是目前常用的脱氮方法之一,适合处理低浓度的氨氮,并且处理效果可靠稳定。生物脱氮的最大优点在于它彻底消除了水中的氮污染,没有二次污染和其它弊端,其缺点是微生物的培养及工艺条件的控制。
典型的生物脱氮工艺有A/O和SBR工艺。
A/O工艺是兼氧和好氧生物处理组合的生物技术,污水在生化系统各个不同的功能段,发生不同的生物化学反应,通过各个功能段的组合达到去除污水中的氮和磷的目的。
从目前运行的工程实例来看,传统A/O工艺通常被成功应用于低浓度含氨氮废水的处理,如生活污水、城市污水处理厂等,应用于氨氮浓度超出100 mg/L废水时的成功先例不多,且投资较高,突出的问题是氨氮去除率很难稳定达标,同时系统不太稳定,在出现硝态氮累积时易造成污泥体系各菌群的比例失调。
在A/O法相对于SBR池需要增设二沉池,污水处理设备较多,运行管理环节增多。
SBR工艺:SBR工艺为传统活性污泥的变形工艺,是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法,该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体,间歇进水,间歇曝气,停气时污水沉淀撇除上清液,并排出剩余污泥,成为一个周期,周而复始。
在SBR处理工艺中,硝化和反硝化在同一池内进行,不需要好氧废水的回流,因此理论上脱氮效率可无限接近于100%。SBR工艺运行方式十分灵活,通过控制供氧量使运行环境在兼氧和好氧之间不断变换,这时可以将SBR工艺看成多个A/O工艺的串联组合体,所以能够保证很高的脱氮效果。实践表明,SBR工艺的脱氮效率可以达到90%以上。
2.2吹脱法
吹脱法的反应原理为:NH4++OH-NH3+H2O,投加控制pH和温度,将氨氮从水中脱除。根据反应方程式,高温和在高pH的条件下,对氨氮的吹脱有利,可以提高氨氮的去除率,反之则不利于氨氮的去除。同时废水中的氨氮浓度越高,越有利于氨氮的去除。
吹脱法有如下特点:①投资相对较少、运行成本高,酸碱投加量大,吹脱后得到的氨废水的处理也是个难题;②去除率较低,必须与其它工艺结合才能取得高品质的出水;③适用场所有限,工作环境恶劣。氨氮吹脱进入大气,必然会对环境造成二次污染;④环境温度要求高,耗能大,低温不利于吹脱,需要提高到设定的温度。
2.3折点加氯法
折点加氯法主要是在废水中投加氯气或者NaClO,利用其强氧化性去除废水中的氨氮。当投加量和废水的配比达到一定的比例时,废水中的氨氮的浓度降至最低,氨氮的去除率达到最高。
折点加氯法适用于小水量的废水,如果水量大且氨氮的浓度高,根据投加比例(具体次氯酸钠的投加量根据实验室的小试而定),日常的运行成本将会很高,并且需配置大的储罐。
2.4离子交换
离子交换不仅能去除氨氮,也能吸附水中除H+以外的其它阳离子,且对预处理的要求较高,因此其运行费用很高,其操作也较麻烦。离子交换也只是进行了污染的转移,并未消除污染,更值得指出的是离子交换采用酸碱或盐再生,加重了再生废液中氨氮去除的难度。其致命的问题也是其再生废液中的氨氮仍需处理。
2.5其他脱氮技术
2.5.1反渗透技术
最新的反渗透技术对氨氮的去除也能取得接近离子交换的效果,其对预处理的要求较高,工程投资和运行费用也较高,同时,其浓水的出路如同离子交换的再生废液,仍是有待解决的问题。
2.5.2臭氧氧化
臭氧氧化氨氮的理想条件是高碱性环境,中性环境中臭氧对氨氮的氧化能力较差,因此采用臭氧氧化氨氮不但成本会很高,且还会产生许多的后遗症。
3几种脱氮工艺的比较
对于给定浓度的废水,合理的技术方案取决于:水的性质、处理效果、经济效益。汽提为更为合理的选择,表1给出几种工艺的比较。
从表中看出,采用蒸汽汽提法为较为成熟脱氨工艺,既能回收氨用于生产,又避免了空气吹脱所导致的空气污染,是一项技术可靠,经济合理的清洁生产工艺。
4结论
综上所述,氨氮的去除办法分为多种,简单的概括为物理化学法和生物法。物理化学法多用于工艺的预处理,但是易造成二次污染,对环境造成影响。
生物法是目前应用最广泛且成熟的氨氮去除的处理方法。
但是单独纯粹的使用物理化学法或者生物法都很难使处理的污水达标排放。将以上方法结合起来,是大势所趋。根据不同工业废水的性质及特点,将物理法、化学法和生物法相结合,找到运行成本低,总投资费用低及处理效果好、避免二次污染的工艺是今后的研究重点和工艺优化的方向。
参考文献
[1]张自杰.排水工程(下)[M].中国建筑工业出版社,2000.
