生活知识|怎样除氨氮,电解法去除氨氮的方法( 四 )


在缺氧条件下, 利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用, 将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程, 称为反硝化 。 反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源) 。 以甲醇为碳源为例, 其反应式为:
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O
6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化菌的适宜pH值为6.5~8.0;最佳温度为30℃, 当温度低于10℃时, 反硝化速度明显下降, 而当温度低至3℃时, 反硝化作用将停止;DO浓度<0.5mg/L;BOD5/TN>3~5 。 生物脱氮法可去除多种含氮化合物, 总氮去除率可达70%~95%, 二次污染小且比较经济, 因此在国内外运用最多 。 其缺点是占地面积大, 低温时效率低 。
常见的生物脱氮流程可以分为3类:
⑴多级污泥系统
多级污泥系统通常被称为传统的生物脱氮流程 。 此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果, 其缺点是流程长, 构筑物多, 基建费用高, 需要外加碳源, 运行费用高, 出水中残留一定量甲醇;
⑵单级污泥系统
单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统 。 前置反硝化的生物脱氮流程, 通常称为A/O流程 。 与传统的生物脱氮工艺流程相比, 该工艺特点:流程简单、构筑物少, 只有一个污泥回流系统和混合液回流系统, 基建费用可大大节省;将脱氮池设置在缺氧池, 降低运行费用;好氧池在缺氧池后, 可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除, 提高出水水质;缺氧池在前, 污水中的有机碳被反硝化菌所利用, 可减轻其后好氧池的有机负荷 。 此外, 后置式反硝化系统, 因为混合液缺乏有机物, 一般还需要人工投加碳源, 但脱氮的效果高于前置式, 理论上可接近100%的脱氮效果 。 交替工作的生物脱氮流程主要由两个串联池子组成, 通过改换进水和出水的方向, 两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行 。 它本质上仍是A/O系统, 但利用交替工作的方式, 避免了混合液的回流, 其脱氮效果优于一般A/O流程 。 其缺点是运行管理费用较高, 必须配置计算机控制自动操作系统;
⑶生物膜系统
将上述A/O系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器, 即形成生物膜脱氮系统 。 此系统中应有混合液回流, 但不需污泥回流, 在缺氧的好氧反应器中保存了适应于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统 。
常规生物处理高浓度氨氮废水是要存在以下条件:
为了能使微生物正常生长, 必须增加回流比来稀释原废水;
硝化过程不仅需要大量氧气, 而且反硝化需要大量的碳源, 一般认为COD/TKN至少为9 。
5.化学沉淀法除氨氮
化学沉淀法是根据废水中污染物的性质, 必要时投加某种化工原料, 在一定的工艺条件下(温度、催化剂、pH值、压力、搅拌条件、反应时间、配料比例等等)进行化学反应, 使废水中污染物生成溶解度很小的沉淀物或聚合物, 或者生成不溶于水的气体产物, 从而使废水净化, 或者达到一定的去除率 。
化学沉淀法处理NH3-N主要原理是NH4+、Mg2+、PO43-在碱性水溶液中生成沉淀 。 在氨氮废水中投加化学沉淀剂Mg(OH)2、H3PO4与NH4+反应生成MgNH4PO4?6H2O(鸟粪石)沉淀, 该沉淀物经造粒等过程后, 可开发作为复合肥使用 。 整个反应的pH值的适宜范围为9~11 。 pH值<9时, 溶液中PO43-浓度很低, 不利于MgNH4PO4?6H2O沉淀生成, 而主要生成Mg(H2PO4)2;如果pH值>11, 此反应将在强碱性溶液中生成比MgNH4PO4?6H2O更难溶于水的Mg3(PO4)2的沉淀 。 同时, 溶液中的NH4+将挥发成游离氨, 不利于废水中氨氮的去除 。 利用化学沉淀法, 可使废水中氨氮作为肥料得以回收 。

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