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低濃度氨氮廢水處理的方法有哪些?
(1)生物法
傳統(tǒng)的生化法主要用于低濃度氨氮廢水處理,它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨?。低濃度氨氮廢水通常具有比低的特點,有些生產(chǎn)廢水甚至不含COD,因此采用生物脫氮的方式處理,需要加入碳源,運行成本很高。常見工藝有A/O或A2/O)和SBR工藝。其缺點是處理過程對溫度和工業(yè)廢水中某些組分的干擾非常敏感,需要的反應(yīng)器體積比較大,而且反硝化過程中會產(chǎn)生N2O,易轉(zhuǎn)化為其它影響臭氧層的氮氧化物,反硝化把NH4+這種有價值的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成N2逸入空氣,造成浪費。在A/O工藝中,為了促使反硝化反應(yīng)順利進行,一般要求C/N大于3。(2)普通活性污泥法這種方法已被廣泛使用,是許多污水處理廠的常用工藝。
(2)空氣吹脫法
空氣吹脫法是使廢水作為不連續(xù)相與空氣接觸,利用廢水中氨的實際濃度與平衡濃度之間的差異,使氨氮由液相轉(zhuǎn)移至氣相而達到廢水脫氨的目的。在空氣吹脫過程中,廢水pH、水溫、水力負(fù)荷及氣水比對吹脫效果有非常大的影響。一般來說,pH要提高至10.8-11.5、水溫一般不能低于20℃、水力負(fù)荷為2.5-5m3/(m2?h)、氣水比2500-5000m3/m3,當(dāng)廢水處理要求更高時甚至達到7000-8000m3/m3,或者需要串聯(lián)操作方可滿足工藝要求??諝獯得摲ㄋ杩諝饬看?,而空氣吹脫塔因為受到塔設(shè)備空塔氣速的限制,一般體積非常龐大,占地面積大。另外,空氣吹脫法需要在系統(tǒng)中引入第三種介質(zhì)——空氣,氨自廢水進入空氣中,因為空氣量很大,氨在空氣中的濃度很低,必須再采用酸對含氨空氣進行洗滌,而酸洗塔同樣體積非常龐大,而且在吸收不夠充分的情況下,容易造成二次污染,即水污染轉(zhuǎn)化為空氣污染。6億人喝不上符合標(biāo)準(zhǔn)的飲用水,農(nóng)村地下水污染情況嚴(yán)重,與近年高污染、高排放的企業(yè)從城市轉(zhuǎn)向農(nóng)村密切相關(guān)。
空氣吹脫法一級除氨效率一般為85%左右,要達到更高的處理要求,則需要多級串連操作。另外,因為廢水中氨的平衡濃度受溫度影響非常大,因此水溫低時采用空氣吹脫效率很低,一般不太適合在寒冷的冬季使用。在空氣吹脫工藝中,如果將廢水及空氣進行加熱,提高操作溫度,可以提高脫氨效率,但是由于系統(tǒng)熱量無法實現(xiàn)綜合回收利用,會導(dǎo)致其廢水處理單耗顯著增加,其經(jīng)濟性將受到很大的影響。通常認(rèn)為空氣吹脫法比較適用于1000mg/L以下的較低濃度氨氮廢水的處理。3、吹脫工藝后續(xù)加入氨氣吸收系統(tǒng),吹脫出來的氨氣吸收成liu酸銨,供車間使用,產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
(3)蒸汽汽提法
蒸汽汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩觯涮幚頇C理與吹脫法基本相同,也是一個氣液傳質(zhì)過程,即在高pH值時,使廢水與蒸汽密切接觸,從而降低廢水中氨濃度的過程。傳質(zhì)過程的推動力是氣相中氨的分壓與廢水中氨的濃度對應(yīng)的平衡分壓之間的差值。蒸汽汽提法由于采用的工作介質(zhì)是蒸汽,氨自廢水進入蒸汽中,然后在塔頂精餾成為濃氨水回收,因此無需增加后處理工序。蒸汽汽提所需蒸汽體積要比空氣吹脫法中所需空氣體積小得多,因此設(shè)備體積較小,占地面積較少。汽提法比較適用于處理1000mg/L以上的高濃度氨氮廢水,對氨氮的去除率可達99%以上,,技術(shù)成熟度好。但是,常規(guī)的汽提廢水脫氨技術(shù)蒸汽消耗量大,處理廢水單耗比較高。蒸汽汽提廢水脫氨技術(shù)的普及推廣應(yīng)用需要在節(jié)能降耗方面加大研究開發(fā)的力度。因此,重金屬廢水處理原則是:首先,最根本的是改革生產(chǎn)工藝,不用或少用毒性大的重金屬。