关键词:地表水监测数据;分析评价;变化规律;成因分析
文章通过对清 河断面2014年主要污染因子的分析评价,找出其年际变化规律,结合流域生态环境及环境管理等因素分析污染成因,为清 河综合治理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 采样地点与频次
根据清 河流域的分布和周围环境状况,选择其中一个具有代表性的断面作为采样点。采样时间为2014年1月~12月,每月初采样一次,全年共12次。
1.2 评价因子和方法
根据历年监测资料,选取主要污染因子溶解氧(DO)、高锰酸盐指数、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、阴离子表面活性剂作为评价因子,各因子分析方法全部采用国家标准分析方法,评价标准采用《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)进行评价,水质类别评价采用单因子评价法,即根据评价时段内该断面参评的指标中类别最高的一项来确定。
2 结果与分析
2.1 2014年断面监测数据统计(见表1)
2.2 断面水体中COD年分布特征
COD是指强氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及污水处理厂的运行管理中,它是一个表征河流有机物污染程度的重要参数,当COD值较高时,水中能被强氧化剂氧化的有机污染物含量越高,有机污染也较为严重。
从表1可以看出COD浓度在2014年下半年呈现逐渐降低趋势,污染程度逐步降低。但是4、5月份浓度较高,分析原因可能是夏季降水量较其他季节多,河道的生态水量增加,河流的承载能力和自净能力得到了增强。春季降雨较少,河道生态径流小,自净能力较差。COD在2014年均值为37.8mg/L,年均值达到地表水环境质量Ⅴ类标准。
2.3 断面水体中BOD年分布特征
BOD是指水中微生物在氧化分解有机物的过程中所消耗的溶解氧的总量。BOD可以用于表征水中有机物和其他需氧污染物的污染程度,这是由于水中有机污染物越多,微生物分解这些有机物时便需要消耗更多的溶解氧,当水中溶解氧不足时,便会对水生生物的生长带来致命的威胁,导致水质恶化。
从表1可以看到BOD浓度在2014年前三个月波动较大,从第四个月到年底BOD浓度呈现逐渐降低的趋势,说明水体的有机物浓度逐渐降低,BOD在2014年全年平均值为5.2mg/L,年均值达到地表水环境质量Ⅳ类标准。
2.4 断面水体中总磷(TP)年分布特征
水体中溶解态活性磷是水体中生物可直接利用的有效态磷,其含量水平直接反映水体营养状况,资料表明,水体中磷含量的高低与水生生物特别是浮游植物数量密切相关,藻类细胞的生长主要取决于磷的浓度大小。
由表1可以看出,该断面春季、夏季和秋季的水体中总磷的含量分别为0.62~0.95mg/L、0.39~0.57mg/L和0.34~0.40mg/L。对比不同季节该断面总磷的含量大致趋势为:春季>夏季>秋季。原因可能为春季较秋季雨水少,对污染物起到一定的浓缩作用,所以总磷含量春季较秋季高一些;而夏季入河的地面径流中携带的悬浮物较高,水体中的总磷会被悬浮颗粒物吸附而沉积于表面,导致水体中的总磷含量有所下降。总磷在四月份浓度最高,春季气温开始回升,自然界万物复苏,河流底质的微生物也开始活跃,自然界的生化反应活跃,底泥上翻,营养盐释放,给河水带来了较为丰富的含磷营养盐,总磷年均值为0.49mg/L,超过地表水环境质量Ⅴ类标准。
2.5 断面水体中的氨氮年分布特征
氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中。氨氮污染在我国地表水体中普遍存在,当氨氮含量超过一定量时可导致水体富营养化现象产生,对鱼类及某些水生生物产生毒害。氨氮的污染主要来源于生活污水,生活污水中含氮有机物经过复杂的生化反应可以被微生物分解为氨氮,造成水体中氨氮含量的升高。生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5~4.5公斤。此外,流经沼泽地带的地表水中氨氮含量也较多。农业中化肥的过度使用会使得氨氮通过地表径流和地下渗流等方式流入水环境中,带来氨氮的污染,成为氨氮污染的重要来源之一。此外,许昌市特有的发制品行业也是氨氮的一大来源。
从表1可以看出,氨氮的含量处于波动的状况,从整体来看2014年1月~12月氨氮浓度呈逐渐降低的趋势,在11~12月氨氮浓度已降到0.130mg/L和0.286mg/L,已达到地表水环境质量标准Ⅱ类标准,说明氨氮浓度得到了有效的控制。氨氮浓度在1~4月和7月均高于国家地表水环境质量Ⅴ类标准,7月氨氮浓度回升主要是夏季雨水较大,面源污染物随着雨水进入河流,导致氨氮升高,同时1~4月份氨氮较高主要是因为污水处理厂的进水氨氮受到冲击,进口氨氮远远高于设计指标,导致污水处理厂出口氨氮很难达标。发制品行业是许昌市的特色行业,然而部分发制品厂处理未达标的水进入城市管网,对污水处理厂造成很大冲击。经过执法检查等专项行动后,全年氨氮呈降低趋势,氨氮年均值1.95mg/L,达到地表水环境质量Ⅴ类标准。
3 结束语
通过现场测定和实验室分析得到了清 河某断面主要污染物的全年监测数据,利用单因子评价方法对该断面水质状况进行分析与评价,结论如下:
(1)COD和BOD含量在2014年全年中处于波动状况。地表水中COD在2014年1月、4月、5月和6月这四个月水质超过Ⅴ类标准;BOD在这一年中的2月、4月和5月这三个月水质达到Ⅳ类标准。COD全年平均值为37.8mg/L,年均值达到Ⅴ类标准;BOD全年平均值为5.2mg/L,年均值达到Ⅳ类标准。氨氮的含量处于波动的状况,从整体来看2014年1月~12月氨氮浓度呈逐渐降低的趋势。氨氮浓度在1~4月和7月均超出Ⅴ类标准,2014年均值为1.95mg/L,年均值达到Ⅴ类标准。
关键词:高浓度氨氮废水 脱氮
1、高浓度氨氮废水的来源及危害
1.1氨氮废水的来源
随着工农业的迅猛发展,氨氮污染的来源越来越广泛,排放量也越来越大。除了生活污水、动物排泄物外,还有大量的工业废水如某些制药废水和食品工业废水,以及垃圾渗滤液等,也含有大量的氨氮。排放高浓度氨氮废水的有钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金制造、肉类加工和饲料生产等工业部门,其他工业也排放各种浓度的氨氮废水。
1.2氨氮废水的危害
含氮化合物的排放量急剧增加,已成为环境的主要污染源,污水中的含氮化合物主要以蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等有机氮及氨态氮为主。
氮对受纳水体的危害主要表现在以下方面:最突出的危害是水体富营养化,表现为藻类过量繁殖,水体带有腥味,从而引起水质恶化,鱼类大量死亡,以致湖泊退化。
2、氨氮废水处理技术的现状
对一给定废水,选择技术方案主要取决于:(1)水的性质;(2)处理效果;(3)经济效益;(4)处理后出水的性质。
近20年来,城市污水脱氮的主要工艺,只有当气候条件不适应生物脱氮或者当污水中NH4+-N浓度非常高时(如填埋沥滤液)才采用物理化学方法去处氨氮。对于物理化学法脱氮当用生物脱氮还不能满足严格的出水水质要求时,可以把物理化学脱氮作为最终处理工艺
2.1 生物法
2.1.2生物脱氮工艺
常见的生物脱氮流程可以分为3类:
