『壹』 污泥处理污水中如何去除氨氮
根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:
高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l);
中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l);
低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。
然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。
去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。物理法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法有离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法有藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。
目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
1.折点氯化法除氨氮
折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气。pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。折点氯化法除氨机理如下:
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-
NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-
NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-
折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
2.选择性离子交换化除氨氮
离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用,它是一类硅质的阳离子交换剂,成本低,对NH4+有很强的选择性,能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。
沸石离子交换与pH的选择有很大关系,pH在4~8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH<4时,H+与NH4+发生竞争;当pH>8时,NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10~20mg/L的城市污水,出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点,适用于中低浓度的氨氮废水(<500mg/L),对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水,仍需进一步处理。
3.空气吹脱法与汽提法除氨氮
空气吹脱法是将废水与气体接触,将氨氮从液相转移到气的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时,离子态铵转化为分子态氨,然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮,去除率可达60%~95%,工艺流程简单,处理效果稳定,吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液,也可根据市场需求,用水吸收生产氨水或用硫酸吸收生产硫酸铵副产品,未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低,不适合在寒冷的冬季使用。用该法处理氨氮时,需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准,以免造成二次污染。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱,而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水,但吹脱效率影响因子多,不容易控制,特别是温度影响比较大,在北方寒冷季节效率会大大降低,现在许多吹脱装置考虑到经济性,没有回收氨,直接排放到大气中,造成大气污染。
汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,处理机理与吹脱法一样是一个传质过程,即在高pH值时,使废水与气体密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水间的接触时间及接触紧密程度可提高氨氮的处理效率,用填料塔可以满足此要求。塔的填料或充填物可以通过增加浸润表面积和在整个塔内形成小水滴或生成薄膜来增加气水间的接触时间汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水,操作条件与吹脱法类似,对氨氮的去除率可达97%以上。但汽提塔内容易生成水垢,使操作无法正常进行。
吹脱和汽提法处理废水后所逸出的氨气可进行回收:用硫酸吸收作为肥料使用;冷凝为1%的氨溶液。
4.生物法除氨氮
生物法去除氨氮是指废水中的氨氮在各种微生物的作用下,通过硝化和反硝化等一系列反应,最终形成氮气,从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种,但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。
硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下:
亚硝化:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化:2NO2-+O2→2NO3-
硝化菌的适宜pH值为8.0~8.4,最佳温度为35℃,温度对硝化菌的影响很大,温度下降10℃,硝化速度下降一半;DO浓度:2~3mg/L;BOD5负荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLS•d);泥龄在3~5天以上。
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。
『贰』 污水厂sv30左右··氨氮总磷严重超标··有什么方法能解决这问题
氮磷超标是硝酸盐还原菌没有达到要求的去除效率、增加硝酸盐还原菌的去除效果氨氮就会降下来
『叁』 猪场污水污物处理方案
随着我国畜牧业的发抄展,产业竞争的日趋激烈,畜牧业的规模化、集约化发展已成为一必然趋势,规模化养猪场具有较高的畜禽饲养技术,统一的管理,降低了成本,提高了经济效益,但由于大量集中的粪便污水排放引起的环境污染问题也越来越严重,根据相关资料报道,我国大城市中畜禽养殖业的粪尿排污的人口当量超过3000-4000万。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭,对环境质量造成极大影响,急需治理。而由于养猪场污水处理不同与工业污水处理,养猪场经济效益不高限制了污水处理投资金额不可能太大,这就需要投资少、处理效果好、最好能回收一部分资源,有一定的经济效益。而养猪场的污水处理通常并不是仅采用一种处理方法,而是需要根据地区的社会条件,自然条件不同,以及猪场的性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向,采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。
对于猪粪处理,可以试试济宁泰和环保的分离机。处理原料比较快捷,干。耐磨损比价强
『肆』 畜禽养殖场粪污处理的工艺流程是怎样的
粪污处理工艺流程,采用国内先进的“七段式”工艺流程,即鲜干粪采集、固液分离、三级过滤、厌氧发酵(产生沼气)、好氧曝气、生物塘氧化技术、处理后的粪肥水用于浇灌农田。整个处理过程中生成三种产品,即沼液、沼气、有机复合肥(沼肥)。有机复合肥用于农田种植,沼气用于生活供能或清洁化电能,有机废水多项指标基本能够达到国家规定的排放标准,实现资源化利用。例如,猪场的粪污处理,以鲜干猪粪人工收集为主(占55%)、冲扫清洗为辅,然后采用固液分离(固形物占30%),对15%的小颗粒固态物进行厌氧发酵产生沼气。同时,猪舍冲洗的污水与自然雨水分成两条管系排放,结合生产有机复合肥处理后的水可以用于农田种植。畜禽养殖场粪污处理的工艺流程如图1-2所示。
图1-2 畜禽养殖场粪污处理工艺流程
『伍』 怎样利用化学法除氨氮
化学法除氨氮是根据废水中污染物的性质,必要时投加某种化工原料(氨氮专去除剂SN-1),属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。选择合适的化工原料也很重要。
『陆』 北京市门头沟区焦家坡垃圾卫生填埋场负责人是谁
城市污水处理厂的污泥处置成本和效益分析不同的治疗
- 以北京市为例
依安县张,高集,陈斌,*,郑砥,李艳霞
中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心,北京100101,中国
