污水處理廠總氮超標怎么處理(總氮超標怎么處理最好)
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添加時間:2022-11-17 瀏覽次數(shù):1686
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總氮包含的有硝酸鹽氮(NO3-),亞硝酸鹽氮(NO2-),氨氮(NH4+),有機氮這幾類。目前廢水生物法處理可以穩(wěn)定去除廢水中的氮,是對總氮去除較為經(jīng)濟有效的的方法。如何實現(xiàn)總氮達標排放呢?
1、氨氮的去除
含氨氮廢水目前市場上技術(shù)已經(jīng)非常成熟,很多污水處理廠能保證氨氮的穩(wěn)定去除。
(1)折點加氯氧化法,通過加入次氯酸鈉或者漂白粉進行氧化,將氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣釋放,目前市場上常見的氨氮去除劑基本以漂白粉為主。其反應方程式如下所示:
2NH2Cl+HClO→N2↑+3H++3Cl-+H2O
(2)利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮,其原理是硝化菌和反硝化菌的聯(lián)合作用,將水中氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣以達到脫氮目的。首先通過硝化細菌和亞硝化細菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,然后再進行反硝化,將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣。其反應過程如下所示:
2NH3+3O2→HNO2+H2O+能量(亞硝化作用)
2HNO2+O2→2HNO3+能量(硝化作用)
HNO3+CH3OH→N2+CO2+H2O+能量(反硝化作用)
(3)除氨氮樹脂含有的磺酸基(—SO3H)的酸性基團,在水中易電離出H+離子,水中含有的NH4+離子與除氨氮樹脂電離出的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子NH4+被轉(zhuǎn)移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中。當氨氮在廢水中呈NH4+陽離子形態(tài)存在時,含磺酸基(-S03H)的除氨氮樹脂,對水中NH4+分離具有,其反應如下:
RS03H+NH4+→RS03NH4+H+
除氨氮樹脂吸附飽和之后的再生原理
隨著樹脂官能團上的H+與水中NH4+的不斷交換,當樹脂吸附飽和之后,使用5%的HCL溶液進行再生;此時,再生液中的H+與樹脂官能基團上吸附的NH4+進行離子交換。使樹脂恢復交換容量。其反應如下:
RS03NH4+H+→RS03H+NH4+
交換勢隨離子濃度的增加而增大。高濃度的H+離子甚可以把NH4+離子置換下來,這就是除氨氮樹脂的再生原理。
2、有機氮的去除
污水中的含氮有機物,在生物處理過程中被好氧或厭氧異養(yǎng)型微生物氧化分解為氨氮的過程;
生物法,氮化合物在生物作用下可實現(xiàn)向氮氣的轉(zhuǎn)化;
化學法,通過氧化使氮化合物直接從有機氮、氨氮直接轉(zhuǎn)化為氮氣;
生物法成本較低,效果穩(wěn)定,但工藝復雜,操作困難,且占地面積較大,運行時間較長;化學法省去中間轉(zhuǎn)化步驟,更快速直接,但成本較高,折點加氯法控制難度大,效果不穩(wěn)定。
3、硝態(tài)氮的去除
硝態(tài)氮主要是指硝酸根離子,目前有采用離子交換、膜滲透、吸附以及生物脫氮的方法。
離子交換法去除硝酸鹽的原理是:溶液中的NO3-通過與離子交換樹脂上的Cl-或HCO3-發(fā)生交換而去除。樹脂交換飽和后用NaCl或NaHCO3溶液再生。一般地,陰離子交換樹脂對幾種陰離子的選擇性順序為:HCO3-<Cl-<NO3-<SO42-因此,用常規(guī)的離子交換樹脂處理含硫酸鹽水中的硝酸鹽是困難的。因為樹脂幾乎交換了水中的所有的硫酸鹽后,才與水中的硝酸鹽交換。也就是說,硫酸鹽的存在會降低樹脂對硝酸鹽的去除能力。采用對硝酸鹽有優(yōu)先選擇性的樹脂可以較好地解決這個問題。這種樹脂優(yōu)先交換硝酸鹽,對硝酸鹽的交換容量不受水中硫酸鹽的影響。在樹脂官能團NR3+中的N原子周圍增加碳源子數(shù)目可以提高樹脂對硝酸鹽的選擇性,這種類型的樹脂對硝酸鹽的選擇性順序依次為:HCO3-<Cl-<SO42-<NO3-
當樹脂上NR3+中的氮原子周圍的甲基變?yōu)橐一鶗r,樹脂對硝酸鹽與硫酸鹽的選擇性系數(shù)KSN從100增加到1000。Clifford等的研究結(jié)果表明:增加離子交換位點之間的距離可以降低對硫酸鹽的選擇性,增加樹脂基和官能團的疏水性可以增加對硝酸鹽的選擇性。這種樹脂對硝酸鹽的選擇性增加可歸因于:隨著烷基碳源子數(shù)增加,其體積增大,需要占用更大的空間,從而引起樹脂的空間張力增大。對于減小這種空間張力而言,NO3-比SO42-具有更強的能力。
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