在氨氮廢水處理工程中去除氨氮的主要方法有:物理法、化學(xué)法、生物法。物理法含反滲透、蒸餾、土壤灌溉等處理技術(shù);化學(xué)法含離子交換、氨吹脫、折點加氯、焚燒、化學(xué)沉淀、催化裂解、電滲析、電化學(xué)等處理技術(shù);生物法含藻類養(yǎng)殖、生物硝化、固定化生物技術(shù)等處理技術(shù)。目前比較實用的方法有:折點加氯法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學(xué)沉淀法。
根據(jù)在氨氮廢水處理工程中廢水中氨氮濃度的不同,可將廢水分為3類:高濃度氨氮廢水(NH3-N>500mg/l),中等濃度氨氮廢水(NH3-N:50-500mg/l),低濃度氨氮廢水(NH3-N<50mg/l)。然而高濃度的氨氮廢水對微生物的活性有抑制作用,制約了生化法對其的處理應(yīng)用和效果,同時會降低生化系統(tǒng)對有機污染物的降解效率,從而導(dǎo)致處理出水難以達(dá)到要求。
折點加氯法處理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進(jìn)行反氯化,以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化時會產(chǎn)生氫離子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右(以CaCO3計)。
因此該點稱為折點,該狀態(tài)下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮污水所需的實際氯氣量取決于溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯氣。pH值在6~7時為佳反應(yīng)區(qū)間,接觸時間為0.5~2小時。
折點氯化法是將氯氣或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH3-N氧化成N2的化學(xué)脫氮工藝。當(dāng)氯氣通入廢水中達(dá)到某一點時水中游離氯含量低,氨的濃度降為零。當(dāng)氯氣通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。
折點氯化法除氨機理如下:
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-
NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-
NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-
為了克服單獨采用折點加氯法處理氨氮廢水需要大量加氯的缺點,常將此法與生物硝化連用,先硝化再除微量殘留氨氮。氯化法的處理率達(dá)90%~100%,處理效果穩(wěn)定,不受水溫影響,在寒冷地區(qū)此法特別有吸引力。投資較少,但運行費用高,副產(chǎn)物氯胺和氯化有機物會造成二次污染,氯化法只適用于處理低濃度氨氮廢水。
折點氯化法突出的優(yōu)點是可通過正確控制加氯量和對流量進(jìn)行均化,使廢水中全部氨氮降為零,同時使廢水達(dá)到消毒的目的。對于氨氮濃度低(小于50mg/L)的廢水來說,用這種方法較為經(jīng)濟(jì)。
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