摘要:以北京为例,根据不同的关税和运输距离的填埋,焚烧和堆肥市政污水污泥处理和处置成本估计,在此基础上讨论各种处理和处置方案的前景,并期待北京污泥处理出售的出路。污泥垃圾填埋场将在一段时间内是主要的处理和处置,但比重将逐步下降;堆肥是经济上更可行的处理和处置,促进适合的经济实力和技术水平,焚烧可应用于个别特殊地方。同时,政府补贴的污泥处理和处置的有效性的影响。
关键词:城市污泥处理和处置成本;填埋,焚烧,堆肥
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1672-2175(2006)02-0234-05
城市污水污泥是污水处理厂97%的水分含量的副产品,污水处理量占0.3%至0.5%[1],深入泥处理能力将增加50%至100%。中国每年排放干污泥约1.3×106?,增长约10%的速度。
北京地区范围内的规划2003年的330×104立方米/天的污水排放量,城市污水大约是230×104立方米/天[2]。规划和建设14个污水处理厂,污水处理能力在2015年预计将超过320×104立方米/日,处理率将超过90%。 2008年,北京将新增9个污水处理厂,深度加工能力将提高到47.6×104立方米/ D 1×104立方米/天,那么80%的城市污水污泥中的水分含量每年超过80× 104供应M3的。北京最大的污水处理厂 - 高碑店污水处理厂的污泥向外运输成本占了全厂的运营成本的1/3 [3]。
一个大量城市污水处理厂产生的污泥已造成日益严重的二次污染,并成为城市污水处理产业的瓶颈。污泥处理处置是低的,一个很重要的原因是,投资和运营成本的限制。但到目前为止,没有经济分析,对不同的污泥处理和处置方案,在节目选择在不同的单位和设计师,有很大的盲目性。以北京为例,几个典型城市污泥处理和处置经济分析,以市政污泥处理处置技术的选择提供了参考。
一个城市污水污泥处理和处置成本估算
1.1估计方法
干污泥1吨(DS)为基础计算的总成本=营业成本+设备折扣的成本。估计营运成本,以更成熟的处理和处置。
北京污泥机械脱水效果通常是80%左右。在所涉及的各种方案的成本估算包括焚烧,运输,垃圾填埋场等3个过程;设备的折扣,以15年使用寿命的成本,每年7%的折旧,社会的10%,每年17%的折扣率,设备工作总时至8000?。因此,设备的折扣=设备价格指数××0.17/8000。
1.2估计条件
(1)单位成本
垃圾填埋场:固体废弃物卫生填埋场的成本约60至70美元/吨,按照家居废物压实的污泥填埋场:土:污泥0.8:1:1,污泥堆填区的费用为48 56元/吨的散装密度比, 52元/吨。
干燥:干燥能耗是成正比的脱水。气体热效率为85%,70%的锅炉热效率,热损失的5%,水分蒸发的能量消耗(千瓦H?)150 /吨的过程中 - 每小时1水净化删除设备投资为180×104元[4]。
焚烧:使用流化床技术焚烧1吨干污泥每股H设备成本为528×104¥污泥干重减少60%。焚烧运营成本24元/吨,烟气处理消耗氢氧化钠是约37公斤/吨,折扣约128元/吨[5]。
关税:北京工业关税高峰平段,低谷,分别为0.278,0.488,0.725元/(千瓦H?)。不同的补贴方案,关税设置为0.30,0.60元/(千瓦小时)。
航运:北京运输价格之间的0.45?0.65元/(T公里),作为一种特殊的固体废物,需要特殊的箱式卡车交付,高端价格的污泥。此外,近年来,运输价格上涨。因此,航运为0.65元/(T?公里)。
此外,干燥和燃烧设备成本添加30%物耗人工管理费和民间配套费。
(2)污泥含水
较高的有机质和水分含量的污泥,垃圾填埋场,有一系列的问题,目前主要关注的是土壤的机械性能,高水分含量68%的基础上,有米(土):M(污泥)= 0.4? 0.6混合土的比例[6-8]。低含水量的污泥性状突变,垃圾填埋脱水目标设定为80%,30%。
水分含量是在污泥焚烧的关键因素。有机质含量高,水分含量低,有利于维护自燃,降低污泥含水率必须减少污泥焚烧设备和加工费用。通常情况下,污泥含水率降低挥发物含量小于3.5,可形成自燃[9]。北京污泥有机物质含量低于45%,从而使污泥维持自燃燃烧含水量应小于61.2%。朱Nanwen总结了几种国外污泥热干燥技术,可以干燥污泥含水量10%[10]。污泥焚烧综合成本的动态变化中的干燥程度,干燥程度越高,干燥的能源消耗增加了燃烧设备和运营成本下降。为简单起见,估算的前提下保持燃烧热平衡的污泥不再是加入稠油,高湿度下的成本估计。干污泥焚烧目标:60%和10%。
表1北京垃圾填埋场的剖面[11]和污水处理厂的距离
表1描述的垃圾填埋场和污水处理厂
填埋垃圾填埋场的规模/(T - D-1)的位置,交易预计将关闭最近的污水处理厂的直线距离/ 1公里)
2006年通县次渠乡北神树980高碑店20
稳定,大兴区安定乡36小红门7002006
六里屯,北京市海淀区永丰屯乡1500 2017清河15
高安屯朝阳区楼梓镇15 10002018高碑店
40,阿苏卫20002012清河,北小河,昌平区小汤山镇
