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氨氮廢水的危害

發布時間: 2021-03-28 22:19:25

❶ 氨氮超標對人體的危害

氨氮(NH3-N)以游離氨(NH3)或銨鹽(NH4-)形式存在於水中,兩者的組成比取決於水的pH值和水溫。當pH值偏高時,游離氨的比例較高。反之,則銨鹽的比例高,水溫則相反。水中的氨氮主要來源於生活污水中含氮有機物的初始污染,如焦化廢水和合成氨化肥廠廢水等,受微生物作用,可分解成亞硝酸鹽氮,繼續分解,最終成為硝酸鹽氮,完成水的自凈過程。當水中的亞硝酸鹽氮過高,飲用此水將和蛋白質結合形成亞硝胺,是一種強致癌物質。長期飲用對身體極為不利。魚類對水中氨氮比較敏感,當氨氮含量高時會導致魚類死亡。亞硝酸鹽是亞硝胺類化合物的前體物質。亞硝酸鹽廣泛存在於自然界環境中,尤其是在食物中。例如蔬菜中亞硝酸鹽的平均含量大約為4mg/kg,肉類約為3mg/kg,蛋類約為5mg/kg,而豆粉的平均含量可達10mg/kg,鹹菜中的平均含量也在7mg/kg以上。在人們日常膳食中,絕大部分亞硝酸鹽在人體內像「過客」一樣隨尿排出體外,只是在特定條件下才轉化成亞硝胺。所謂特定條件,包括酸鹼度、微生物和溫度。所以,通常條件下膳食中的亞硝酸鹽不會對人體健康造成危害,只有過量攝取,體內又缺乏維生素C的情況下,才會對人體引起危害。此外,長期食用亞硝酸鹽含量高的食品,有可能誘發癌症。引亞硝胺化學式:亞硝胺的化學式為NH2NO。大量的動物實驗已確認,亞硝胺是強致癌物,並能通過胎盤和乳汁引發後代腫瘤。同時,亞硝胺還有致畸和致突變作用。人群中流行病學調查表明,人類某些癌症,如胃癌

❷ 總氮特別高的廢水對氨氮的處理有影響嗎

過量氨氮排入水體會導致水體富營養化加劇,這樣在處理廢水的過程中,被氧化回生成的硝酸答鹽和亞硝酸鹽還會影響水生生物甚至是人類的生命健康。高濃度氨氮氨氮廢水處理的方法可以分為物化法、生化聯合法和新型生物脫氮法。

❸ 高濃度氨氮廢水處理存在什麼問題

高濃度氨氮廢水對微生物有一定的抑製作用,但N同時又是微生物生長的一種不可缺少的營養元內素。
氨氮廢容水的處理主要有以下的方法:
如果氨氮超高的話,可先加氫氧化鈉調節水PH11左右,通過氨氮吹脫塔用空氣吹脫,去除率可達80%左右
較低濃度的氨氮可以通過脫氮的污水處理工藝進行去除:比如說A/O、A/AO、SBR等活性污泥法,以及曝氣生物濾池生物轉盤的生物膜法進行處理。當然這裡面涉及很多專業性的問題,需要詳細了解的話我可以給你發些資料。

