廢水除氮技術

1. 工業廢水去除氨氮的方法

根據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製作用，制約了生化法對其的處理應用和效果，同時會降低生化系統對有機污染物的降解效率，從而導致處理出水難以達到要求。
故本工程的關鍵之一在於氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化學法、生物法。物理法含反滲透、蒸餾、土壤灌溉等處理技術；化學法含離子交換、氨吹脫、折點加氯、焚燒、化學沉澱、催化裂解、電滲析、電化學等處理技術；生物法含藻類養殖、生物硝化、固定化生物技術等處理技術。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、生物法以及化學沉澱法。
1． 折點氯化法去除氨氮
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的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低，氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時，水中的游離氯就會增多。因此該點稱為折點，該狀態下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決於溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯氣。pH值在6～7時為最佳反應區間，接觸時間為0.5～2小時。
折點加氯法處理後的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化，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）。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－
折點氯化法最突出的優點是可通過正確控制加氯量和對流量進行均化，使廢水中全部氨氮降為零，同時使廢水達到消毒的目的。對於氨氮濃度低（小於50mg/L）的廢水來說，用這種方法較為經濟。為了克服單獨採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90%～100%，處理效果穩定，不受水溫影響，在寒冷地區此法特別有吸引力。投資較少，但運行費用高，副產物氯胺和氯化有機物會造成二次污染，氯化法只適用於處理低濃度氨氮廢水。
2． 選擇性離子交換化去除氨氮
離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂，從而達到去除氨氮的目的。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，它是一類硅質的陽離子交換劑，成本低，對NH4+有很強的選擇性。
O．Lahav等用沸石作為離子交換材料，將沸石作為一種把氨氮從廢水中分離出來的分離器以及硝化細菌的載體。該工藝在一個簡單的反應器中分吸附階段和生物再生階段兩個階段進行。在吸附階段，沸石柱作為典型的離子交換柱；而在生物再生階段，附在沸石上的細菌把脫附的氨氮氧化成硝態氮。研究結果表明，該工藝具有較高的氨氮去除率和穩定性，能成功地去除原水和二級出水中的氨氮。
沸石離子交換與pH的選擇有很大關系，pH在4～8的范圍是沸石離子交換的最佳區域。當pH＜4時，H+與NH4+發生競爭；當pH＞8時，NH4+變為NH3而失去離子交換性能。用離子交換法處理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水濃度可達1mg/L以下。離子交換法具有工藝簡單、投資省去除率高的特點，適用於中低濃度的氨氮廢水（＜500mg/L），對於高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水，仍需進一步處理。
3． 空氣吹脫法與汽提法去除氨氮
空氣吹脫法是將廢水與氣體接觸，將氨氮從液相轉移到氣相的方法。該方法適宜用於高濃度氨氮廢水的處理。吹脫是使水作為不連續相與空氣接觸，利用水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異，使氨氮轉移至氣相而去除廢水中的氨氮通常以銨離子（NH4+）和游離氨（NH3）的狀態保持平衡而存在。將廢水pH值調節至鹼性時，離子態銨轉化為分子態氨，然後通入空氣將氨吹脫出。吹脫法除氨氮，去除率可達60%～95%，工藝流程簡單，處理效果穩定，吹脫出的氨氣用鹽酸吸收生成氯化銨可回用於純鹼生產作母液，也可根據市場需求，用水吸收生產氨水或用硫酸吸收生產硫酸銨副產品，未收尾氣返回吹脫塔中。但水溫低時吹脫效率低，不適合在寒冷的冬季使用。
用該法處理氨氮時，需考慮排放的游離氨總量應符合氨的大氣排放標准，以免造成二次污染。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫，而煉鋼、石油化工、化肥、有機化工、有色金屬冶煉等行業的高濃度廢水則常用蒸汽進行吹脫。該方法比較適合處理高濃度氨氮廢水，但吹脫效率影響因子多，不容易控制，特別是溫度影響比較大，在北方寒冷季節效率會大大降低，現在許多吹脫裝置考慮到經濟性，沒有回收氨，直接排放到大氣中，造成大氣污染。
汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉變為氨氣逸出，處理機理與吹脫法一樣是一個傳質過程，即在高pH值時，使廢水與氣體密切接觸，從而降低廢水中氨濃度的過程。傳質過程的推動力是氣體中氨的分壓與廢水中氨的濃度相當的平衡分壓之間的差。延長氣水間的接觸時間及接觸緊密程度可提高氨氮的處理效率，用填料塔可以滿足此要求。塔的填料或充填物可以通過增加浸潤表面積和在整個塔內形成小水滴或生成薄膜來增加氣水間的接觸時間汽提法適用於處理連續排放的高濃度氨氮廢水，操作條件與吹脫法類似，對氨氮的去除率可達97%以上。但汽提塔內容易生成水垢，使操作無法正常進行。