(1)多级污泥系统:通常被称为传统的生物脱氮流程,此流程可以得到相当好的BOD5去处效果和脱氮效果。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。
(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。前置式称为A/O流程。该工艺具有流程简单,构筑物少,基建费用低,不需要外加碳源,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。
(3)生物膜系统:该系统是使用细菌和菌类一类的微生物和微型动物附着在某些载体上生长发育并形成膜状生物污泥,污水与生物膜接触,有机污染物便作为营养物质,被生物膜上的生物所摄取,污水得到净化,该系统对水质,水量变动有较强的适应。
2.2物理化学法
2.2.1 氨吹脱,汽提法
氨吹脱,汽提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。即将气体通入水中,使气水相互充分接触,使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除污染物的目的。
氨吹脱,汽提是一个传质过程,即在高pH时,使废水与空气密切接触从而降低废水中氨浓度的过程,推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。
吹脱法一般采用吹脱池(也称曝气池)和吹脱塔两类设备,但吹脱池占地面积大,而且易污染周围环境,所以有毒气体的吹脱都采用塔式设备。汽提则都在塔式设备中进行。
氨吹脱,汽提工艺具有流程简单,处理效果稳定,基建费和运行费较低等优点。但其缺点是生成水垢,在大规模的氨吹脱,汽提塔中,生成水垢是一个严重的操作问题。如果生成软质水垢,可以安装水的喷淋系统;而如果生成硬质水垢,不论用喷淋或刮刀均不能消除问题。
2.2.2 折点氯化法
折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠,使废水中氨完全养化为N2的方法.其反应可表示为
NH4++1.5HOCL-0.5N2+1.5H2O+2.5H++1.5CL-
当氯气通过废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低,而氨的浓度降为零.当CL2通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此,该点为折点.处理时所需的实际氯气量取决于温度, pH值及氨氮浓度。折点氯化法处理后的出水在排放前一般需用活性炭或与O2进行反氯化,以除去水中残余的氯。在反氯化时产生的氢离子而引起的pH值下降一般可忽略,因为去除1mg残余氯只消耗2mg左右的碱(以CaCO3计),活性炭取出残余氯的同时还具有去除其他有机物的特点。
此法效果最佳,不受水温影响,操作方便,投资省,但对于高浓度氨氮废水的处理运行成本很高。
2.2.3 离子交换法
沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅酸盐,一般作为离子交换树脂,用于去除氨氮的为斜发沸石,其对离子的选择顺序依次为:Ca+>Rb+>NH4+>k+>Na+>Li+>Ba+>Sr2+>Ca2+>Mg2+
此法具有投资省,工艺简单,操作较为方便的优点,但对于高浓度的氨氮废水,会使树脂再生频繁而造成操作困难,且在省也仍未高浓度氨氮废水,需要处理。常用的例子交换系统有三种(1)固定床;(2)混合床;(3)移动床。
2.2.5 电渗析法
