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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。
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。
对低浓度的氨氮废水较常用的方法为化学法和生物法,其中化学法的一些处理还不成熟,未在实际生产中应用,因此还无法满足工业对低浓度氨氮废水深度处理的要求;生物法能较好地解决二次污染问题,且能达到工业对低浓度氨氮废水深度处理的要求,但目前对微生物的选种和驯化还不成熟。
高浓度氨氮废水处理氨氮质量浓度大于500mg/L的废水称为高浓度氨氮废水。工业废水和城市生活污水中氨氮的含量急剧上升,呈现氨氮污染源多、排放量大,并且排放的浓度增大的特点。针对高氨氮废水的处理主要使用吹脱法、化学沉淀法等。
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