吹脫和汽提法處理廢水後所逸出的氨氣可進行回收：用硫酸吸收作為肥料使用；冷凝為1%的氨溶液。
4． 生物法去除氨氮
生物法去除氨氮是在指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下，通過硝化和反硝化等一系列反應，最終形成氮氣，從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種，但是機理基本相同。都需要經過硝化和反硝化兩個階段。
硝化反應是在好氧條件下通過好氧硝化菌的作用將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽，包括兩個基本反應步驟：由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應。由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養菌，它們利用廢水中的碳源，通過與NH3-N的氧化還原反應獲得能量。反應方程式如下：
亞硝化： 2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化 : 2NO2-+O2→2NO3-
硝化菌的適宜pH值為8.0～8.4，最佳溫度為35℃，溫度對硝化菌的影響很大，溫度下降10℃，硝化速度下降一半；DO濃度：2～3mg/L；BOD5負荷：0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d)；泥齡在3～5天以上。
在缺氧條件下，利用反硝化菌（脫氮菌）將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出由於兼性脫氮菌（反硝化菌）的作用，將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程，稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物（碳源）。以甲醇為碳源為例，其反應式為：
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O
6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化菌的適宜pH值為6.5～8.0；最佳溫度為30℃，當溫度低於10℃時，反硝化速度明顯下降，而當溫度低至3℃時，反硝化作用將停止；DO濃度＜0.5mg/L；BOD5/TN＞3～5。生物脫氮法可去除多種含氮化合物，總氮去除率可達70%～95%，二次污染小且比較經濟，因此在國內外運用最多。其缺點是佔地面積大，低溫時效率低。
常見的生物脫氮流程可以分為3類：
⑴多級污泥系統
多級污泥系統通常被稱為傳統的生物脫氮流程。此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果，其缺點是流程長，構築物多，基建費用高，需要外加碳源，運行費用高，出水中殘留一定量甲醇；
⑵單級污泥系統
單級污泥系統的形式包括前置反硝化系統、後置反硝化系統及交替工作系統。前置反硝化的生物脫氮流程，通常稱為A/O流程。與傳統的生物脫氮工藝流程相比，該工藝特點：流程簡單、構築物少，只有一個污泥迴流系統和混合液迴流系統，基建費用可大大節省；將脫氮池設置在去碳源，降低運行費用；好氧池在缺氧池後，可使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質；缺氧池在前，污水中的有機碳被反硝化菌所利用，可減輕其後好氧池的有機負荷。此外，後置式反硝化系統，因為混合液缺乏有機物，一般還需要人工投加碳源，但脫氮的效果高於前置式，理論上可接近100%的脫氮效果。交替工作的生物脫氮流程主要由兩個串聯池子組成，通過改換進水和出水的方向，兩個池子交替在缺氧和好氧的條件下運行。它本質上仍是A/O系統，但利用交替工作的方式，避免了混合液的迴流，其脫氮效果優於一般A/O流程。其缺點是運行管理費用較高，必須配置計算機控制自動操作系統；
⑶生物膜系統
將上述A/O系統中的缺氧池和好氧池改為固定生物膜反應器，即形成生物膜脫氮系統。此系統中應有混合液迴流，但不需污泥迴流，在缺氧的好氧反應器中保存了適應於反硝化和好氧氧化及硝化反應的兩個污泥系統。
由於常規生物處理高濃度氨氮廢水還存在以下：
為了能使微生物正常生長，必須增加迴流比來稀釋原廢水；
硝化過程不僅需要大量氧氣，而且反硝化需要大量的碳源，一般認為COD/TKN至少為9。
5． 化學沉澱法去除氨氮
化學沉澱法是根據廢水中污染物的性質，必要時投加某種化工原料，在一定的工藝條件下（溫度、催化劑、pH值、壓力、攪拌條件、反應時間、配料比例等等）進行化學反應，使廢水中污染物生成溶解度很小的沉澱物或聚合物，或者生成不溶於水的氣體產物，從而使廢水凈化，或者達到一定的去除率。
化學沉澱法處理NH3-N是始於20世紀60年代，在90年代興起的一種新的處理方法，其主要原理就是NH4+、Mg2+、PO43-在鹼性水溶液中生成沉澱。
在氨氮廢水中投加化學沉澱劑Mg(OH)2、H3PO4與NH4+反應生成MgNH4PO4•6H2O（鳥糞石）沉澱，該沉澱物經造粒等過程後，可開發作為復合肥使用。整個反應的pH值的適宜范圍為9～11。pH值＜9時，溶液中PO43－濃度很低，不利於MgNH4PO4•6H2O沉澱生成，而主要生成Mg(H2PO4)2；如果pH值>11，此反應將在強鹼性溶液中生成比MgNH4PO4•6H2O更難溶於水的Mg3(PO4)2的沉澱。同時，溶液中的NH4+將揮發成游離氨，不利於廢水中氨氮的去除。利用化學沉澱法，可使廢水中氨氮作為肥料得以回收。