屠宰污水處理設(shè)備的工藝特點
1、屠宰污水處理設(shè)備采用的生物接觸氧化處理工藝,比活性污泥池體積小,對水質(zhì)的適應(yīng)性強,耐沖擊負(fù)荷性能好,出水水質(zhì)穩(wěn)定,不會產(chǎn)生污泥膨脹,產(chǎn)生的污泥量少;
2、填料比表面積大,微生物易掛膜,脫膜,在同樣有機物負(fù)荷條件下,對有機物去除率高,穩(wěn)定可靠,同時無需投加藥劑,節(jié)約后續(xù)成本,降低運行費用;
3、水解酸化可有效污水血色,分解大分子有機物,減少后續(xù)處理負(fù)荷,節(jié)省投資;
4、沉淀效果理想,可獲得較好的出水水質(zhì);
5、消毒處理,去除率達到99.4%以上;
6、妥善處理剩余污泥,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行,排泥方便,減少人工操作;
7、屠宰污水處理設(shè)備采用獨特的構(gòu)造方式,d限度減少臭氣擴散;
8、運行管理簡單,可根據(jù)實際情況進行運行狀態(tài)調(diào)整,以獲得運行效果;
9、凈化,BOD去除率在85%~90%,出水各項指標(biāo)達到國家二級或一級排放標(biāo)準(zhǔn),
10、能夠處理屠宰行業(yè)污水及其相類似的工業(yè)有機污水;
廢水氨氮降解的方法主要是利用生物法把水中氨氮降解,達到去除的效果。下面是廢水氨氮降解技術(shù)及其相關(guān)描述。其根本原因在于投資建設(shè)管理體制不合理,沒有人為這些污水處理廠的投資真正負(fù)責(zé)。
一、生物硝化與反硝化法:
微生物去除氨氮過程需經(jīng)過兩個階段,一階段為硝化過程,第二階段為反硝化過程。
1)硝化過程:硝化菌與亞硝化菌在有氧條件下將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮的過程。
2)反硝化過程:污水中的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮在無氧或低氧條件下,被反硝化菌還原轉(zhuǎn)化為氮氣。
二、生物脫氮工藝:
常見的生物脫氮流程可以分為三類:
1)多級污泥系統(tǒng):該流程可以達到很好的BOD5去除效果和脫氮效果,不過流程比較長。
2)單級污泥系統(tǒng):該系統(tǒng)的形式有:前置反硝化系統(tǒng)、后置反硝化系統(tǒng)及交替工作系統(tǒng)。前置反硝化的生物脫氮流程,通常稱為A/O流程,其工藝流程簡單、構(gòu)筑物少、基建費用低、不需外加碳源、出水水質(zhì)高;后置反硝化系統(tǒng)需要人工投加碳源,氮脫氮效果高于前置式;4、接觸氧化池內(nèi)采用曝氣器進行鼓風(fēng)曝氣,使纖維束不斷漂動,曝氣均勻,微生物生長成熟,具有活性污泥法的特征。交替工作系統(tǒng)脫氮效果好,但運行費用較高。
3)生物膜系統(tǒng):將A/O系統(tǒng)中的缺氧池和好氧池改為固定生物膜反應(yīng)器,即形成生物膜脫氮系統(tǒng)。系統(tǒng)中應(yīng)有混合液回流,氮不需污泥回流。
廢水氨氮在利用生物法降解過程中,可以達到有效處理氨氮的結(jié)果。如果出現(xiàn)出水、溫度等因素引起處理不達標(biāo)現(xiàn)象,可以投加氨氮處理藥劑處理。
化學(xué)法
污水的化學(xué)處理方法就是向污水投加化學(xué)物質(zhì),利用化學(xué)反應(yīng)來分離回收污水中的污染物,或是其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。屬于化學(xué)處理法的有以下幾種。
?、呕炷?