永定镇,门头沟区Jiaojiapo区600 2011卢沟桥15
1)测量距离数据
总之,污泥处置是:堆肥,分别干燥至水分含量为80%,30%的垃圾填埋场,干燥至水分含量
?
60%,10%被烧毁。
1.3填埋成本
垃圾填埋场成本=能源成本+运输成本+填埋成本+设备折扣成本
能源成本= [1 /(1-η0)-1 /(1-ηe)]×150×α×贝利
运输成本= 0.65×长/(1-ηe)
堆填区的成本=βPf/(1-ηe)
设备折扣= [1 /(1-η0)-1 /(1-ηe)]×180×α×0.17×104/8000
其中,η0,ηe处理与处置的含水量结束的开始;电力贝利,/(千瓦H?); L是运输距离,公里;阿尔法指数为土木工程和人工配套费,1.3;体积系数,≥68%的水分含量在1.4范围内,1.6,1.5,水分含量的β<68%; PF的垃圾填埋场的价格,40至60元/吨,以52日元/吨。
污泥填埋场运输距离:北京现有的垃圾填埋场的容量是不够的,以满足垃圾处理的需求,即使在规划建垃圾填埋场,剩余垃圾填埋场的容量是非常有限的,他们也应该寻求新的堆填区的污泥填埋场。随着城市的发展和垃圾填埋场的地质条件,运输距离更远参考表1,污泥
垃圾运输距离40公里或以上,估计在未来的填埋成本,分别采取的短期和长期的垃圾填埋场运输距离为50,100公里。
1.4堆肥的成本和收益
国际常用在土地利用,处理和处置堆肥无害化处理后的城市污水污泥。强制空气静压桩堆肥是泥堆肥主流技术,成本处理污泥初始水分含量,加工规模,堆肥厂和污水处理厂,和设备的原产地和其他因素之间的距离。堆肥厂应在各地的运输成本的污水处理厂建成计数为0,堆肥成本主要由鼓风,烘干,筛分,能耗,调理剂和设备折扣的成本。目前,堆肥产品在市场上的销售价格为350?500元/吨后,扣除15%的水分含量500元/吨DS。
城巴堆肥自动控制系统[12,13]被迫在空气静压桩堆肥漯河城市污水污泥堆肥厂的应用结果表明,当污泥含水量不高于80%的高炉能耗在40?60(千瓦·H) / T 60之间的DS(千瓦H?)/ T - 的DS。城巴空调价格在300元/吨,损失率一般为5%[14]。经过10?14 d的污泥堆肥干物质的30%,45%的水分含量减少。热干燥技术干燥到15%的含水量,脱水负荷0.45 T / T,DS;自然风干后,前烘干和筛选所需的筛选能耗空调;共9.3 T / T DS筛查能力的筛分负载1吨/小时,功率为3千瓦。考虑到整个能源消费的95(千瓦小时)/吨DS,100未知的能量消耗(千瓦小时)/吨的DS。
设备折扣:处理干污泥容量约7万美元的0.3×104吨/ 182元/吨DS(?成本,包括面积)污水污泥堆肥厂,设备投资日元的设备折扣,200元/吨 - 局副局长。
1.5焚烧成本
考虑到帐户问题,如焚烧的排放量,燃烧超过30公里外运是更好的,以30公里;减少60%的干物质燃烧,燃烧残留物被运送到垃圾填埋场,运输距离50公里请参阅表3表明,干到60%到10%,焚烧成本低干。干燥程度越高,焚烧厂占地面积?越小,刻录前干到10%,是适当的。
1.6干农家成本
不存在安全隐患的应用,从处理污泥的稳定,考虑到稳定的干燥效果差,安全性有限,不再估算。
2讨论与分析
2.1处理成本和经济效益
表2,1牛逼的城市污水污泥处理和处置(干重)的成本效益
表2污水污泥的成本和效益的估计比较治疗和/或通过不同的方式处置
垃圾填埋场
干燥运输堆填区的成本/美元
目标能源消耗日元/设备的折让/日元距离/公里,货运/成本/¥¥填充率
80%005016350%390 5531),5532)
30%,2091),4182)178 50 46 0 74 5 071),7162)
80%0010032550%390 7 151),7152)
30%,2091),4182)178 100 93 0 74 5 541),7632)
焚化
干烧烧残留的成本/美元
目标能耗/¥设备折扣/日元运行/设备,折扣/日元氢氧化钠/日元货运/日元填埋/日元日元
60%,1461),2932)124 60 365 128 13 20 800 561)10022)
10%,2281??),4552)193 27 162 128 13 20 7711),9982)
堆肥
能源消耗/日元设备折扣/日元调节剂亏损/美元的总成本/日元销售/美元总收益/¥
391),782)200753141),3532)410 961),572)
1)0.30元/(千瓦?H)的关税;)关税采取0.60元/(千瓦·H)
各种治疗方法的成本估算过程和表2所示的结果。表2显示,污泥处理和处置成本堆肥
?
最低,约300至350元/吨DS;垃圾填埋场约500?760元/吨DS。焚化的成本是最高的,约800?1000元/吨DS。堆肥成本小于填埋场,明显比焚烧和填埋的成本较低,显着高于堆肥成本与运输距离的增加。此外,污泥焚烧一次性投资,运行和维护成本最高的。
?