2. 污水氨氮去除技術

氨氮廢水在選擇處理技術的過程中，應從水質條件、處理效率、成本和處理標准幾內個方面來考容慮，氨氮廢水最傳統的處理方法是吹脫法，隨著國家對環保要求的提高，吹脫法的一些劣勢也顯現出來。依斯倍環保擁有「脫氨膜處理高氨氮廢水技術」的獨特專利，此項技術已被成功納入《江蘇省水污染防治技術指導目錄》，依斯倍脫氨膜技術具體是採用高分子聚合物材料製成疏水性的中空纖維陣列，纏繞到有大量通道的布水管上，再封入膜殼，同時完成導流擋板的製作。脫氨膜工藝省卻傳統工藝吹掃空氣的動作，節省了大量的電耗，依斯倍環保脫氨膜技術已成功應用於江蘇利民集團氨氮廢水處理工程，工程設備能耗只有傳統吹脫法的10%，氨氮去除率高達85%。

3. 現在最好的氨氮廢水處理技術有哪些

廢水除氨可供選擇的處理方法通常有物理，化學法及生物處理法等。物理法有反滲回透、蒸餾(即蒸汽答汽提)、氨吹脫、土壤灌溉；化學法有離子交換、折點加氯、含氨副產品生產、焚燒、催化裂解、電滲析、電化學處理；生物法有藻類養殖、生物消化等。雖然許多方法都能在理論上有效地去除氨氮，但僅有幾種方法能在工程上真正用於含氨氮廢水的處理。氨氮廢水處理技術的選擇主要取決於廢水的組成、要求達到的處理效果及經濟性。目前中國比較先進的氨氮廢水處理方法是武漢科夢的高分散除氨技術。

4. 污水除氨氮，用哪些方法

除氨氮可以用吹脫法。
在鹼性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系進行分離的一種方法。一般認為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關。
而控制吹脫效率高低的關鍵因素是溫度、氣液比和pH。
在水溫大於25 ℃,氣液比控制在3500左右，滲濾液pH控制在10.5左右，對於氨氮濃度高達2000～4000mg/L的垃圾滲濾液，去除率可達到90%以上。吹脫法在低溫時氨氮去除效率不高。
採用超聲波吹脫技術對化肥廠高濃度氨氮廢水(例如882mg/L)進行了處理試驗。最佳工藝條件為pH=11，超聲吹脫時間為40min，氣水比為1000：1試驗結果表明，廢水採用超聲波輻射以後，氨氮的吹脫效果明顯增加，與傳統吹脫技術相比，氨氮的去除率增加了17%～164%，在90%以上，吹脫後氨氮在100mg/L以內。
為了以較低的代價將pH調節至鹼性，需要向廢水中投加一定量的氫氧化鈣，但容易生水垢。同時，為了防止吹脫出的氨氮造成二次污染，需要在吹脫塔後設置氨氮吸收裝置。
在處理經UASB預處理的垃圾滲濾液(2240mg/L)時發現在pH=11.5，反應時間為24h，僅以120r/min的速度梯度進行機械攪拌，氨氮去除率便可達95%。而在pH=12時通過曝氣脫氨氮，在第17小時pH開始下降，氨氮去除率僅為85%。據此認為，吹脫法脫氮的主要機理應該是機械攪拌而不是空氣擴散攪拌。