混凝法是向污水中投加一定量的藥劑,經(jīng)過脫穩(wěn)、架橋等反應(yīng)過程,使污水中的污染物凝聚并沉降。造紙、味精、制藥、煤化工等都是廢水處理很難攻克的“堡壘”,在這些方面,科研人員和政府部門、制造企業(yè)、環(huán)保公司進行了不懈努力。水中呈膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)通常帶有負(fù)電荷,膠體顆粒之間互相排 斥形成穩(wěn)定的混合液,若水中帶有相反電荷的電解質(zhì)(混凝劑)可使污水中的膠體顆粒改變?yōu)槌孰娭行裕⒃诜肿右ψ饔孟?,凝聚成大顆粒下沉。
?、浦泻头?
用化學(xué)方法消除污水中過量的酸和堿,使其pH值達到中性左右的過程稱為中和法。凈化效率高:COD去除率在85%~90%,氨氮去除率在95%左右。處理含酸污水以堿作為中和劑,處理含堿污水以酸作為中和劑,也可以吹入含 CO2的煙道氣進行中和。酸和堿均指無機酸和無機堿,一般依照“以廢制廢”的原則,亦可采用藥劑中和處理,可以連續(xù)進行,也可間歇進行。
?、茄趸€原法
污水中呈溶解狀態(tài)的有機物和無機物,在投加氧化劑和還原劑后,由于電子的遷移而發(fā)生氧化和還原作用形成無害的物質(zhì)。
?、入娊夥?
在廢水中插入電極并通過電流,則在陰極板上接受電子。在水的電解過程中,陽極上產(chǎn)生氧氣,陰極上產(chǎn)生氫氣。上述綜合過程使陽極上發(fā)生氧化作用,在陰極上發(fā)生還原作用。目前電解法主要用于處理含鉻及含qing廢水。
?、晌椒?
污水吸附處理主要是利用固體物質(zhì)表面對污水中污染物質(zhì)的吸附,吸附可分為物理吸附和生物吸附等。多年來,采用生物發(fā)酵的抗生s生產(chǎn)廢水一直屬于較難治理的高濃度有機廢水之一。 物理吸附是吸附劑和吸附質(zhì)之間在分子力作用下產(chǎn)生的,不產(chǎn)生 化學(xué)變化,而化學(xué)吸附法則使吸附劑和吸附質(zhì)在化學(xué)鍵力作用下起吸附作用的,因此化學(xué)吸附選擇性較強。此外,在生物作用下也可產(chǎn)生生物吸附。在污水處理中常 用的吸附劑有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。
?、驶瘜W(xué)沉淀法
向污水中投加某種化學(xué)藥劑,使它和某些溶解物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),生成難溶鹽沉淀下來。多用于處理含重金屬離子的工業(yè)廢水。
?、穗x子交換法
離子交換法在污水處理中應(yīng)用較廣。自今年5月上旬起,生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合住房城鄉(xiāng)建設(shè)部組成督查組對廣東等8省(直轄市)20個城市的黑臭水體整治情況開展了d一批督查。使用的離子交換劑分為無機離子交換法(天然沸石和合成沸石)、有機離子交換樹脂(強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強 堿性陰離子樹脂、弱堿性陰離子樹脂、鰲和樹脂等)。采用離子交換法處理污水時,必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的,這主要取決于各 種離子對該種樹脂親和力的大小,又稱選擇性的大小,另外還要考慮到樹脂的再生方法等。
?、棠し蛛x法
滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等通過一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子的技術(shù),統(tǒng)稱為膜分離法。撇除某些食品工業(yè)廢水中含有大量的油脂,這些油脂必須在進入生物處理工藝前予以除去,否則會造成管道、水泵和一些設(shè)備的堵塞,還會對生物處理工藝造成一定的影響。電滲析法主要用于水的脫鹽,回收某些金屬離子等。 反滲透作用主要是膜表面化學(xué)本性所起的作用,他分離的溶質(zhì)粒徑小,除鹽率高,所需的工作壓力大;超濾所用的材質(zhì)和反滲透相同,但超濾是篩濾作用,分離溶質(zhì) 粒徑大,透水率高,除鹽率低,工作壓力小。