各种方法,污泥填埋场回收,零的有效性;顾及污泥的热值,回收和燃烧热的水平是不太可能有净效益影响不大,可以起到污泥干燥脱水的效果,但稳定应该鼓励的效果是有限的,容易爆炸缓慢化肥,结合干燥过程,产品销售状况良好,根据价格不同堆肥可获利50至100元/吨DS。
2.2不同的处理和处置技术的优点和缺点
大多数现有的垃圾填埋场的设计和建设标准,缺乏污染控制措施,也有稳定性差,导致在传播的气体和异味,污染地下水,不能保证安全填埋场,只能延缓污染,但不最终消除污染。上述问题是,在一些国家,以尽量减少发展的最低标准,要处理污泥物理特性,大大提高了污泥填埋处理的成本。作为德国填埋污泥干含量不低于35%等。为了避免自2005年以来,在1992年发布的城市生活垃圾的控制和处置技术平台要求在德国的污水污泥有机物分解造成的地下水污染,堆填区弃置的任何物质,其有机质含量不超过5%[15本这意味着,甚至干燥后的污泥,不符合填埋要求。污泥填埋垃圾填埋场,公共和法规面临的多重压力,填埋成本将增加在近年来逐步国外污泥填埋处置的比例越来越大[6]。
推动城市污水处理厂的污泥,污水污泥堆肥的潜在环境风险的第一个现实的评估堆肥。杜冰[16]研究表明,与外国的北京,一个典型的污水处理厂酚,邻苯二甲酸酯,多环芳烃的污染程度较低的水平相比。可以确保持续高温堆肥,杀灭细菌,以确保污泥农产品安全。陈同斌,[17]的重金属含量,在中国的城市污水污泥和结果的趋势表明,在中国城市污水污泥的平均含量普遍偏低,基本金属的含量不超过农业标准[18],并提出了减少的趋势。近年来,研究证明:科学和理性的态度污泥不会造成土壤重金属污染及农产品[19]。城市污泥是中国土地利用的重金属在环境风险并不像人们想象的那样严重。
燃烧的减少是最重要的量减少90%以上,水分含量80%的污泥焚烧率。然而,污泥中含有多种有机化合物,焚烧会产生大量有害物质,如二恶英,二氧化硫,盐酸,受限制国内焚烧二恶英污染问题已不是一个很好的解决,重金属烟雾燃烧灰烬可能会造成二次污染。此外,在污泥焚烧废物养分。比较三个治疗和污泥焚烧处置的占地面积?最小的,但最高的整体成本,设备维修的要求,环境风险,这些缺点限制了污水污泥焚烧的广泛应用。
总之,资源利用率??,实现在同一时间,经济上可行,科学,合理的应用,以确保健康和安全及重金属安全,污泥堆肥,污泥处理和处置技术的主要发展方向。然而,从市场的观点来看,污泥堆肥产品的销售渠道,以得到改善。各种治疗的优点和缺点,总结在表3(见下页)。
2.3价格和政府补贴
关税影响的污泥处理和处置成本。从0.60元/(千瓦H?)的关税降低到0.30元/各种治疗费用减少了40?230元/吨(千瓦H?) - 局副局长。如采取电费或更低的电力槽,可以进一步降低成本。
表3不同的处理和处置技术的优势和劣势比较
表3比较填埋,堆肥和焚烧污泥
国际收支平衡表/(¥T-1)1)的技术难度场地要求的方式处理和处置是否健全水平的资源
垃圾填埋场-507 -763简单,不能耽误的污染,而不是最终消除污染的风险
堆肥57?96更可以比农业标准的无害化要求,可以实现较低的重金属少
焚烧-771?-1000的技术和设备的要求高小不能穷尽可能的二次污染
1)运输距离100公里,电费0.60元/(千瓦小时),水分含量80%的垃圾填埋场的成本略高于30%的垃圾填埋场水分含量少,但面积?后者则是5.25倍,考虑利用30%的垃圾填埋场
污泥水分含量80%和60%的垃圾填埋场占地面积?5.25倍,1.75倍,分别在30%的垃圾填埋场。通过政府补贴,如降低关税和其他调控手段,污水处理放在一个合理的分配到污泥处理单元,可减少焚烧的污泥处理单元的成本,垃圾填埋场占地面积,降低堆肥成本。政府补贴,可以发挥经济杠杆的作用,控制污泥处理行业的输入和输出,有利于污泥处理处置行业的健康发展。总之,污泥处理和处置应该是适当的政府补贴。
3结论
(1)成本约300至350美元/吨DS的关税变化的污水污泥堆肥,堆肥销售可以弥补成本低利润水平的污泥堆肥处理的一部分。合理应用提供养分和有机质堆肥,污泥处理和处置的一个重要方向。
(2)污泥填埋操作简单,但成本约500?760美元/吨 - 比堆肥的DS。考虑到日益稀缺的土地资源和二次污染问题,污泥填埋场将逐步从发达国家的经验限制,其应用比例应逐渐减少。
(3)焚烧污泥减量效果最明显的,但最初的投资和运营成本,整体成本约771?1000元/吨DS。设备维修复杂,废气处理所造成的二次污染是不适当的。
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『柒』 先进的规模猪场粪尿水处理工艺流程应该是什么样的
针对养猪场的粪尿水处理,我们首先在前端设置固液分离段,利用这一步骤将粪便与污水初步分离,降低污水处理的难度,同时,分离出的粪便通过进一步的堆积发酵处理后,可以转化为有机肥出售。
接下来,分离后的污水通过格栅拦截,进入到栏污撇渣池,大部分悬浮杂质在此被清除,污水随后自流进入水解调节池。在这一池中,污水进一步进行水解酸化及均衡调节,同时部分水解污泥被送至干化池进行干化处理,以供复合肥的利用。
污水随后通过泵提升进入UASB反应池,进行第一级生化处理,产生的沼气可作为能源使用,沉淀的污泥则送至污泥干化池进行干化,用于复合肥的生产。处理后的上清液回流至水解调节室,重新进入系统。
通过UASB处理,污水中的COD、BOD降解比例可达80%以上。之后,污水继续进入高效生物反应器(CLBR)进行深度处理,即二级生化处理。在这里,污水进一步完成脱磷、脱氨处理,主要降解指标C0D、B0D、NH3 - N的去除率超过97%,基本满足排放标准。
最终,处理后的污水经过集水沉淀池,达到排放标准后,实现达标外排。整个流程不仅有效解决了猪场粪尿水的处理问题,还实现了资源的循环利用,既保护了环境,也为养猪场带来了经济效益。
『捌』 工业废水去除氨氮的方法
根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。
故本工程的关键之一在于氨氮的去除,去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
1. 折点氯化法去除氨氮