5. 去除廢水中的氨氮有哪些方法

化學法——廢水中氨氮的去除方法
廢水中氨氮的去除在污水中直接投加一種可以降低氨氮的濃度的葯劑——氨氮去除劑；氨氮去除劑是一種含有特殊架狀結構的高分子無機化合物，通過強氧化作用，分解水中的氨氮；加葯後不會產生沉澱物，對氨氮的去除率達96%以上，無2次污染。
生物反硝化——廢水中氨氮的去除方法
生物反硝化在缺氧條件下，由於兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用，將NO2--N和NO3--N還原成N2的過程，稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體(氫供體)是各種各樣的有機底物(碳源)。
生物硝化——廢水中氨氮的去除方法
在好氧條件下，通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過程，稱為生物硝化作用。(1)在硝化過程中，1g氨氮轉化為硝酸鹽氮時需氧4.57g；(2)硝化過程中釋放出H+，將消耗廢水中的鹼度，每氧化lg氨氮，將消耗鹼度(以CaCO3計) 7.lg。

6. 污水除氮

生產和生活中大量含氮、磷肥料的生產和使用，食品加工、畜產品加工等造成的工業回廢水和答大量城市生活廢水，特別是含磷洗滌劑產生的污水未經處理即行排放，使海水、湖水中富含氮、磷等植物營養物質，稱為水體富營養化。大量的研究已經證明，污水中的氮和磷是導致受納水體富營養化的主要原因之一。常規的污水處理技術主要去除有機物和懸浮固體，對氮和磷的去處效率較低。許多發達國家對排放污水中的氮和磷含量都做了限定，並要求污水處理廠達到除氮除磷的要求。污水脫氮除磷的技術可分為物理法、化學法和生物法。

7. 廢水除氨氮的辦法

什麼水質？ 氨氮濃度有多高？ 這樣便於選擇最佳工藝！

8. 污水處理如何脫氮

污水中的氨氮、總磷是分別兩種指標同時存在的，因此在處理的時候應該分開來處理。因為有部分客戶以為一種葯劑就可以同時處理氨氮和總磷，但是根據我司多年來的案例分析及研究，如果一種葯劑同時處理兩種超標，效果是會大打折扣的。就好像我們生病一樣，不同的病狀需要不同的葯物來處理的道理是一樣的。 那麼我們指的污水處理脫氮除磷葯劑是什麼呢？

分別針對氨氮和總磷的兩種葯劑（即氨氮去除劑和除磷劑）。

一、「污水處理脫氮除磷」之 「氨氮去除劑」特點：

反應速度快，6分鍾左右即可完成反應過程;

去除效率達96%以上;

無2次污染產生，真正的環保葯劑

無需設備，直接投加，操作方便。

不改變原有工藝。

現場使用方法：

1、氨氮葯劑投加點氨氮葯劑的反應非常迅速，可在6分鍾左右完成反應，可以直接對氨氮超標的廢水進行處理，因此在沉澱池之後的砂濾池或者回調池進行投加即可，為了確保反應完全，需要有曝氣或者攪拌。

2、投加量由於廢水（原水）的氨氮值高低不一樣，因此投加量會因氨氮高低而不同；廢水的投加量建議通過實驗確定，並最終在使用中進行調整。

二、「污水處理脫氮除磷」之 「除磷劑」特點：

使用范圍廣，針對各種鋁氧化、化學拋光、塗裝、磷化等高含磷廢水；

具有除磷、混凝、調PH等多重功效，是一種多功能高效除磷劑；

使用pH值范圍廣；

除磷徹底，出水清澈。

現場使用方法：

1、投加方法：可配成5%-20%的溶液後投加，也可直接投加；

2、現場使用：可根據現有的處理流程，在反應池工序投加；3、使用條件：PH值使用范圍為3-6。

9. 廢水除氨氮的好方法有哪些

在污水的生物脫氮處理過程中，首先在好氧條件下,通過好氧硝化菌的作用 ,將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽 ;然後在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從污水中逸出。

10. 污水生物脫氮處理技術必須滿足哪些條件

C/N比值是判別能否有效脫氮的重要指標。從理論上講，C/N≥2.86就能進行生物脫氮，內但一般認為，C/N≥3.5才能容進行有效脫氮。
氮也是構成微生物的元素之一，一部分進入細胞體內的氮將隨剩餘污泥一起從水中去除。這部分氮量占所去除的BOD5的5%。
在有機物被氧化的同時，污水中的有機氮也被氧化成氨氮，並且在溶解氧充足、泥齡足夠長的情況下進一步氧化成硝酸鹽氮。
反硝化菌在缺氧的情況下可以利用硝酸鹽(NO-3-N)中的氮作為電子受體，氧化有機物，將硝酸鹽中的氮還原成氮氣(N2)，從而完成污水的脫氮過程。
由此可見，要達到生物脫氮的目的，完全硝化是先決條件，充足的碳源是基本保障。