污水氨氮的去除方法及工藝流程（氨氮去除劑）
 
    廢水中的氮常以合氮有機物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在，生物處理把大多數有機氮轉化為氨，然后可進(jìn)一步轉化為硝酸鹽，水中氨氮的去除方法有多種，但是目前常見(jiàn)的除氮工藝有生物硝化與反硝化、沸石選擇性交換吸附等。今天就由聚丙烯酰胺廠(chǎng)家為大家詳細介紹污水氨氮的去除方法及工藝流程。
1.生物硝化與反硝化
(一) 生物硝化
    在好氧條件下，通過(guò)亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過(guò)程，稱(chēng)為生物硝化作用，生物硝化的反應過(guò)程為：
(1)在硝化過(guò)程中，1g氨氮轉化為硝酸鹽氮時(shí)需氧4.57g；
(2)硝化過(guò)程中釋放出H+，將消耗廢水中的堿度，每氧化lg氨氮，將消耗堿度(以CaCO3計) 7.lg。
影響硝化過(guò)程的主要因素有：
(1)pH值 當pH值為8.0～8.4時(shí)(20℃)，硝化作用速度快，由于硝化過(guò)程中pH將下降，當廢水堿度不足時(shí)，即需投加石灰，維持pH值在7.5以上；
(2)溫度 溫度高時(shí)，硝化速度快。亞硝酸鹽菌的適宜水溫為35℃，在15℃以下其活性急劇降低，故水溫以不低于15℃為宜；
(3)污泥停留時(shí)間 硝化菌的增殖速度很小，其大比生長(cháng)速率為＝0.3～0.5d-1(溫度20℃，pH8.0～8.4)，為了維持池內一定量的硝化菌群，污泥停留時(shí)間必須大于硝化菌的小世代時(shí)間，在實(shí)際運行中，一般應取 ＞2，或 ＞2 ；
(4)溶解氧 氧是生物硝化作用中的電子受體，其濃度太低將不利于硝化反應的進(jìn)行，一般在活性污泥法曝氣池中進(jìn)行硝化，溶解氧應保持在2～3mg/L以上；
(5)BOD負荷 硝化菌是一類(lèi)自養型菌，而B(niǎo)OD氧化菌是異養型菌，若BOD5負荷過(guò)高，會(huì )使生長(cháng)速率較高的異養型菌迅速繁殖，從而佼白養型的硝化菌得不到優(yōu)勢，結果降低了硝化速率，所以為了要充分進(jìn)行硝化，BOD5負荷應維持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。
(二) 生物反硝化
    在缺氧條件下，由于兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用，將NO2--N和NO3--N還原成N2的過(guò)程，稱(chēng)為反硝化，反硝化過(guò)程中的電子供體(氫供體)是各種各樣的有機底物(碳源)，以甲醇作碳源為例，其反應式為：
6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O
6NO2-十3CH3OH→3N2十3CO2十3H2O十60H-

    由上可見(jiàn)，在生物反硝化過(guò)程中，不僅可使NO3--N、NO2--N被還原，而且還可位有機物氧化分解。

影響反硝化的主要因素：
(1)溫度 溫度對反硝化的影響比對其它廢水生物處理過(guò)程要大些，一般，以維持20～40℃為宜，苦在氣溫過(guò)低的冬季，可采取增加污泥停留時(shí)間、降低負荷等措施，以保持良好的反硝化效果；
(2)pH值 反硝化過(guò)程的pH值控制在7.0～8.0；
(3)溶解氧 氧對反硝化脫氮有抑制作用，一般在反硝化反應器內溶解氧應控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法)；
(4)有機碳源 當廢水中含足夠的有機碳源，BOD5/TN＞(3～5)時(shí)，可無(wú)需外加碳源，當廢水所含的碳、氮比低于這個(gè)比值時(shí)，就需另外投加有機碳，外加有機碳多采用甲醇，考慮到甲醇對溶解氧的額外消耗，甲醇投量一般為NO3--N的3倍，此外，還可利用微生物死亡；自溶后釋放出來(lái)的那部分有機碳，即"內碳源"，但這要求污泥停留時(shí)間長(cháng)或負荷率低，使微生物處于生長(cháng)曲線(xiàn)的靜止期或衰亡期，因此池容相應增大。
2.沸石選擇性交換吸附
    沸石是一種硅鋁酸鹽，其化學(xué)組成可表示為(M2+2M+)O.Al2O3.mSiO2?nH2O (m＝2～10，n＝0～9)，式中M2+代表Ca2+、Sr2+等二價(jià)陽(yáng)離子，M+代表Na+、K+等一價(jià)陽(yáng)離子，為一種弱酸型陽(yáng)離子交換劑，在沸石的三維空間結構中，具有規則的孔道結構和空穴，使其具有篩分效應，交換吸附選擇性、熱穩定性及形穩定性等優(yōu)良性能，天然沸石的種類(lèi)很多，用于去除氨氮的主要為斜發(fā)沸石。
    斜發(fā)沸石對某些陽(yáng)離子的交換選擇性次序為：K+，NH4+＞Na+＞Ba2+＞Ca2+＞Mg2+，利用斜發(fā)沸石對NH4+的強選擇性，可采用交換吸附工藝去除水中氨氮，交換吸附飽和的拂石經(jīng)再生可重復利用。
    溶液pH值對沸石除氨影響很大，當pH過(guò)高，NH4+向NH3轉化，交換吸附作用減弱；當pH過(guò)低，H+的競爭吸附作用增強，不利于NH4+的去除，通常，進(jìn)水pH值以6～8為宜，當處理合氨氮10～20mg/L的城市進(jìn)水時(shí)，出水濃度可達lmg/L以下，穿透時(shí)通水容積約100～150床容，沸石的工作交換容量約0.4×10-3n-1mol/g左右。
    吸附銨達到飽和的沸石可用5g/L的石灰乳或飽和石灰水再生，再生液用量約為處理水量的3～5%。研究表明，石灰再生液中加入0.1mol的NaCl，可提高再生效率，針對石灰再生的結垢問(wèn)題，亦有采用2％的氯化鈉溶液作再生液的，此時(shí)再生液用量較大，再生時(shí)排出的高濃度合氨廢液必須進(jìn)行處理，其處理方法有：
(1)空氣吹脫 吹脫的NH3或者排空，或者由量H2S04吸收作肥料；
(2)蒸氣吹脫 冷凝液為1%的氨溶液，可用作肥料；
(3)電解氧化(電氯化) 將氨氧化分解為N2。

    在目前采用的脫氮工藝中，物理化學(xué)法由于存在運行成本高、對環(huán)境造成二次污染等問(wèn)題，實(shí)際應用受到一定限制，而生物脫氮法能餃為有效和徹底地除氮，且比較經(jīng)濟，因而得到較多應用。

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