氨氮工业废水处理技术现状和展望概要

文章编号 :1006-4079(2008 03-0041-04

氨氮工业废水处理技术现状和展望

Ξ

李健昌 , 封丹 , 罗仙平 , 韩磊 , (,

摘要 :, , 分析这些技术的。

:; 生物硝化与反硝化 ; 折点加氯 ; 化学沉淀 ::A

The Current Condition of Industraial W aste w ater T reatment T echnology of Ammonia -nitrogen

and its Prospect

L I Jian 2chang ,FEN G Dan ,L UO Xian 2ping ,HAN Lei ,LAI Lan 2ping

(Instit ute of Resource and Envi ronmental Engi neeri ng. Jiangxi U nivesity of Science

and Technology , ganz hou 341000

Abstract :Introduce the source and harm of ammonia nitrogen waste water. described the treatment technol 2ogy on ammonia nitrogen waste water and the application of these technologies and their impact on the con 2ditions and advantages and disadvantages.

K eyw ords :ammonia -nitrogen wastewater ;stripping technique ;in -exchange technique ;biological nitrifica 2tion and denitrification ;breadpoint chlorination ;chemical precipitation

1前言

随着我国经济的高速发展 , 伴随而来的是人口的剧增和工农业规模迅猛扩大 , 水污染日趋严重 , 其中由于氨氮废水大量排入 , 特别是高浓度氨氮废水排放量不断增大 , 造成海洋出现赤潮现象 , 湖泊出现水华现象 , 这种富营养化了藻类和微生物的大量繁殖 , 水中的溶解氧过度消耗 , 复氧速率明显小于耗氧效率 , 最终导致鱼类大量的死亡 , 甚至出现湖泊的干涸灭亡。另外由于一些工业的排放的氨氮废水成分复杂 , 毒性强 , 又具有很强的致癌性。加深水体的污染。与此同时也给给水工程带来很大的困难 , 出现水质恶化 , 形成生物垢堵塞管道及设备 , 影响热效益等问题。

2氨氮废水现状及处理方法

氨氮废水来源很广 , 在工业中 , 如钢铁厂 , 选矿厂 , 化工 , 玻璃制造 , 炼钨厂 , 肉类加工及饲料加工工业等行业。这些行业在其生产过程中排放废水中含有大量氨氮 , 而在农业中 , 大量使用化肥作业 , 但由于其利用效率的不高而造成大量的氨流失。在一些养殖场中动物的排泄物以及垃圾渗滤液都含有氨氮。这些行业基本上排放的氨氮浓度很高 , 甚至有的达到 6000mg/L 或是更高。而一些如皮革 , 食品和养殖厂的排放废水中氨氮的浓度本身不高 , 但是由于有机氮的脱氮基反应 , 氨氮浓度迅速上升 , 污染进一步加重。

现在对于氨氮废水的处理方法很多种 , 包括

・

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收稿日期 :2008-09-07

作者简介 :李健昌 (1985- , 男 , 福建连城人 , 硕士研究生 , 主要从事废水处理技术研究 .

2008年 9月

四川有色金属

Sichuan Nonferrous Metals

有物化法空气吹脱法 , 离子交换法 , 膜分离技术 , MAP 沉淀法 , 化学氧化法 , 折点加氯法 , 电渗析 , 电化学处理 , 催化裂解等。生物法 :硝化和反硝化法 , 厌氧氨氧化 (ANAMMOX 和全程自养脱氮 (CANON 等 , 但是由于水质的差异和自身条件的限制 , 所以在现代工业中应用主要有 :

1 对于无机氨氮废水处理常用有 :空气吹脱法和离子交换法等。

2 :

3 :吹脱法 +生物法 ; +折点加氯 ; 化学沉淀法 +生物法等。

4 对于低浓度的氨氮废水常用有 :天然沸石离子交换法 ; 生物脱氮法等。

2. 1吹脱法

吹脱是将气体通入到液体中 , 使气液相互充分接触 , 从而使液体中的溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面 , 向气相转移 , 从而达到把物质脱离目的。

吹脱是一个传质的过程 , 氨的吹脱过程满足如下平衡 :

N H +4+OH -H 3+H 2O (1 其基本原则是亨利定律 , 表示为 :

P =K X ・ X

式中 P 表示为氨气在气相中的分压 Pa K X 表示亨利系数 Pa

X 表示为氧气在其液相中物质量分数 mol/ mol

从式 (1 中可知氨氮在废水中以铵离子 (N H +4 和游离铵 (N H 3 存在保持平衡 , 为了去除铵离子 (N H 4+ , 即要使平衡向右进行。可调节废水 p H 值 , 当p H 值逐渐增大 , 铵离子 (N H 4+ 逐渐转换为游离铵 (N H 3 。在此时通入空气 , 将游离铵 (N H 3 脱离。另外吹脱过程中水温 , 吹脱时间以及气水比对吹脱时间有较大影响。

刘国文等对吹脱法去除有色金属冶炼废水中氨氮进行研究 , 在水温 50℃ ,p H 值为 10. 5~11. 0, 气液比为 2800∶ 1-3200∶ 1, 对余液氨氮浓度为 1026. 76mg/L , 吹脱效率可达 98%。

王文斌等对吹脱法去除垃圾渗滤液中氨氮研究 , 当水温大于 25℃ ,p H 值为 10. 5, 气液比为 3500, 对于氨氮浓度高达 2000-4000mg/L 的垃圾渗滤液 , 去除率达到90%。

, 氨氮去除效 , , , , 吹

AAO 生化 , 脱除工业废水中氨氮。这种新技术比直接空气吹脱的效率更高 , 成本更低 , 工艺更简单 , 其处理效率可达 96%以上。

2. 2离子交换法

离子交换法是指以离子交换剂上可交换离子与液相离子间发生交换的分离水中有害离子方法 , 离子交换是一个可逆的过程 , 其推动力靠离子间的浓度差和交换剂上功能基对离子的亲和能力。

对于氨氮废水 , 一般采用天然沸石作为离子交换剂 , 其利用天然沸石中的阳离子与废水中的 N H 4+进行交换达到脱氮的目的 , 实验表明 , 每克天然沸石具有吸

附大概为 16mg 氨氮的极限潜力 , 当粒径为 30-16目时 , 其氨氮去除率为 78. 5%。

若将天然沸石进行改性 , 改性后的沸石不仅对氨离子有更高的选择性和离子交换能力 , 而且解析速度比天然沸石的快。所以改性的沸石有很好的应用前景 , 以