电渗析是一种膜法分离技术,它利用施加在阴阳膜对之间的电压去除水溶液中溶解的固体,在电渗析室的阴阳离子渗透膜之间施加直流电压,当进水通过多对因阳离子渗透膜时,含氨离子及其他粒子在施加电压的影响下,通过膜而进入另一侧的浓水中并在浓水中聚集,因而从进水中分离出来。
3、生物脱氮新工艺
3.1脱氮新工艺原理和特点
SHARON工艺是荷兰Delft大学开发的一种新的脱氮工艺。它是在同一个反应器内,先在有氧条件下,利用氨氧化细菌将氨氧化生成NO2-,然后在缺氧条件下,以有机物为电子供体,将亚硝酸盐反硝化,生成氮气。这种工艺的潜在优势在于;1、节省25%的硝化曝气量;2、节省40%的反硝化谭元;3、节省50%的反硝化容器提及。这些对于高浓度氨氮废水的脱氮处理具有非常大的经济效益,特别是对于诸如垃圾渗滤液等碳源不足的废水更是如此。但该工艺必须在30-40℃的温度下进行,只对温度较高的污水如厌氧消化排水的脱氮处理有实际意义。对于垃圾渗滤液等废水,必须从控制溶解氧及pH值来实现稳定的亚硝酸反硝化脱氮。
OLAND工艺由比利时Gent微生物生态实验室开发。该工艺的技术关键是控制溶解氧浓度,是硝化过程进行到NH4+氧化为NO2-阶段。溶解氧是硝化与反硝化过程中的重要因素,研究表明低溶解氧下亚硝酸菌增殖速度加快,补偿了由于低氧所造成的代谢活动下降,使得整个硝化阶段中氨氧化未收到明显影响。
4、结语
对氨氮废水的处理,至今还没有寻找到一种通用的有效方法。目前,无论是用物化法,生物发或物化-生物法联合处理废水,对其处理技术的正确选择应以以下几点综合考虑:
1.提供改进生产技术和改变生产原料以减少废水量及降低氨氮浓度的机会;
2.与优化的水利用计划,良好的工厂管理及可能的副产品回收相结合;
3.用其他方法代替,包括物化法和生物法;
关键词:高浓度 氨氮废水 物化 生化
中图分类号:R124 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(c)-0147-01
氮是造成水体富营养化和环境污染的重要污染物质,氨氮污染主要产生于化工废水、化肥废水、焦化废水、味精废水、垃圾渗滤液、养殖废水等。一般而言,对生活污水和食品加工厂废水等低浓度氨氮废水,主要采用生化法处理,对大多数中等浓度氨氮的工业废水,根据废水实际情况和处理要求,可选择物理方法或生物硝化法处理。
1 物理法
1.1 吹脱法
吹脱法是目前国内用于处理高浓度氨氮废水较多的方法,吹脱出的氨可以回收利用。吹脱法适合处理高浓度氨氮废水,主要缺点是温度影响比较大,在北方寒冷季节效率会大大降低。孙业涛[1]等采用自制吹脱装置,对炉粉煤制气工艺产生的1716.2 mg/L的高浓度氨氮废水进行了研究,考察了温度、pH值、曝气量和吹脱时间对试验的影响,在氨氮吹脱过程中,温度对吹脱效果的影响最大,确定了适宜条件为温度25 ℃、pH值为11、曝气量1 m3/h、吹脱时间150 min,该条件下出水的氨氮脱除率可达99.52%,氨氮浓度为8.28 mg/L,达到污水综合排放标准一级排放标准。但须注意国内对吹脱出的氨有效利用不高,仅仅是将氨从水体转移至空气中,氨的污染问题并未得到妥善解决。
1.2 沉淀法
化学沉淀法是通过向含氨氮废水中加入含Mg2+和PO43-离子的药剂,与废水中的NH4+反应生成MgNH4PO4·6H2O复合盐(俗称鸟粪石),从而将氨氮从废水中去除。该方法在去除废水中氨氮的同时,得到了一种许多农作物所需的复合肥料MgNH4PO4·6H2O,而且同时也可去除废水中的磷,是一种变废为宝、经济可行的高浓度氨氮废水处理技术。罗领先等[2]以浓度为1520 mg/L的模拟高浓度氨氮废水为实验用水,研究了温度对反应速率的影响,然后又结合动力学条件对该反应pH的影响进行了探讨。结果表明,温度对化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的影响并不显著,而pH值的影响却很明显,一般要求反应的pH值控制在8~10之间,氨氮去除率可达到93%以上。
