高濃度氨氮廢水(>500mg/L)是工業(yè)廢水中較難處理的一種,其來(lái)源廣且排放量大,在冶金、化工、化肥、石化、煉焦、制藥、食品等生產(chǎn)部門和垃圾填埋場(chǎng)均有產(chǎn)生。近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,由此而產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水也成為相關(guān)行業(yè)發(fā)展的制約因素之一。

大量高濃度氨氮廢水排入水體特別是流動(dòng)較緩慢的湖泊、海灣,容易引起水中藻類及其他微生物大量繁殖,形成富營(yíng)養(yǎng)化污染,造成水體黑臭、質(zhì)量下降,被氧化生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽還會(huì)影響水生生物,甚至人類的健康。因此,經(jīng)濟(jì)有效地治理高濃度氨氮廢水污染已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)保工作者研究的重要課題,受到業(yè)內(nèi)人士的高度重視。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)氨氮廢水處理技術(shù)開(kāi)展了較多研究,國(guó)內(nèi)多采用生物穩(wěn)定塘法、A/O法(即Anoxic/Oxic法,系將厭氧水解技術(shù)應(yīng)用于氨氮廢水的前處理)、催化濕式氧化法、吹脫法及汽提法處理高濃度氨氮廢水。附表列舉了幾種典型的氨氮廢水處理工藝的特點(diǎn)。

以上所述幾種處理高濃度氨氮廢水工藝均存在建設(shè)費(fèi)用大、處理成本高、運(yùn)行條件苛刻,且脫氮效果不理想等缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外科技工作者一直在尋求一種低廉的、高效的高濃度氨氮廢水處理方法,強(qiáng)化絮凝工藝能高效處理濃度500mg/L左右的氨氮廢水,但對(duì)超過(guò)500mg/L的高濃度氨氮廢水則無(wú)能為力。

本研究采用有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┨幚砀邼舛劝钡獜U水,對(duì)脫氮?jiǎng)┑拿摰磉M(jìn)行了分析,且對(duì)所設(shè)計(jì)的高濃度氨氮廢水處理工藝進(jìn)行工程實(shí)際運(yùn)用和運(yùn)行成本分析。

脫氮?jiǎng)┑拿摰?/p>

氨在水中主要以銨鹽和游離氨的形式存在,如下式所示:

NH3+H2O??NH+4+OH-

NH+4和NH3之間的平衡關(guān)系受pH值和溫度的影響,如圖1所示。高pH值和較高的溫度有利于平衡左移,使液相中的NH3所占比例增大。因而在不同pH值和水溫條件下,NH+

4和NH3所占的比例不同。當(dāng)pH值為7時(shí),氨氮多以NH+4的形式存在,但pH值超過(guò)7以后,隨著pH值的提高,氨氮多以NH3的形式存在。

既然在較高pH值條件下NH3??N主要以NH3形態(tài)存在,那就應(yīng)該有很高的吹脫效率,但實(shí)際上傳統(tǒng)的吹脫工藝,氨氮的去除率很難達(dá)到90%以上,其原因從理論上分析主要是在不同溫度范圍內(nèi),氨在水中有相應(yīng)的平衡溶解度。

同時(shí),溶解于水中的NH3和水分子之間存在一種氫鍵的相互作用,大大增加了分子間的結(jié)合力,所以此溶解度范圍內(nèi)的氨不可能用傳統(tǒng)吹脫法去除。本研究研制的脫氮?jiǎng)?號(hào)是一種以羥甲基纖維鈉鹽、丁二醇脫氨酶為主劑,并以多種活化劑為輔的復(fù)合化學(xué)藥劑,含有大量的O、H、OH、CH、CH2等自由基和活性基團(tuán),能破壞水分子與NH3分子間的結(jié)合力,使NH3分子徹底擺脫水分子的結(jié)合力,從而幾乎全部地從水中分離出來(lái)。

脫氮?jiǎng)?號(hào)是在脫氮?jiǎng)?號(hào)基礎(chǔ)上研制的改進(jìn)型復(fù)合制劑,適用于處理氨氮濃度較低的廢水和含有機(jī)氨氮的廢水。脫氮?jiǎng)?號(hào)具有很強(qiáng)的氧化還原作用,在脫氮過(guò)程中,含氮有機(jī)物和有機(jī)氰化物、硫氰化物、硝酸鹽等含氮無(wú)機(jī)物中的氮先轉(zhuǎn)化為NH3、NH2、NH,然后再轉(zhuǎn)化為NO、NO2,最終還原為N2。脫氮?jiǎng)?號(hào)的脫氮過(guò)程和最終結(jié)果類似于生物脫氮過(guò)程[12]。經(jīng)2號(hào)脫氮?jiǎng)┟摰?不但出水中的NH3??N濃度可降到15mg/L以下,而且還可同時(shí)去除90%左右的酚、氰以及40%~80%的COD物質(zhì)。

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