氨氮废水的几种处理技术

氨氮废水的几种处理技术

王昊　周康根

(中南大学冶金科学与工程学院　长沙410083)

摘　要　介绍了氨氮废水处理的各种方法及原理,综述了目前国内外氨氮废水处理的研究现状及进展,并提出今后氨氮废水处理应着重考虑的几个问题。 关键词　氨氮废水　处理　研究进展

The R esearch Development on the T reatment of Ammonia -nitrogen W astew ater

W ANG Hao ZHOU K ang gen

(School o f Metallurgical Science and Engineering ,Central South Univer sity Changsha 410083)

Abstract The methods and principles of treating amm onia nitrogen wastewater are introduced ,the research status and developments at

home and abroad are described and several problems in the treatment for amm onia -nitrogen wastewater considered in the future are put for 2

ward.

K eyw ords amm onia

nitrogen wastewater treatment research development

氨氮是水体污染因素中重要的污染物,主要来自城镇生活污水、各种工业废水及化学肥料和农家肥料等。水体中氮含量超标,不仅使水环境质量恶化,引起富营养化,还对人类以及动植物有严重危害。我国从20世纪80年代开始废水处理过程中脱氮的研究,但目前大多数污水处理厂仍未考虑脱氮的问题。因此对废水中氮的去除,特别是氨氮的去除需要引起高度的重视。本文介绍几种氨氮废水处理方法。

1　氨氮废水处理的主要方法1.1　吹脱法

氨吹脱工艺[1,2]是将水的pH 值提到10.5

11.5的范

围,在吹脱塔中反复形成水滴,通过塔内大量空气循环,气水接触,使氨气逸出。这种方法广泛用于处理中高浓度的氨氮废水,常需加石灰,经吹脱可以回收氨气。

夏素兰

[3]

从相平衡与气液传质速率两方面分析了氨氮

吹脱工艺的影响因素,认为调节pH 值是改变吹脱体系化学平衡的重要手段,喷淋密度和气液比都是重要影响因素。胡继峰等[4]认为去除率要达到90%以上,pH 值必须大于12且温度高于90℃。胡允良等

[5]

实验室研究确定氨氮质量浓度

为7.27.5g/L 废水的最佳吹脱条件为:pH 值为11,温度为

40℃,吹脱时间2h ,出水中氨氮的质量浓度为307.4mg/L 。

黄骏等[6]采用吹脱法处理三氧化二钒生产的高浓度氨氮废水,在实验室试验的基础上进行工业试验,出水达标排放。

吹脱法主要用于处理高浓度的氨氮废水,其优点是设备简单,可以回收氨,但也存在许多缺点,主要有:①环境温度影响大,低于0℃时,氨吹脱塔实际上无法工作;②吹脱效率有限,其出水需进一步处理;③吹脱前需要加碱把废水的pH 值调整到11以上,吹脱后又须加酸把pH 值调整到9以下,所以药剂消耗大;④工业上一般用石灰调整pH 值,很容易在水中形成碳酸钙垢而在填料上沉积,可使塔板完全堵塞;⑤吹脱时所需空气量较大,因此动力消耗大,运行成本高。

1.2　化学沉淀(M AP )法

在一定的pH 条件下,水中的Mg 2+、HPO 43-和NH 4+可以生成磷酸铵镁沉淀[7],而使铵离子从水中分离出来。

影响沉淀效果的因素有沉淀剂种类及配比、pH 值、废水中的初始氨的浓度、干扰组分等。

有研究表明沉淀法去除废水中氨氮的pH 值为10.0,物质的量之比Mg ∶N =1.2、P ∶N =1.02时沉淀效果最好,氨氮去除率达到90%[8]。赵庆良等[9]研究表明,MgCl 2・6H 2O 和

Na 2HPO 4・12H 2O 组合沉淀剂优于MgO 和H 3PO 4组合,垃圾渗

滤液中的氨氮质量浓度可由5618mg/L 降低到65mg/L 。李芙蓉等[10]采用氧化镁和磷酸作为沉淀剂去除煤气洗涤循环水中高浓度的氨氮,效果良好。李才辉等[11]对M AP 法处理氨氮废水的工艺进行优化,研究表明氨氮的去除率随着反应时间的增加而增加,随着Mg ∶N 比值的增加而增加。刘小澜[12]探讨了不同操作条件对氨氮去除率的影响,在pH 值为

8.59.5的条件下,投加的药剂Mg 2+∶NH 4+∶PO 43-(摩尔比)

为1.4∶1∶0.8时,废水氨氮的去除率达99%以上,出水氨氮的质量浓度由2g/L 降至15mg/L 。

国外对用化学沉淀法去除废水中的氨氮也有较多研究。

S tratful 等[13]详细研究了影响磷酸铵镁沉淀及晶体生长的因

素,得出4点结论:①过量的铵离子对形成磷酸铵镁沉淀有利;②镁离子可能是形成磷酸铵镁沉淀的限制因素;③如果要想从废水中回收磷酸铵镁,需要得到比较大的晶体颗粒,则至少需要3h 的结晶时间;④沉淀的pH 值应大于8.5。

Battistoni 等[14]进行了用化学沉淀法从废水厌氧消化后的上

清液中同时回收氮和磷的研究。废水厌氧消化过程中,有机物中的氮和磷被微生物分解为无机的磷酸盐和氨氮,添加

MgO 可以生成磷酸铵镁沉淀可回收磷和氮。Lind 等[15]则进

行了用磷酸铵镁沉淀法从人的尿液中回收营养物质的研究,可以回收65.0%80.0%的氮。

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7・2006年第32卷第11期N ovenmber 2006 工业安全与环保

Industrial Safety and Environmental Protection