1.3 吸附法
沸石是一类以硅酸盐为主,具有阳离子交换性和较大吸附能力的矿物,其结构中含有碱金属或碱土金属离子,如Na+、Ca2+、Mg2+等。这些离子极易与周围水溶液中的阳离子发生交换作用,交换后的沸石晶格骨架结构不被破坏,并可再生,从而使沸石具有离子交换树脂的特性。近年来,国内许多学者利用沸石处理废水中的氨氮,研究表明沸石对氨氮具有很强的选择性离子交换能力;沸石作为极性吸附剂也是一种理想的生物载体。当废水浓度为200 mg/L,对氨氮的对数吸附等温线符合Freundlich方程,直线的斜率在0.1~0.5之间,可以作为高浓度氨氮废水的吸附剂使用。
2 生物法
近年来出现的新型脱氮工艺都力求缩短生物脱氮中氮元素的转化途径,其共同点是在脱氮过程中仅先将氨氮氧化成亚硝酸氮,然后进行短程反硝化或同步反硝化,与传统工艺相比,短程硝化反硝化需氧量减少25%,碳源需求减少40%,污泥产量减少300%。这一过程大大节约了碳源、能耗以及基建和运行费用。
2.1 半程硝化法
半短程硝化就是在微氧环境下将进水氨氮的一半氧化为亚硝酸氮,使出水NO2-N/NH3-H(质量浓度之比)为1∶1。李小霞[3]以自配制的高氨氮废水为进水,以硝化反硝化污泥为种,在SBR反应器中采用消化污泥驯化启动自养半短程硝化系统,试验过程说明,硝酸细菌始终存在于反应器中,只要条件适宜,都有可能繁殖生长,所以要严格控制自养半短程硝化系统的条件,防止短程硝化系统的转变。
2.2 同步硝化反硝化
当硝化与反硝化反应在同一个反应器中同时进行时,称为同时硝化反硝化。目前,对同步硝化反硝化的机制研究主要集中在微生物学、生物化学和物理学等方面,且多是考察在低DO条件下全程硝化的SND现象,吕宏德等[4]以垃圾渗滤液的UASB处理出水为研究对象,考察了在较高DO条件下,氨氮废水短程硝化反应器中SND现象及各影响因素之间的相互关系。当DO为2~5 mg/L时,SND对TN的去除率为5%~30%,30%,去除的TN大致等于硝化过程中减少的TKN与产生的NOx-N的差值。C/N是影响SND去除总氮的决定性因素,随着C/N比的提高,对TN的去除率增加。
2.3 短程硝化反硝化
短程硝化反硝化的新型脱氮途径,具有节约能源、碳源,减少污泥产量和占地面积省等几个大优点,因此自开发以来成为国内外污水处理专家的重视,并成为污水生物脱氮研究领域的热点。王厦[5]等着重研究了短程硝化对于高浓度氨氮废水的去除,并对相关因素进行了动力学分析。研究结果表明,经过驯化培养的活性污泥对高浓度氨氮废水有很强的降解能力,进水氨氮容积负荷最高时达到3.2 g/(L·d),远高于普通硝化反应的负荷。不同的温度、溶解氧浓度对氨氮降解有显著影响,35 ℃是合适的反应温度,溶解氧浓度控制在1 mg/L。同时,废水中有少量的有机物有利于氨氮降解,但是大量的有机物浓度会抑制亚硝化反应。
2.4 改进SBR
IMO-SBR工艺是结合了固定化微生物技术与SBR工艺的一种全新污水处理工艺,充分利用了固定化微生物和SBR的优点,既保留了固定化微生物,又较好地利用了成熟的SBR工艺。在30 ℃下,氨氧化菌具有较快的生长速率,氨氧化速率较快。系统对有机物有较高的去除效率,有机物浓度较高时对氨氧化菌的生长有一定的影响。合适的有机物浓度能提高系统的脱氮能力。系统对pH的变化有较强的适应性,即使较高的游离氨浓度对系统的影响也较小,但合适的pH能提高系统的脱氮能力。
参考文献
[1] 孙业涛,郭瓦力,单译,等.吹脱法处理粉煤制气工艺高浓度氨氮废水[J].化学工业与工程,2010,27(6):487-489.