❹ 廢水有什麼危害

廢水的危害很多,主要有以下危害,要弄清廢水的危害,首先要搞清廢水的來源和分類。
一、污水的來源和分類
污水(英文:sewage,wastewater)受一定污染的來自生活和生產的排出水。
1、生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的,並被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度高。生活污水一般不含有毒物質,但是它有適合微生物繁殖的條件,含有大量的病原體,從衛生角度來看有一定的危害性。
2、工業廢水
工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、並被生產原料、半成品或成品等原料所污染,也包括熱污染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水);生產廢水是指在生產過程中形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理;生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由於初期雨水沖刷了地表的各種污染物,污染程度很高,故宜作凈化處理。
4、水體受污染的原因:
人類生產活動造成的水體污染中,工業引起的水體污染最嚴重。如工業廢水,它含污染物多,成分復雜,不僅在水中不易凈化,而且處理也比較困難。
工業廢水,是工業污染引起水體污染的最重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別,即使是同類工廠,生產過程不同,其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外,固體廢物和廢氣也會污染水體。
農業污染首先是由於耕作或開荒使土地表面疏鬆,在土壤和地形還未穩定時降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的懸浮物。
還有一個重要原因是近年來農葯、化肥的使用量日益增多,而使用的農葯和化肥只有少量附著或被吸收,其餘絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中,通過降雨,經過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。城市污染源對水體的污染主要是生活污水,它是人們日常生活中產生的各種污水的混合液,其中包括廚房、洗滌房、浴室和廁所排出的污水。
世界上僅城市地區一年排出的工業和生活廢水就多達500立方公里,而每一滴污水將污染數倍乃至數十倍的水體。
三、主要污染物
1、病原體污染物
生活污水、畜禽飼養場污水以及製革、洗毛、屠宰業和醫院等排出的廢水,常含有各種病原體,如病毒、病菌、寄生蟲。水體受到病原體的污染會傳播疾病,如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等。歷史上流行的瘟疫,有的就是水媒型傳染病。如1848年和1854年英國兩次霍亂流行,死亡萬餘人;1892年德國漢堡霍亂流行,死亡750餘人,均是水污染引起的。
受病原體污染後的水體,微生物激增,其中許多是致病菌、病蟲卵和病毒,它們往往與其他細菌和大腸桿菌共存,所以通常規定用細菌總數和大腸桿菌指數及菌值數為病原體污染的直接指標。病原體污染的特點是:(1)數量大;(2)分布廣;(3)存活時間較長;(4)繁殖速度快;(5)易產生抗葯性,很難絕滅;(6)傳統的二級生化污水處理及加氯消毒後,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常見的混凝、沉澱、過濾、消毒處理能夠去除水中99%以上病毒,如出水濁度大於0.5度時,仍會伴隨病毒的穿透。病原體污染物可通過多種途徑進入水體,一旦條件適合,就會引起人體疾病。
2、耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造紙等工業廢水中,含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。這些物質以懸浮或溶解狀態存在於污水中,可通過微生物的生物化學作用而分解。在其分解過程中需要消耗氧氣,因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少,影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭氧分解,產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味,使水質進一步惡化。水體中有機物成分非常復雜,耗氧有機物濃度常用單位體積水中耗氧物質生化分解過程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃時,五天生化需氧量(BOD5)表示。
