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氨氮以離子態(tài)銨 (NH4 ) 和游離態(tài)氨(NH3)2兩種形式存在于水體中,主要來源于工業(yè)廢水(如焦化廢水、味精廢水等)以及城市生活污水,部分來自天然水體中蛋白質(zhì)的分解或在一定條件下的轉(zhuǎn)化。
NH3是一種無色有刺激性的堿性氣體,極易溶于水,水體中的NH3對(duì)水生生物有毒性影響,對(duì)魚類的致毒劑量為2.1×10-2mg/L,對(duì)人體也有相當(dāng)?shù)奈:?,可進(jìn)入體內(nèi)合成亞硝基化合物,誘發(fā)癌變。
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。
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。
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。吹脫法去除氨氮效果較好,操作簡便,易于控制。
3 化學(xué)氧化法
3.1折點(diǎn)氯化法
折點(diǎn)氯化法除氨的機(jī)理為與氨反應(yīng)生成無害的氮?dú)?,N2逸人大氣,使反應(yīng)源不斷向右進(jìn)行。
3.2催化氧化法
催化氧化法是通過催化劑作用,在一定溫度、壓力下,經(jīng)空氣氧化,可使污水中的有機(jī)物和氨分別氧化分解成CO2、N2和H2O等無害物質(zhì),達(dá)到凈化的目的。
3.3電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化法是指利用具有催化活性的電極氧化去除水中污染物的方法。影響因素有電流密度、進(jìn)水流量、出水放置時(shí)間和點(diǎn)解時(shí)間等。
4 生物法
4.1傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)
傳統(tǒng)生物法是在各種微生物作用下,經(jīng)過硝化、反硝化等一系列反應(yīng)將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,從而達(dá)到廢水治理的目的。
5 膜分離法
膜分離法是利用膜的選擇透過性對(duì)液體中的成分進(jìn)行選擇性分離,從而達(dá)到氨氮脫除的目的。包括反滲透、納濾和電滲析等。影響膜分離法的因素有膜特性、壓力或電壓、pH值、溫度以及氨氮濃度等。
6 離子交換法
離子交換法是通過對(duì)氨離子具有很強(qiáng)選擇吸附作用的材料去除廢水中氨氮的方法。
7 土壤灌溉
土壤灌溉是將低濃度氨氮廢水直接作為肥料使用的方法。對(duì)于有些含有病菌、重金屬、有機(jī)及無機(jī)等有害物質(zhì)的氨氮廢水需經(jīng)預(yù)處理將其去除后再進(jìn)行灌溉。土壤灌溉要求氨氮濃度一般為幾十毫克每升。
中國古代即已應(yīng)用過濾技術(shù)于生產(chǎn),公元前200年已有植物纖維制作的紙。公元105年蔡倫改進(jìn)了造紙法。他在造紙過程中將植物纖維紙漿蕩于致密的細(xì)竹簾上。水經(jīng)竹簾縫隙濾過,一薄層濕紙漿留于竹簾面上,干后即成紙張。過濾大多為重力過濾,后來采用加壓過濾提高了過濾速度,進(jìn)而又出現(xiàn)了真空過濾。20世紀(jì)初發(fā)明的轉(zhuǎn)鼓真空過濾器實(shí)現(xiàn)了過濾操作的連續(xù)化。續(xù)接化學(xué)沉淀法雖然投資和占地面積都比A/O法小,但它藥劑的消耗量太大,N:P:Mg之比都在1:1。此后,各種類型的連續(xù)過濾器相繼出現(xiàn)。間歇操作的過濾器(例如板框壓濾器等)因能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作而得到發(fā)展,過濾面積越來越大。為得到含濕量低的濾渣,機(jī)械壓榨的過濾器得到了發(fā)展。
帶式真空過濾器的結(jié)構(gòu)與帶式輸送機(jī)相似,有一連續(xù)濾帶,適用于易過濾的懸浮液。帶式真空過濾器、內(nèi)濾面轉(zhuǎn)鼓真空過濾器和翻斗真空過濾器均在過濾介質(zhì)(濾布)上部加料,尤其適用于固體顆粒密度大、沉降快的懸浮液。高質(zhì)量,維護(hù)量少:產(chǎn)品符合相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),所有產(chǎn)品在出廠前均經(jīng)模擬工況檢測和試運(yùn)轉(zhuǎn),不需工具,零部件很少;易于使用,僅需定期檢查,幾乎不需日常維護(hù)。5.跟傳統(tǒng)的曝氣活性污泥法及臭氧活性炭法相比,運(yùn)行費(fèi)用低,原水氨氮濃度60mg/L以下時(shí),運(yùn)行成本為0。