折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气。pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。折点氯化法除氨机理如下:
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-
NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-
NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-
折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
2. 选择性离子交换化去除氨氮
离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用,它是一类硅质的阳离子交换剂,成本低,对NH4+有很强的选择性。
O.Lahav等用沸石作为离子交换材料,将沸石作为一种把氨氮从废水中分离出来的分离器以及硝化细菌的载体。该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行。在吸附阶段,沸石柱作为典型的离子交换柱;而在生物再生阶段,附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。研究结果表明,该工艺具有较高的氨氮去除率和稳定性,能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。
沸石离子交换与pH的选择有很大关系,pH在4~8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH<4时,H+与NH4+发生竞争;当pH>8时,NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10~20mg/L的城市污水,出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点,适用于中低浓度的氨氮废水(<500mg/L),对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水,仍需进一步处理。
3. 空气吹脱法与汽提法去除氨氮
空气吹脱法是将废水与气体接触,将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时,离子态铵转化为分子态氨,然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮,去除率可达60%~95%,工艺流程简单,处理效果稳定,吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液,也可根据市场需求,用水吸收生产氨水或用硫酸吸收生产硫酸铵副产品,未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低,不适合在寒冷的冬季使用。
用该法处理氨氮时,需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准,以免造成二次污染。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱,而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水,但吹脱效率影响因子多,不容易控制,特别是温度影响比较大,在北方寒冷季节效率会大大降低,现在许多吹脱装置考虑到经济性,没有回收氨,直接排放到大气中,造成大气污染。
汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,处理机理与吹脱法一样是一个传质过程,即在高pH值时,使废水与气体密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水间的接触时间及接触紧密程度可提高氨氮的处理效率,用填料塔可以满足此要求。塔的填料或充填物可以通过增加浸润表面积和在整个塔内形成小水滴或生成薄膜来增加气水间的接触时间汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水,操作条件与吹脱法类似,对氨氮的去除率可达97%以上。但汽提塔内容易生成水垢,使操作无法正常进行。
吹脱和汽提法处理废水后所逸出的氨气可进行回收:用硫酸吸收作为肥料使用;冷凝为1%的氨溶液。
4. 生物法去除氨氮
生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下,通过硝化和反硝化等一系列反应,最终形成氮气,从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种,但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。
硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下:
亚硝化: 2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化 : 2NO2-+O2→2NO3-
硝化菌的适宜pH值为8.0~8.4,最佳温度为35℃,温度对硝化菌的影响很大,温度下降10℃,硝化速度下降一半;DO浓度:2~3mg/L;BOD5负荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d);泥龄在3~5天以上。
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;将脱氮池设置在去碳源,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。
由于常规生物处理高浓度氨氮废水还存在以下:
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. 化学沉淀法去除氨氮
