氨氮吹脫塔

氨氮廢水介紹
目前隨著化肥、石油化工等的迅速壯大，由此而產(chǎn)生的氨氮廢水也成為制約因素之一；據(jù)報道,2001年我海域發(fā)生赤潮達(dá)77次，氨氮是污染的原因之一，是濃度氨氮廢水造成的污染。因此，有效的控制濃度污染也成為當(dāng)前保工作者的課題，得到了業(yè)內(nèi)士的度重視。氨氮廢水的一般的形成是由于氨水和無機(jī)氨共同存在所造成的，一般上pH在中性以上的廢水氨氮的主要來源是無機(jī)氨和氨水共同的作用，pH在酸性的條件下廢水中的氨氮主要由于無機(jī)氨所導(dǎo)致。廢水中氨氮的構(gòu)成主要有兩種，一種是氨水形成的氨氮，一種是無機(jī)氨形成的氨氮，主要是硫酸銨，氯化銨等等。

給水曝氣生物濾池氨氮廢水處理工藝
工業(yè)廢水處理設(shè)備給水曝氣生物濾池利用大顆粒輕質(zhì)陶粒濾料在升流條件下對原水中ss截濾率、過濾水頭損失一般不過5kPa、沖洗前后的過濾水頭變化小的特點(diǎn)，適當(dāng)降對濾料比表面積的要求，大幅提濾速16～20m/h，氣水比為0～0.5。在大顆粒輕質(zhì)陶粒濾料表面生物膜的生化與截濾雙重作用下，預(yù)處理出水氨氮<0.5mg/L，為微污染源水的處理提供了一種、、省地的處理工藝。[1] 

處理方法
氨氮廢水如何處理，我們著重介紹一下其處理方法：

物化法
1. 吹脫法
在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系進(jìn)行分離的一種方法，一般認(rèn)為吹脫與溫度、PH、氣液比有關(guān)。
2. 沸石脫氨法
利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進(jìn)行交換以達(dá)到脫氮的目的。應(yīng)用沸石脫氨法考慮沸石的再生問題，通常有再生液法和焚燒法。采用焚燒法時，產(chǎn)生的氨氣進(jìn)行處理。
3.膜分離
利用膜的選擇透過性進(jìn)行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率，無二次污染。例如：氣水分離膜脫除氨氮。氨氮在水中存在著離解平衡，隨著PH升，氨在水中NH3形態(tài)比例升，在一定溫度和壓力下，NH3的氣態(tài)和液態(tài)兩項達(dá)到平衡。根據(jù)化學(xué)平衡移動的原理即呂．查德里（A.L.LE Chaier）原理。在自然界中平衡都是相對的和暫時的?；瘜W(xué)平衡只是在一定條件下才能保持“假若改變平衡系統(tǒng)的條件之一，如濃度、壓力或溫度，平衡就向能減弱這個改變的方向移動。”遵從這一原理進(jìn)行了如下理念在膜的一側(cè)是濃度氨氮廢水，另一側(cè)是酸性水溶液或水。當(dāng)左側(cè)溫度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的壓力差，那么廢水中的游離氨NH4+,就變?yōu)榘狈肿覰H3,并經(jīng)原料液側(cè)介面擴(kuò)散膜表面，在膜表面分壓差的作用下，穿膜孔，進(jìn)入吸收液，迅速與酸性溶液中的H+反應(yīng)生成銨鹽。
4.MAP沉淀法
主要是利用以下化學(xué)反應(yīng)：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4
理論上講以一定比例向含有濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽，當(dāng)[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時可生成磷酸銨鎂（MAP），除去廢水中的氨氮。
5.化學(xué)氧化法
利用強(qiáng)氧化劑將氨氮直接氧化成氮?dú)膺M(jìn)行脫除的一種方法。折點(diǎn)加氯是利用在水中的氨與氯反應(yīng)生成氨氣脫氨，這種方法還可以起到殺菌作用，但是產(chǎn)生的余氯會對魚類有影響，故附設(shè)除余氯設(shè)施。

