。對(duì)于低C/N比的氨氮廢水具有一定的優(yōu)勢(shì)。短程硝化反硝化具有污泥量少
,反應(yīng)時(shí)間短
,節(jié)約反應(yīng)器體積等優(yōu)點(diǎn)
。但短程硝化反硝化要求穩(wěn)定、持久的亞硝酸鹽積累
,因此如何有效抑制硝化菌的活性成為關(guān)鍵
。
4、厭氧氨氧化
厭氧氨氧化是在缺氧條件下
,以亞硝態(tài)氮或硝態(tài)氮為電子受體
,利用自養(yǎng)菌將氨氮直接氧化為氮?dú)獾倪^程。
研究溫度和PH值對(duì)厭氧氨氧化生物活性的影響
,結(jié)果表明
,該微生物的最佳反應(yīng)溫度為30℃,pH值為7.8。研究厭氧氨氧化反應(yīng)器處理高鹽度
、高濃度含氮廢水的可行性
。結(jié)果表明,高鹽度顯著抑制厭氧氨氧化活性
,這種抑制具有可逆性
。在30g.L-1(以NaC1計(jì))鹽度條件下,未馴化污泥的厭氧氨氧化活性比對(duì)照(無鹽水質(zhì)條件)低67.5%;馴化污泥的厭氧氨氧化活性比對(duì)照低45.1%
。由高鹽度環(huán)境轉(zhuǎn)移到低鹽度環(huán)境〔無鹽水)時(shí)
,馴化污泥的厭氧氨氧化活性可提高43.1%。但反應(yīng)器長期運(yùn)行于高鹽度條件下
,容易出現(xiàn)功能衰退
。
與傳統(tǒng)生物法相比,厭氧氨氧化無需外加碳源
,需氧量低
,無需試劑進(jìn)行中和,污泥產(chǎn)量少
,是較經(jīng)濟(jì)的生物脫氮技術(shù)
。厭氧氨氧化的缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較慢,所需反應(yīng)器容積較大
,且碳源對(duì)厭氧氨氧化不利
,對(duì)于解決可生化性差的氨氮廢水具有現(xiàn)實(shí)意義。
四
、分離吸附脫氮工藝
1
、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、脫氨膜及電滲析等。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
。
根據(jù)稀土冶煉廠排放氨氮廢水的水質(zhì)情況
,采用NH4C1和NaCI模擬廢水進(jìn)行了反滲透對(duì)比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在相同條件下反滲透對(duì)NaCI有較高去除率
,而NHCl有較高的產(chǎn)水速率
。氨氮廢水經(jīng)反滲透處理后NH4C1去除率為77.3%,可作為氨氮廢水的預(yù)處理
。反滲透技術(shù)可以節(jié)約能源
,熱穩(wěn)定性較好,但耐氯性
、抗污染性差
。
采用生化一納濾膜分離工藝處理垃圾滲瀝液,使85%~90%的透過液達(dá)標(biāo)排放
,僅0%~15%的濃縮污液和泥漿返回垃圾池
。Ozturki等人對(duì)土耳其Odayeri垃圾滲濾液經(jīng)納濾膜處理,氨氮去除率約為72%
。納濾膜要求的壓力比反滲透膜低
,操作方便
。
脫氨膜系統(tǒng)一般用于高氨氮廢水處理中
,氨氮在水中存在以下平衡:NH4- +OH-= NH3+H2O運(yùn)行中,含氨氮廢水流動(dòng)在膜組件的殼程
,酸吸收液流動(dòng)在膜組件的管程
。廢水中PH提高或者溫度上升時(shí),上述平衡將會(huì)向右移動(dòng)
,銨根離子NH4-變成游離的氣態(tài)NH3
。這時(shí)氣態(tài)NH3可以透過中空纖維表面的微孔從殼程中的廢水相進(jìn)入管程的酸吸收液相,被酸液吸收立刻又變成離子態(tài)的NH4-
。保持廢水的PH在10以上
,并且溫度在35℃以上(50 ℃ 以下),這樣廢水相中的NH4就會(huì)源源不斷地變成NH3向吸收液相遷移
。從而廢水側(cè)的氨氮濃度不斷下降