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是始于20世纪60年代,在90年代兴起的一种新的处理方法,其主要原理就是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。
『玖』 我公司的废水含有有机氨,经过生化池,由于氨化作用,氨氮就会上升,请问有什么好的解决方法么
该考虑化学生物联用
本文作者: 陈昭考
随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,含氮化合物的排放量急剧增加,已成为环境的主要污染源,并引起各界的关注。经济有效地控制氨氮废水污染已经成为当今环境工作者所面临的重大课题。
1 氨氮废水的来源
含氮物质进入水环境的途径主要包括自然过程和人类活动两个方面。含氮物质进入水环境的自然来源和过程主要包括降水降尘、非市区径流和生物固氮等。人类的活动也是水环境中氮的重要来源,主要包括未处理或处理过的城市生活和工业废水、各种浸滤液和地表径流等。人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源,大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带入地下水和地表水中。随着石油、化工、食品和制药等工业的发展,以及人民生活水平的不断提高,城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮的含量急剧上升。近年来,随着经济的发展,越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。氮在废水中以有机态氮、氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)以及亚硝态氮(NO2--N)等多种形式存在,而氨态氮是最主要的存在形式之一。废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮,主要来源于生活污水中含氮有机物的分解,焦化、合成氨等工业废水,以及农田排水等。氨氮污染源多,排放量大,并且排放的浓度变化大。
2 氨氮废水的危害
水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的有害影响:
(1)由于NH4+-N的氧化,会造成水体中溶解氧浓度降低,导致水体发黑发臭,水质下降,对水生动植物的生存造成影响。在有利的环境条件下,废水中所含的有机氮将会转化成NH4+-N,NH4+-N是还原力最强的无机氮形态,会进一步转化成NO2--N和NO3
--N。根据生化反应计量关系,1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧气3.43 g,氧化成NO3--N耗氧4.57g。
(2)水中氮素含量太多会导致水体富营养化,进而造成一系列的严重後果。由于氮的存在,致使光合微生物(大多数为藻类)的数量增加,即水体发生富营养化现象,结果造成:堵塞滤池,造成滤池运转周期缩短,从而增加了水处理的费用;妨碍水上运动;藻类代谢的最终产物可产生引起有色度和味道的化合物;由于蓝-绿藻类产生的毒素,家畜损伤,鱼类死亡;由于藻类的腐烂,使水体中出现氧亏现象。
(3)水中的NO2--N和NO3--N对人和水生生物有较大的危害作用。长期饮用NO3--N含量超过10mg/L的水,会发生高铁血红蛋白症,当血液中高铁血红蛋白含量达到70mg/L,即发生窒息。水中的NO2--N和胺作用会生成亚硝胺,而亚硝胺是“三致”物质。NH4+-N和氯反应会生成氯胺,氯胺的消毒作用比自由氯小,因此当有NH4+-N存在时,水处理厂将需要更大的加氯量,从而
增加处理成本。近年来,含氨氮废水随意排放造成的人畜饮水困难甚至中毒事件时有发生,我国长江、淮河、钱塘江、四川沱江等流域都有过相关报道,相应地区曾出现过诸如蓝藻污染导致数百万居民生活饮水困难,以及相关水域受到了“牵连”等重大事件,因此去除废水中的氨氮已成为环境工作者研究的热点之一。
3 氨氮废水处理的主要技术
目前,国内外氨氮废水处理有折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、吹脱法和生物脱氨法等多种方法,这些技术可分为物理化学法和生物脱氮技术两大类。
3.1 生物脱氮法
微生物去除氨氮过程需经两个阶段。第一阶段为硝化过程,亚硝化菌和硝化菌在有氧条件下将氨态氮转化为亚硝态氮和硝态氮的过程。第二阶段为反硝化过程,污水中的硝态氮和亚硝态氮在无氧或低氧条件下,被反硝化菌(异养、自养微生物均有发现且种类很多)还原转化为氮气。在此过程中,有机物(甲醇、乙酸、葡萄糖等)作为电子供体被氧化而提供能量。常见的生物脱氮流程可以分为3类,分别是多级污泥系统、单级污泥系统和生物膜系统。
工业氨氮去除大全
根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。故本工程的关键之一在于氨氮的去除,去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。1. 折点氯化法去除氨氮折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气。pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。折点加氯法处理後的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。折点氯化法除氨机理如下: Cl2+H2O→HOCl+H++Cl- NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl- NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl- 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。2. 选择性离子交换化去除氨氮离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用,它是一类矽质的阳离子交换剂,成本低,对NH4+有很强的选择性。