[2] 罗领先,崔喜军.化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的动力学研究[J].广东农业科,2010,6:203-204.
[3] 李小霞,解庆林,游少鸿,等.高浓度氨氮废水自养半短程硝化试验[J].桂林工学院学报,2009,29(4):543-547.
关键词:UASB 氨氮 上升
中图分类号:TS261 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0043-01
啤酒工业由于生产上须使用低氮原料,导致废水氨氮偏低,给处理设施的稳定运行带来一定的影响,需要定期补充氮源(大粪或尿素等)。本文在UASB处理啤酒废水过程中,对废水处理过程中氨氮进行了研究。发现经UASB处理后,氨氮比例上升,满足后续好氧处理氨氮需求。在处理工艺中无需配置氮源调节单元,降低了处理系统的控制要求及运行费用。
1 材料与方法
1.1 试验装置
某啤酒厂污水处理系统的UASB反应器及工艺流程。水样进入混合池后,经加酸或加碱调节为厌氧菌适宜的pH值(6.5~8.0)后,通过水泵进入UASB反应器。分别于UASB反应器进口及出水口采取水样,测定各水样的氨氮及COD。
1.2 试验水质
1.3 分析方法
氨氮:纳氏试剂比色法COD:重铬酸钾法。
2 结果与讨论
2.1 氨氮分析结果
2.2 数据分析
好氧生物处理中对碳、氮、磷三种元素的营养比例需求一般为BOD5:N:P=100∶5∶1[1],在未通过UASB处理前,未能满足该比例,我们在使用ABF法处理啤酒废水时,需要定期补充氮源,且易发生污泥膨胀。通过上表,由于低氨氮废水能够通过UASB进行降解[2],其COD降解率达到93.55%,处理后废水氨氮浓度上升,完全满足好氧处理对氨氮的需求。
3 结论
通过以上分析,可知以下几点。
(1)厌氧处理对氮源的适宜范围比好氧较宽,在BOD5:氨氮=600∶5的低氮条件下,系统完全能够运行正常,COD降解良好。
(2)低氨氮废水通过UASB处理后,其氨氮浓度会提升,同时BOD5浓度降低,使得BOD5:N完全满足100∶5的需求,可不再后续的好氧处理中添加氮源。
(3)产甲烷细菌能利用NH+4作为氮源,但利用有机氮源的能力较差[3],大量的高分子氮被UASB厌氧反硝化为低分子NH+4后未被甲烷菌进一步利用,导致废水处理后氨氮含量反而高于处理前!
综上所述,利用UASB处理低氨氮啤酒废水,营养适宜范围较宽[4],易于运行管理,运行费用较低,后续好氧处理可以不再添加氮源,是一种值得推广的较为经济的污水处理方法!
参考文献
[1] 胡亨魁.水污染控制工程[M].武汉理工大学出版社:213.
[2] 朱金英,杨金国.UASB反应器的运行管理[J].甘肃科技,2010,9,26(18):83.