3、植物營養物
植物營養物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長、干擾水質凈化,使BOD5升高的物質。水體中營養物質過量所造成的"富營養化"對於湖泊及流動緩慢的水體所造成的危害已成為水源保護的嚴重問題。
富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,沉積物不斷增多,先變為沼澤,後變為陸地。這種自然過程非常緩慢,常需幾千年甚至上萬年。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化現象,可以在短期內出現。
植物營養物質的來源廣、數量大,有生活污水(有機質、洗滌劑)、農業(化肥、農家肥)、工業廢水、垃圾等。每人每天帶進污水中的氮約50g。生活污水中的磷主要來源於洗滌廢水,而施入農田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水體中。天然水體中磷和氮(特別是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生長的控制因素。當大量氮、磷植物營養物質排入水體後,促使某些生物(如藻類)急劇繁殖生長,生長周期變短。藻類及其他浮游生物死亡後被需氧生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物所分解,不斷產生硫化氫等氣體,使水質惡化,造成魚類和其他水生生物的大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中,又把生物所需的氮、磷等營養物質釋放到水中,供新的一代藻類等生物利用。因此,水體富營養化後,即使切斷外界營養物質的來源,也很難自凈和恢復到正常水平。水體富養化嚴重時,湖泊可被某些繁生植物及其殘骸淤塞,成為沼澤甚至乾地。局部海區可變成"死海",或出現"赤潮"現象。
常用氮、磷含量,生產率(O2)及葉綠素-α作為水體富營養化程度的指標。防治富營養化,必須控制進入水體的氮、磷含量。
4、有毒污染物
有毒污染物指的是進入生物體後累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化,引起暫時或持久的病理狀態,甚至危及生命的物質。如重金屬和難分解的有機污染物等。污染物的毒性與攝入機體內的數量有密切關系。同一污染物的毒性也與它的存在形態有密切關系。價態或形態不同,其毒性可以有很大的差異。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比無機汞大得多。另外污染物的毒性還與若干綜合效應有密切關系。從傳統毒理學來看,有毒污染物對生物的綜合效應有三種:(1)相加作用,即兩種以上毒物共存時,其總效果大致是各成分效果之和。(2)協同作用,即兩種以上毒物共存時,一種成分能促進另一種成分毒性急劇增加。如銅、鋅共存時,其毒性為它們單獨存在時的8倍。(3)拮抗作用,兩種以上的毒物共存時,其毒性可以抵消一部分或大部分。如鋅可以抑制鎘的毒性;又如在一定條件下硒對汞能產生拮抗作用。總之,除考慮有毒污染物的含量外,還須考慮它的存在形態和綜合效應,這樣才能全面深入地了解污染物對水質及人體健康的影響。
有毒污染物主要有以下幾類:(1)重金屬。如汞、鎘、鉻、鉛、釩、鈷、鋇等,其中汞、鎘、鉛危害較大;砷、硒和鈹的毒性也較大。重金屬在自然界中一般不易消失,它們能通過食物鏈而被富集;這類物質除直接作用於人體引起疾病外,某些金屬還可能促進慢性病的發展。(2)無機陰離子,主要是NO2-、F-、CN-離子。NO2-是致癌物質。劇毒物質氰化物主要來自工業廢水排放。(3)有機農葯、多氯聯苯。目前世界上有機農葯大約6000種,常用的大約有200多種。農葯噴在農田中,經淋溶等作用進入水體,產生污染作用。有機農葯可分為有機磷農葯和有機氯農葯。有機磷農葯的毒性雖大,但一般容易降解,積累性不強,因而對生態系統的影響不明顯;而絕大多數的有機氯農葯,毒性大,幾乎不降解,積累性甚高,對生態系統有顯著影響。多氯聯苯(PCB)是聯苯分子中一部分氫或全部氫被氯取代後所形成的各種異構體混合物的總稱。