生物脫氮法
和新的脫氮工藝有A/O，兩活性污泥法、強(qiáng)氧化好氧生物處理、短程硝化反硝化、聲吹脫處理氨氮法方法等。
1.A/O工藝將前缺氧和后好氧串聯(lián)在一起，ADO不大于0.2mg/L，ODO=2～4mg/L。在缺氧異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物，當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧處理時，提污水的可生化性，提氧的效率；在缺氧異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等進(jìn)行氨化（有機(jī)鏈上的N或氨基酸中的氨基）游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過回流控制返回A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮（N2）完成C、N、O在生態(tài)中的循，實現(xiàn)污水無害化處理。其特點(diǎn)是缺氧池在前，污水中的有機(jī)碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷，反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧池中進(jìn)行硝化反應(yīng)對堿度的需求。好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)得到進(jìn)一步去除，提出水水質(zhì)。BOD5的去除率較可達(dá)90～95以上，但脫氮除磷效果稍差，脫氮效率70～80，除磷只有20～30。盡管如此，由于A/O工藝比較簡單，也有其的特點(diǎn)，目前仍是比較普遍采用的工藝。
2.兩活性污泥法能有效的去除有機(jī)物和氨氮，其中二級處于延時曝氣階，停留時間在36小時左右，污水濃度在2g/l以下，可以不排泥或少排泥從而降污泥處理費(fèi)用。
3.強(qiáng)氧化好氧生物處理其典型代表有粉末活性炭法（PACT工藝）
粉末活性碳法的主要特點(diǎn)是向曝氣池中投加粉末活性炭（PAC）利用粉末活性炭為的微孔結(jié)構(gòu)和大的吸附能力，使溶解氧和營養(yǎng)物質(zhì)在其表面富集，為吸附在PAC 上的微生物提供好的生活從而提有機(jī)物的降解速率。
來出現(xiàn)了一些全新的脫氮工藝，為濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厭氧氨氧化等。
4. 短程硝化反硝化
生物硝化反硝化是應(yīng)用zui廣泛的脫氮方式，是去除水中氨氮的一種較為的方法，其原理就是模擬自然生態(tài)中氮的循，利用硝化菌和反硝化菌的作用，將水中氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖赃_(dá)到脫氮目的。由于氨氮氧化過程中需要大量的氧氣，曝氣費(fèi)用成為這種脫氮方式的主要開支。短程硝化反硝化是將氨氮氧化控制在亞硝化階，然后進(jìn)行反硝化，省去了生物脫氮中由亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，再還原成亞硝酸鹽兩個節(jié)（即將氨氮氧化亞硝酸鹽氮即進(jìn)行反硝化）。該具有大的勢：①節(jié)省25氧供應(yīng)量，降能耗；②減少40的碳源，在C/N較的情況下實現(xiàn)反硝化脫氮；③縮短反應(yīng)歷程，節(jié)省50的反硝化池容積；④降污泥產(chǎn)量，硝化過程可少產(chǎn)污泥33~35左右，反硝化階少產(chǎn)污泥55左右。實現(xiàn)短程硝化反硝化生物脫氮的就是將硝化控制在亞硝酸階，阻止亞硝酸鹽的進(jìn)一步氧化。
5. 厭氧氨氧化（ANAMMOX）和全程自養(yǎng)脫氮(CANON)
厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮?dú)獾倪^程。
