高氨氮NH3-N废水处理工艺,工程师是这么说的


氨氮是我们环保人最常见的物质了,废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。

去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。

高氨氮废水处理


目前主要采用的除氮工艺有:生物硝化与反硝化、化学沉淀法、沸石选择性离子交换吸附、氨吹脱法(空气吹脱)及折点氯化等五种。

一、生物硝化与反硝化

生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下,通过硝化和反硝化等一系列反应,最终形成氮气,从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种,但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。

反应方程式如下:

亚硝化:2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 2H2O + 4H+

硝化:2NO2- + O2→ 2NO3-

硝化菌的适宜pH值为8.0~8.4,最佳温度为35℃,温度对硝化菌的影响很大,温度下降10℃,硝化速度下降一半;DO浓度:2~3mg/L;BOD5负荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d);泥龄在3~5天以上。

生物硝化

硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐氮的过程,称为生物硝化作用。包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。

将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐生物硝化的反应过程为:

NH4+ 十 2O2 = NO3- 十2H+ 十 H2O

由上式可知:

(1)在硝化过程中,1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g;

(2)硝化过程中释放出H+,将消耗废水中的碱度,每氧化l g氨氮,将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。

影响硝化过程的主要因素有:

(1)pH值

当pH值为8.0~8.4时(20℃),硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降,当废水碱度不足时,即需投加石灰,维持pH值在7.5以上;

(2)温度

温度高时,硝化速度快。亚xiao 酸盐菌的最适宜水温为35℃,在15℃以下其活性急剧降低,故水温以不低于15℃为宜;

(3)污泥停留时间

硝化菌的增殖速度很小,其最大比生长速率为 =0.3~0.5d-1(温度20℃,pH8.0~8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群,污泥停留时间 必须大于硝化菌的最小世代时间 。在实际运行中,一般应取 >2 ,或 >2 ;

(4)溶解氧

氧是生物硝化作用中的电子受体,其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般,在活性污泥法曝气池中进行硝化,溶解氧应保持在2~3mg/L以上;

(5)BOD负荷

硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高,会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖,从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化,BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。