多氯聯苯劇毒,脂溶性大,易被生物吸收,化學性質十分穩定,難以和酸、鹼、氧化劑等作用,有高度耐熱性,在1000~1400℃高溫下才能完全分解,因而在水體和生物中很難降解。(4)致癌物質。致癌物質大體分三類:稠環芳香烴(PAHs),如3,4-苯並芘等;雜環化合物,如黃麴黴素等;芳香胺類,如甲、乙苯胺,聯苯胺等。(5)一般有機物質。如酚類化合物就有2000多種,最簡單的是苯酚,均為高毒性物質;腈類化合物也有毒性,其中丙烯腈的環境影響最為注目。
5、石油類污染物
石油污染是水體污染的重要類型之一,特別在河口、近海水域更為突出。排入海洋的石油估計每年高達數百萬噸至上千萬噸,約佔世界石油總產量的千分之五。石油污染物主要來自工業排放,清洗石油運輸船隻的船艙、機件及發生意外事故、海上採油等均可造成石油污染。而油船事故屬於爆炸性的集中污染源,危害是毀滅性的。
石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物,進入水體後的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻礙水體復氧作用,油類粘附在魚鰓上,可使魚窒息;粘附在藻類、浮游生物上,可使它們死亡。油類會抑制水鳥產卵和孵化,嚴重時使鳥類大量死亡。石油污染還能使水產品質量降低。
6、放射性污染物
放射性污染是放射性物質進入水體後造成的。放射性污染物主要來源於核動力工廠排出的冷卻水,向海洋投棄的放射性廢物,核爆炸降落到水體的散落物,核動力船舶事故泄漏的核燃料;開采、提煉和使用放射性物質時,如果處理不當,也會造成放射性污染。水體中的放射性污染物可以附著在生物體表面,也可以進入生物體蓄積起來,還可通過食物鏈對人產生內照射。
水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前,在世界任何海區幾乎都能測出90Sr、137Cs。
7、酸、鹼、鹽無機污染物
各種酸、鹼、鹽等無機物進入水體(酸、鹼中和生成鹽,它們與水體中某些礦物相互作用產生某些鹽類),使淡水資源的礦化度提高,影響各種用水水質。鹽污染主要來自生活污水和工礦廢水以及某些工業廢渣。另外,由於酸雨規模日益擴大,造成土壤酸化、地下水礦化度增高。
水體中無機鹽增加能提高水的滲透壓,對淡水生物、植物生長產生不良影響。在鹽鹼化地區,地面水、地下水中的鹽將對土壤質量產生更大影響。
8、熱污染
熱污染是一種能量污染,它是工礦企業向水體排放高溫廢水造成的。一些熱電廠及各種工業過程中的冷卻水,若不採取措施,直接排放到水體中,均可使水溫升高,水中化學反應、生化反應的速度隨之加快,使某些有毒物質(如氰化物、重金屬離子等)的毒性提高,溶解氧減少,影響魚類的生存和繁殖,加速某些細菌的繁殖,助長水草叢生,厭氣發酵,惡臭。
魚類生長都有一個最佳的水溫區間。水溫過高或過低都不適合魚類生長,甚至會導致死亡。不同魚類對水溫的適應性也是不同的。如熱帶魚適於15~32℃,溫帶魚適於10~22℃,寒帶魚適於2~10℃的范圍。又如鱒魚雖在24℃的水中生活,但其繁殖溫度則要低於14℃。一般水生生物能夠生活的水溫上限是33~35℃。
除了上述八類污染物以外,洗滌劑等表面活性劑對水環境的主要危害在於使水產生泡沫,阻止了空氣與水接觸而降低溶解氧,同時由於有機物的生化降解耗用水中溶解氧而導致水體缺氧。高濃度表面活性劑對微生物有明顯毒性。
水體污染的例子很多,如京杭大運河(杭州段)兩岸有許多工廠,每天均有大量廢水排入運河,使水體中固體懸浮物、有機物、重金屬(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超過地面水標准,有的超過幾十倍,使水體處於厭氧的還原狀態,烏黑發臭,魚蝦絕跡,不能用於生活、農業等用水;水體自凈能力差,若不治理,並控制污染源,水體污染還會進一步擴大。
水環境中的污染物,總體上可劃分為無機污染物和有機污染物兩大類。在水環境化學中較為重要的,研究得較多的污染物是重金屬和有機物。我國水污染化學研究始於70年代,從重金屬、耗氧有機物、DDT、六六六等農葯污染開始,目前研究的重點已轉向有機污染物,特別是難降解有機物,因其在環境中的存留期長,容易沿食物鏈(網)傳遞積累(富集),威脅生物生長和人體健康,因而日益受到人們重視。本章著重介紹重金屬和有機污染物在水體中遷移轉化的環境化學行為。
四、污染物進入水體後的運動過程
污染物進入水體後立即發生各種運動。下面以海洋為例作一簡介,其他水體的情況,可以類推。
