随着国民经济的快速发展,我国化学制造业、金属冶炼加工业、石油加工业以及纺织业等行业规模得到迅速发展,与此同时,氨氮废水的排放量也日益增加。氨氮是水体污染的常见污染物,氨氮的存在会大量消耗水中的氧气,造成水体富营养化,导致藻类植物大量繁殖,鱼类因缺氧而大量死亡,从而影响人居环境和水产业的发展。此外,氨氮废水还会通过加速微生物生长来腐蚀输水金属管道和用水设备,所产生的生物垢既会造成通道堵塞,也会影响换热效率。因此,有效处理氨氮废水意义重大。
目前,
重庆废气治理处理氨氮废水的主要方法有化学沉淀法、吹脱法、折点氯化法、离子交换法、生物硝化反硝化法等。
1 化学沉淀法
化学沉淀法是通过向含有氨氮的废水中加入沉淀剂MgCl2(或MgSO4)和Na2HPO4,使其与NH4+ 发生化学反应,生成磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O)沉淀,然后分离沉淀以去除废水中的氨氮,因此,该方法也简称MAP沉淀法。化学反应方程式可表示为
反应生成的磷酸铵镁沉淀可作为土壤的添加剂和建筑材料上的阻火剂,也可加工成医用药剂。因此,磷酸铵镁具有一定的经济价值。影响磷酸铵镁沉淀效果的主要因素有废水初始氨浓度、反应时间、pH值、沉淀剂类型及配比等。
高健磊等[1]以 Na2HPO4和 MgSO4为沉淀剂,采用化学沉淀法对高浓度氨氮废水进行脱氮处理,试验结果表明:废水初始pH 值是影响氨氮去除率的主要因素,在废水pH=10.1~10.5、Mg与N物质的量之比为1.2~1.4、P与N物质的量之比为1.0~1.2时,氨氮的去除率可达93%~99%。徐志高等[2]以MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O为沉淀剂,对氨氮浓度为3 880 mg/L的工业废水进行处理,试验结果表明:当pH=9.5,Mg、N、P物质的量之比为1.2∶1.0∶0.9,25 ℃下反应20 min再静置30 min,脱氮效率达95%以上。刘国跃等[3]使用Na2HPO4和MgCl2对高浓度的氨氮废水进行化学沉淀处理,试验结果表明:在物质的量之比为1∶1.3∶1.3的情况下,废水中氨氮去除率可达98.48%。
化学沉淀法适宜于高浓度氨氮废水的处理,与其他方法相比较,具有操作简便,化学反应速度快、受温度影响较小等特点,且反应生成的磷酸铵镁可作为土壤的添加剂、建筑用阻火剂、农肥和医用药剂原料,具有一定的经济价值。但反应过程中,药剂需要量较大,水体中沉淀剂的余磷也易造成二次污染。
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重庆废气治理重庆废水处理吹脱法
吹脱法的基本原理是利用氨氮具挥发性的特点,采用溶液中氨氮的实际浓度与确定条件下平衡浓度间存在差异的办法,在碱性条件下使用空气进行吹脱。由于废水外气相环境的氨浓度总是小于吹脱出水气相中的平衡浓度,离子态铵转化为分子态氨,调节废水pH至碱性,通入空气后,废水中溶解的气体和挥发性溶质不断地穿过气液界面进入气相,使废水中的氨得以脱除。氨吹脱是一个解吸的过程,氨在气相中的平衡分压与氨在液相中的平衡浓度符合亨利定律。
吹脱法与其他方法比较,其常用于处理浓度较高、流量较大的氨氮废水,具有工艺简单,操作简便,成本和维护费用较低,适应性较强,氨氮脱除效率较高等特点,且吹脱法逸出的氨气可被有效回收利用。该方法存在的问题是:受废水温度的影响较大,低温情况下氨氮的去除效率较低,吹脱时间较长,氨氮的出水浓度偏高,对氨氮脱出过程的稳定性有影响,且可能产生二次污染,吹脱容器易结垢等[11]。
3 折点氯化法
折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入含氨氮的废水中,当通入量达到一定值时,废水中所含氯离子的量最少,氨的浓度为零,继续通入氯气,溶液中游离的氯又会增多。该值点就称为折点,游离氯离子的浓度在废水中也最低。这种消除氨氮的方法就称为折点氯化法。折点氯化脱除氨氮是由于氯气与氨发生化学反应,生成氮气和水,对环境无害。
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