O.Lahav等用沸石作为离子交换材料,将沸石作为一种把氨氮从废水中分离出来的分离器以及硝化细菌的载体。该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行。在吸附阶段,沸石柱作为典型的离子交换柱;而在生物再生阶段,附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。研究结果表明,该工艺具有较高的氨氮去除率和稳定性,能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。沸石离子交换与pH的选择有很大关系,pH在4~8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH<4时,H+与NH4+发生竞争;当pH>8时,NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10~20mg/L的城市污水,出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点,适用于中低浓度的氨氮废水(<500mg/L),对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水,仍需进一步处理。3. 空气吹脱法与汽提法去除氨氮空气吹脱法是将废水与气体接触,将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至堿性时,离子态铵转化为分子态氨,然後通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮,去除率可达60%~95%,工艺流程简单,处理效果稳定,吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯堿生产作母液,也可根据市场需求,用水吸收生产氨水或用硫酸吸收生产硫酸铵副产品,未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低,不适合在寒冷的冬季使用。用该法处理氨氮时,需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准,以免造成二次污染。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱,而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水,但吹脱效率影响因子多,不容易控制,特别是温度影响比较大,在北方寒冷季节效率会大大降低,现在许多吹脱装置考虑到经济性,没有回收氨,直接排放到大气中,造成大气污染。汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,处理机理与吹脱法一样是一个传质过程,即在高pH值时,使废水与气体密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水间的接触时间及接触紧密程度可提高氨氮的处理效率,用填料塔可以满足此要求。塔的填料或充填物可以通过增加浸润表面积和在整个塔内形成小水滴或生成薄膜来增加气水间的接触时间汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水,操作条件与吹脱法类似,对氨氮的去除率可达97%以上。但汽提塔内容易生成水垢,使操作无法正常进行。吹脱和汽提法处理废水後所逸出的氨气可进行回收:用硫酸吸收作为肥料使用;冷凝为1%的氨溶液。4. 生物法去除氨氮生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下,通过硝化和反硝化等一系列反应,最终形成氮气,从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种,但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下: 亚硝化: 2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ 硝化 : 2NO2-+O2→2NO3-硝化菌的适宜pH值为8.0~8.4,最佳温度为35℃,温度对硝化菌的影响很大,温度下降10℃,硝化速度下降一半;DO浓度:2~3mg/L;BOD5负荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d);泥龄在3~5天以上。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、後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;将脱氮池设置在去碳源,降低运行费用;好氧池在缺氧池後,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,可减轻其後好氧池的有机负荷。此外,後置式反硝化系统,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。由于常规生物处理高浓度氨氮废水还存在以下: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. 化学沉淀法去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是始于20世纪60年代,在90年代兴起的一种新的处理方法,其主要原理就是NH4+、Mg2+、PO43-在堿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後,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,此反应将在强堿性溶液中生成比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。