海洋中生活著各種各樣的水生動物和植物。生物與水、生物與生物之間進行著復雜的物質和能量的交換,從數量上保持著一種動態的平衡關系。但在人類活動的影響下,這種平衡遭到了破壞。當人類向水中排放污染物時,一些有益的水生生物會中毒死亡,而一些耐污的水生生物會加劇繁殖,大量消耗溶解在水中的氧氣,使有益的水生生物因缺氧被迫遷棲他處,或者死亡。特別是有些有毒元素,既難溶於水又易在生物體內累積,對人類造成極大的傷害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物體內的含量卻很高,在魚體內的含量又高得出奇。假定水體中汞的濃度為1,水生生物中的底棲生物(指生活在水體底泥中的小生物)體內汞的濃度為700,而魚體內汞的濃度高達860。由此可見,當水體被污染後,一方面導致生物與水、生物與生物之間的平衡受到破壞,另一方面一些有毒物質不斷轉移和富集,最後危及人類自身的健康和生命。
五、水體污染對人體健康的影響
1、水體污染的危害是多方面的,這里簡單介紹一下水體污染對人體健康的影響
(1)、引起急性和慢性中毒。水體受有毒有害化學物質污染後,通過飲水或食物鏈便可能造成中毒。著名的水俁病、痛痛病是由水體污染引起的。
(2)、致癌作用。某些有致癌作用的化學物質如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺、苯並(a)芘和其他多環芳烴、鹵代烴污染水體後,可被懸浮物、底泥吸附,也可在水生生物體內積累,長期飲用含有這類物質的水,或食用體內蓄積有這類物質的生物(如魚類)就可能誘發癌症。
(3)、發生以水為媒介的傳染病。人畜糞便等生物污染物污染水體,可能引起細菌性腸道傳染病如傷寒、痢疾、腸炎、霍亂等;腸道內常見病毒如脊髓灰質類病毒、柯薩奇病毒、傳染性肝炎病毒等,皆可通過水體污染引起相應的傳染病。1989年上海的"甲肝事件",就是由水體污染引起的。在發展中國家,每年約有6000萬人死於腹瀉,其中大部分是兒童。
(4)、間接影響。水體污染後,常可引起水的感官性狀惡化,如某些污染物在一定濃度下,對人的健康雖無直接危害,但可使水發生異臭、異色,呈現泡沫和油膜等,妨礙水體的正常利用。銅、鋅、鎳等物質在一定濃度下能抑制微生物的生長和繁殖,從而影響水中有機物的分解和生物氧化,使水體自凈能力下降,影響水體的衛生狀況。
(5)、水體污染既可嚴重危害生態系統,還可造成嚴重的經濟損失。
2、主要污染物的影響
(1)、鉛: 對腎臟、神經系統造成危害,對兒童具高毒性,致癌性已被證實
(2)、鎘: 對腎臟有急性之傷害
(3)、砷: 對皮膚、神經系統等造成危害,致癌性已被證實
(4)、汞: 對人體的傷害極大,傷害主要器官為腎臟、中樞神經系統
(5)、硒: 高濃度會危害肌肉及神經系統
(6)、亞硝酸鹽: 造成心血管方面疾病,嬰兒的影響最為明顯(藍嬰症),具致癌性
(7)、總三鹵甲烷: 以氯仿對健康的影響最大,致癌性方面最常發生的是膀光癌
(8)、三氯乙烯(有機物): 吸入過多會降低中樞神經、心臟功能,長期暴露對肝臟有害
(9)四氯化碳(有機物): 對人體健康有廣泛影響,具致癌性,對肝臟、腎臟功能影響極大
六、污水水質指標
污水水質指標一般分為物理、化學、生物三大類。
1、物理性指標
溫度、色度、嗅和味、固體物質
固體物質的三種存在形態:懸浮的、膠體的、溶解的。固體物質用。總固體量(TS)作為指標,污水處理中常用懸浮固體(SS)表示固體物質的含量。
2、化學性指標
(1)、化學需氧量(CODcr):指用強化學氧化劑(我國法定用重鉻酸鉀)在酸性條件下,將有機物氧化成CO2與H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示。化學需氧量越高,表示水中有機污染物越多,污染越嚴重。
(2)、生化需氧量(BOD5):水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(mg/L)。
如果污水成分相對穩定,則一般來說,CODcr> BOD5。
一般BOD5/ CODcr大於0.3,認為適宜採用生化處理。
(3)、總需氧量(TOD):有機物主要元素是C、H、O、N、S等,當有機物被全部氧化時,將分別產生CO2、H2O、NO、SO2等,此時需氧量稱為總需氧量(TOD)。
(4)、總有機碳(TOC):包括水樣中所有有機污染物質的含碳量,也是評價水樣中有機物質質的一個綜合參數。
(5)、總氮(TN):污水中含氮化合物分為有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮,四種含氮化合物總量稱為總氮(TN)。凱氏氮(TKN)是有機氮與氨氮之和。
(6)、總磷(TP):包括有機磷與無機磷兩類。
(7)、pH值
(8)、重金屬
3、生物性指標
(1)、大腸菌群數:每升水樣中所含有的大腸菌群的數目,以個/L計。
(2)、細菌總數:是大腸菌群數、病原菌、病毒及其他細菌數的總和,以每毫升水樣中的細菌菌落總數表示。

