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目前,大量的氨氮废水排放已经成为我国水生态环境保护面临的一个重要问题,氨氮已超过COD成为地表水体的主要污染源。针对不同水质的氨氮问题研发出多项技术,解决了困扰企业的氨氮去除问题。
方法/步骤
1.经常看到有人提出:“废水中氨氮超标该怎么办?应该使用氨氮去除剂吗?氨氮去除剂应该如何正确使用呢”等等诸多问题。首先针对以上的问题,我们首先要知道什么是氨氮以及其来源?氨氮(简称NH3-N),指水中以游离氨(NH3)和铵盐(NH4+)形式存在的氮,两者的组成比决定于水的PH值和温度,当PH值偏高时,游离氨的比例较高反之,则铵盐的比例较高,水温则相反。其通常是由于在氧气不足时含氮有机物分解而产生,或是由于氮化合物被反硝化菌还原而生成。氨氮主要来源于钢铁、石化、焦化、合成氨、发电、水泥等化工厂排放工业废水以及生活污水等。
水体中含氮有机物的转化分为两个途径,一个途径是通过氨化作用和硝化作用转化为盐终被藻类吸收;另一个途径是通过反硝化作用把盐转化为而排体。氨化作用氨化作用又叫脱氨作用,微生物分解有机氮化物产生氨的过程。
很多、和放线菌都能蛋白酶,在细胞外将蛋白质分解为多肽、酸和氨(NH3)。其中分解能力强并释放出NH3的微生物称为氨化微生物。氨化微生物广泛分布于自然界,在有氧(O2)或无氧条件下,均有不同的微生物分解蛋白质和各种含氮有机物,分解作用较强的主要是,如某些芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌和假单孢菌等。
硝化和硝化作用硝化分为菌和亚菌,亚菌的作用是把氨氮(NH4+或NH3)转化为亚盐(NO22-),菌的作用是把亚盐(NO22-)转化为盐(NO32-)。在硝化的作用下,氨氮氧化为亚盐,亚盐再氧化为盐的过程叫做硝化作用。
反硝化作用是在外界提供有机碳源情况下,由反硝化菌把硝酸盐和和亚硝酸盐还原成氮气。氨氮在水体中硝化作用的产物硝酸盐和亚硝酸盐对饮用水有很大危害。硝酸盐和亚硝酸盐浓度高的饮用水可能对人体造成两种危害,长期饮用对身体极为不利,即诱发高铁血红蛋白症和产生致癌的亚硝胺。硝酸盐在胃肠道细菌作用下,可还原成亚硝酸盐,亚硝酸盐可与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白,造成缺氧。由此看来,氨氮的去处在污水净化过程中尤为重要。
养殖水体中的含氮有机物,在水体中先转为氨态氮,再转为亚硝态氮,后为硝态氮。转化过程中,从含氮有机物到氨氮需要的时间不长,从氨态氮到亚盐的时间较短,但从亚盐的转化时间比较长。我们知道,当氨氮的浓度达到高峰时(3~4天),亚硝态氮就开始上升,当亚硝态氮的浓度达到高峰时(3~4天),硝态氮就开始上升。
亚硝态氮的有效分解需要12天甚至更长的时间。在养殖水体中由于大量的投饵,造成氮素的大量积累。氮素通过各种微生物的作用,转化为氨氮、亚盐和盐,这三种氮素一方面被藻类和水生植物吸收,另一方面盐在条件成熟的时候通过脱氮作用将硝态氮转化为。
如果水体中达到一定的自净平衡状态,在没有外来的干涉(如没有用消),那么水的氮循环会比较正常,三态氮会一直维持在的状态。但是在养殖水,由于定期的使用消剂,把有害的和有益的通通杀灭,氧气的供应不足,常常造成硝化过程受阻,这就是水中氨氮和亚含量高的主要原因,由于氨氮的转化速度较快,因此亚的问题为突出。
利用反渗透处理氨氮废水的过程中,设备给予足够的压力,水通过选择性膜析出,可用作工业纯水,而膜另一侧氨氮溶液的浓度则相应,成为可以被再次处理和利用的浓缩液。在实际操作中,施加的反渗透压力与溶液的浓度成正比,随着氨氮浓度的升高,反渗透装置所需的能耗就越高,而效率却是在下降。
2、电渗析法电渗析是在外加直流电场的作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使离子从电解质溶液中分离出来的过程。电渗析法可地分离废水中的氨氮,并且该方法前期投入小,能量和药剂消耗低,操作简单,水的利用率高,无二次污染副产物。
采用自制电渗析设备对进水电导率为2920μS/cm,氨氮质量浓度为534.59mg/L的氨氮废水进行处理,通过实验得到在电渗析电压为55V,进水流量为24L/h这一工艺参数条件下,可对实验用水有效脱氮的结论,氨氮质量浓度为13mg/L。
不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较不同氨氮废水处理方法优缺点比较见表4。通过对以上几种不同方法的论述,可以看出目前针对工业废水中高浓度氨氮的处理方法主要使用物理化学方法做预处理,再选择其他方法进行后续处理,虽能取得较好的处理效果,但仍存在结垢、二次污染的问题。
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