;而酸吸收液相由于只有酸和NH4-,所以形成的是非常純凈的銨鹽
,并且在不斷地循環(huán)后達(dá)到一定的濃度
,可以被回收利用。而該技術(shù)的使用一方面可以大大的提升廢水中氨氮的去除率
,另一方面可以降低廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)營總成本
。
2
、電滲析法
電滲析法是利用施加在陰陽膜對(duì)之間的電壓去除水溶液中溶解的固體。氨氮廢水中的氨離子及其它離子在電壓的作用下
,通過膜在含氨的濃水中富集
,從而達(dá)到去除的目的。
采用電滲析法處理高濃度氨氮無機(jī)廢水取得較好效果
。對(duì)濃度為2000--3000mg/L氨氮廢水
,氨氮去除率可在85%以上,同時(shí)可獲得8.9%的濃氨水
。電滲析法運(yùn)行過程中消耗的電量與廢水中氨氮的量成正比
。電滲析法處理廢水不受pH值、溫度
、壓力限制
,操作簡便。
膜分離法的優(yōu)點(diǎn)是氨氮回收率高
,操作簡便
,處理效果穩(wěn)定,無二次污染等
。但在處理高濃度氨氮廢水時(shí)
,除了脫氨膜外其他的的膜易結(jié)垢堵塞,再生
、反洗頻繁
,增加處理成本,故該法較適用于經(jīng)過預(yù)處理的或中低濃度的氨氮廢水
。
3
、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。常用的吸附材料有活性炭
、沸石
、蒙脫石及交換樹脂等。沸石是一種三維空間結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽
,有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和空穴
,其中斜發(fā)沸石對(duì)氨離子有強(qiáng)的選擇吸附能力,且價(jià)格低
,因此工程上常用斜發(fā)沸石作為氨氮廢水的吸附材料
。影響斜發(fā)沸石處理效果的因素有粒徑、進(jìn)水氨氮濃度
、接觸時(shí)間
、pH值等。
沸石對(duì)氨氮的吸附效果明顯,蛙石次之
,土壤與陶粒效果較差
。沸石去除氨氮的途徑以離子交換作用為主,物理吸附作用很小
,陶粒
、土壤和蛙石3種填料的離子交換作用和物理吸附作用的效果相當(dāng)。4種填料的吸附量在溫度為15-35℃內(nèi)均隨溫度的升高而減小
,在pH值為3-9范圍內(nèi)隨pH值升高而增大
,振蕩6h均達(dá)到吸附平衡。
研究沸石吸附法去除垃圾滲濾液中氨氮可行性
。小試研究結(jié)果表明
,每克沸石具有吸附15.5mg氨氮的極限潛力,當(dāng)沸石粒徑為30-16目時(shí)
,氨氮去除率達(dá)到了78.5%
,且在吸附時(shí)間、投加量及沸石粒徑相同的情況下
,進(jìn)水氨氮濃度越大
,吸附速率越大,沸石作為吸附劑去除滲濾液中的氨氮是可行的
。同時(shí)指出沸石對(duì)氨氮的吸附速度較低
,在實(shí)際運(yùn)行中沸石一般很難達(dá)到飽和吸附量。
研究生物沸石床對(duì)模擬村鎮(zhèn)生活污水中各形態(tài)氮及COD等污染物的去除效果
。結(jié)果表明
,生物沸石床對(duì)氨氮去除效果明顯且穩(wěn)定,去除率大于95%
,對(duì)硝態(tài)氮的去除則受水力停留時(shí)間的影響較大
。
離子交換法具有投資小
、工藝簡單
、操作方便、對(duì)毒物和溫度不敏感
、沸石經(jīng)再生可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)
。但處理高濃度氨氮廢水時(shí),再生頻繁
,給操作帶來不便
,因此,需要與其他治理氨氮的方法聯(lián)合應(yīng)用
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