厭氧氨氧化（Anaerobicammoniaoxidation，簡稱ANAMMOX）是指在厭氧條件下，以Planctomycetalessp為代表的微生物直接以NH4+為電子供體，以NO2-或NO3-為電子受體，將NH4+、NO2-或NO3-轉(zhuǎn)變成N2的生物氧化過程。該過程利用的生物機(jī)體以硝酸鹽作為電子供體把氨氮轉(zhuǎn)化為N2，zui大限度的實現(xiàn)了N的循厭氧硝化，這種耦合的過程對于從厭氧硝化的廢水中脫氮具有好的前景，對于氨氮COD的污水由于硝酸鹽的部分氧化，節(jié)省了能源。目前推測厭氧氨氧化有多種途徑。其中一種是羥氨和亞硝酸鹽生成N2O的反應(yīng)，而N2O可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，氨被氧化為羥氨。另一種是氨和羥氨反應(yīng)生成聯(lián)氨，聯(lián)氨被轉(zhuǎn)化成氮?dú)獠⑸?個還原性[H]，還原性[H]被傳遞到亞硝酸還原系統(tǒng)形成羥氨。三種是：一方面亞硝酸被還原為NO，NO被還原為N2O，N2O再被還原成N2；另一方面，NH4+被氧化為NH2OH，NH2OH經(jīng)N2H4，N2H2被轉(zhuǎn)化為N2。厭氧氨氧化工藝的點(diǎn)：可以大幅度地降硝化反應(yīng)的充氧能耗；去反硝化反應(yīng)的外源電子供體；可節(jié)省硝化反硝化反應(yīng)過程中所需的中和試劑；產(chǎn)生的污泥量少。厭氧氨氧化的不足之處是：到目前為止，厭氧氨氧化的反應(yīng)機(jī)理、參與菌種和各項操作參數(shù)不明確。
全程自養(yǎng)脫氮的全過程實在一個反應(yīng)器中完成，其機(jī)理尚不清楚。Hippen等發(fā)現(xiàn)在限制溶解氧（DO濃度為0.8·1.0mg/l）和不加有機(jī)碳源的情況下，有過60的氨氮轉(zhuǎn)化成N2而得以去除。同時Helmer等通過實驗在DO濃度下，細(xì)菌以亞硝酸根離子為電子受體，以銨根離子為電子供體，zui終產(chǎn)物為氮?dú)?。有實驗用熒光原位雜交全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中的微生物，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)器處于穩(wěn)定階時即使在限制曝氣的情況下，反應(yīng)器中任然存活性的厭氧氨氧化菌，不存在硝化菌。有85的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻ｈb于以上理論，全程自養(yǎng)脫氮可能包括兩步*是將部分氨氮氧化為煙硝酸鹽，二是厭氧氨氧化。
6. 好氧反硝化
脫氮理論認(rèn)為，反硝化菌為兼性厭氧菌，其呼吸鏈氧條件下以氧氣為終末電子受體在缺氧條件下以硝酸根為終末電子受體。所以若進(jìn)行反硝化反應(yīng)，在缺氧下。來，好氧反硝化現(xiàn)象不斷被發(fā)現(xiàn)和報道，逐漸受到們的關(guān)注。一些好氧反硝化菌已經(jīng)被分離出來，有些可以同時進(jìn)行好氧反硝化和異養(yǎng)硝化（如Robertson等分離、篩選出的Tpantotropha.LMD82.5）。這樣就可以在同一個反應(yīng)器中實現(xiàn)真正意義上的同步硝化反硝化，簡化了工藝流程，節(jié)省了能量。
7.聲吹脫處理氨氮
聲吹脫法去除氨氮是一種、的濃度氨氮廢水處理，它是在的吹脫方法的基礎(chǔ)上，引入聲波輻射廢水處理，將聲波和吹脫聯(lián)用而衍生出來的一種處理氨氮的方法。將這兩種方法聯(lián)用不僅了聲波處理廢水較的問題，也彌補(bǔ)了吹脫去除氨氮不佳的缺陷，生吹脫法在處理氨氮的效果的同時還能對廢水中有機(jī)物的降解起到一定的提作用。特點(diǎn)（1）濃度氨氮廢水采用90新——聲波脫氮，其總脫氮效率在70~90，不需要投加化學(xué)藥劑，不需要加溫，處理費(fèi)用，處理效果穩(wěn)定。（2）生化處理采用周期性活性污泥法（CASS）工藝，建設(shè)費(fèi)用，具有的生物脫氮功能，處理費(fèi)用，處理效果穩(wěn)定，耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，脫氮效率大于90，確保氨氮達(dá)標(biāo)。