❺ 廢水的主要危害是什麼

廢水危害應該要看具體污染類型 COD高水體缺氧 水生生物會死亡 氨氮高水體富營養化 重金屬污染會直接危害生活在水中生物和人類健康

❻ 氨氮廢水復雜到底有哪些污染物

氨氮廢水復就是含有氨氮的廢水。制
和其它有機廢水不同的是,氨氮廢水中氨氮廢水的含量較高,而氨氮的去除需要經過硝化與反硝化過程,此兩個過程在污水處理中意味著大量的成本投入,同時也和溫度,PH值,鹼度,營養平衡,溶解氧的控制密切相關,因此實際處理起來難度很大。
氨氮甚至不能像P那樣,可以用沉澱法去處,而硝化與反硝化對於溶解氧,微生物,環境的要求又不同。普通CHO有機物質可以好氧呼吸分解,硝化與反硝化細菌的培養,尤其是優勢菌的培養更加麻煩。
工藝復雜,影響因素多,去除效果不穩定,是氨氮廢水難處理的原因。
A/O,A2/O有很好的去除效果,如果希望簡單的工藝就能去除,當然困難。

❼ 氨氮廢水處理的國內外現狀

數字和公式都無法顯示,給我郵箱給你發過去這篇期刊

氨氮廢水處理技術現狀及發展
許國強#,曾光明#,殷志偉!,張劍鋒!
湖南大學環境科學與工程系,湖南長沙 湖南有色金屬研究院,湖南長沙摘要) 系統地概述了氨氮廢水處理技術現狀及在工業中的應用情況,並在分析和評價的基礎上探討其發展趨勢。
關鍵詞) 氨氮廢水;生物硝化;離子交換;氨吹脫;折點氯化

湖南有色金屬
/# 前言
近年來,隨著城市人口的日益膨脹和工農業的不斷發展,水環境污染事故屢屢發生,對人、畜構成嚴重危害。許多湖泊和水庫因氮、磷的排放造成水體富營養化,嚴重威脅到人類的生產生活和生態平衡。氨氮是引起水體富營養化的主要因素之一,為滿足公眾對環境質量要求的不斷提高,國家對氮制訂了越來越嚴格的排放標准,研究開發經濟、高效的除氮處理技術已成為水污染控制工程領域研究的重點和熱點。本文系統地闡述了氨氮廢水處理現狀和發展。
! 處理技術現狀
氨氮存在於許多工業廢水中,特別是鋼鐵、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃製造、肉類加工和飼料等生產過程,均排放氨氮廢水,其濃度取決於原料性質、工藝流程、水的耗量及水的復用等。對一給定廢
水,選擇技術方案主要取決於:(#)水的性質;(!)處理效果;(,)經濟效益。以及處理後出水的最後處置方法等。
雖然有許多方法都能有效地去除氨,如物理方法有反滲透蒸餾、土壤灌溉;化學法有離子交換法、氨吹脫、化學沉澱法、折點氯化、電滲析、電化學處理、催化裂解;生物方法有硝化及藻類養殖,但其應用於工業廢水的處理,必須具有應用方便、處理性能穩定、適應於廢水水質及比較經濟等優點,因此,目前氨氮處理實用性較好的技術為:(#)生物脫氮法;(!)氨吹脫、汽提法;(,)折點氯化法;(%)離子交換
法; # < , =。!$ # 生物脫氮法
生物脫氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧條件下,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和硝酸鹽的過程。如果反應完全,氨氧化成硝酸鹽分兩階段完成:開始,在亞硝酸菌的作用下使氨氧化成亞硝酸鹽,亞硝酸菌屬於強好氧性自養細菌,利用氨作為其唯一能源,方程式(#)為這個反應關系式。第二階段,在硝酸菌的作用下,使亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽,硝酸菌是以亞硝酸作為唯一能源的特種自養細菌,方程式(!)為這個反應的關系式。整個硝化反應可以用總方程式(,)來表示。從此關系式中可看到要達到完全硝化,#$ & >? >?@1/, 1 A B 9(以氮計)就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!雖然有些異養生物也能進行硝化,但硝化中最主要的生物是亞硝酸菌屬和硝酸菌屬。硝化最佳E/值為』$ %,當E/ 在+$ 』 < 』$ " 范圍時,為最佳速度的"&F。當溫度從( G提高到,& G時,硝化速度也隨之不斷增加,而剩餘溶解氧大於#$ & >? B 9 就足以維持這一反應。
反硝化就是在缺氧條件下,由於反硝化菌的作用,將和
. 還原為的過程。其過程的電子供體是各種碳源,若以甲醇作碳源為例,其反應式為:

對於硝化反應,溫度對其影響比其它生物處理過程要大些,一般溫度應維持在為宜。
用生物法處理含氨氮廢水時,有機碳的相對濃度是考慮的主要因素,維持最佳碳氮比也是生物處理法成功的關鍵之一。若廢水性質不宜直接進行生物處理,則採用物化法或物化. 生物聯合法達到排放要求較為經濟。
生物脫氮可去除多種含氮化合物,其處理效果穩定,不產生二次污染,而且比較經濟,但有佔地面積大、低溫時效率低、易受有毒物質影響且運行管理比較麻煩等缺點。
氨吹脫、汽提法
吹脫、汽提法用於脫除水中溶解氣體和某些揮發性物質。即將氣體通入水中,使氣水相互充分接觸,使水中溶解氣體和揮發性溶質穿過氣液界面,向氣相轉移,從而達到脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣,前者稱為吹脫,後者稱為汽提。氨吹脫、汽提是一個傳質過程,即在高0* 時,使廢水與空氣密切接觸從而降低廢水中氨濃度的過程,推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差。
吹脫法一般採用吹脫池(也稱曝氣池)和吹脫塔兩類設備,但吹脫池佔地面積大,而且易污染周圍環境,所以有毒氣體的吹脫都採用塔式設備。汽提則都在塔式設備中進行。
自然吹脫法依靠水面與空氣自然接觸而脫除溶解性氣體,它運用於溶解氣體極度易解吸、水溫較高、風速較大、有開闊地段和不產生二次污染的場合。此類池子兼有貯水作用。塔式設備中填料吹脫塔主要特徵是在塔內裝置一定高度的填料層,使具有大表面積的填充塔來達到氣. 水間充分接觸,利於氣. 水間的傳質過程。常用填料有木格板、紙質蜂窩、拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂,並分布到填料的整個表面,水通過填料往下流,與氣流逆向流動,廢水在離開塔前,氨組分被部分汽提,但需保持進水的0* 值不變。空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加,隨氣水比增加而減少,對要求達到的任何氨去除程度,進口濃度、0* 和塔溫度曲線圖有一個最小的氣水比。由於氨吹脫、汽提的同時起到了冷卻塔的作用,氣水比增加將同時降低出口冷水的溫度,如果0* 低於1"/ 2 時,它會降低吹脫效果。
氨吹脫、汽提工藝具有流程簡單、處理效果穩定、基建費和運行費較低等優點,但其缺點是生成水垢,在大規模的氨吹脫、汽提塔中,生成水垢是一個嚴重的操作問題。如果生成軟質水垢,可以安裝水的噴淋系統;而如果生成硬質水垢,不論用噴淋或刮刀均不能消除此問題。
(/ ! 折點氯化法
折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉,使廢水中氨完全氧化為$( 的方法。其反應可表示為
$當氯氣通入廢水中達到某一點,在該點時水中游離氯含量最低,而氨的濃度降為零。當)3( 通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此,該點為折點。處理時所需的實際氯氣量取決於溫度、0* 值
及氨氮濃度。折點氯化法處理後的出水在排放前一般需用活性炭或與%( 進行反氯化,以去除水中殘余的氯。在反氯化時產生的氫離子而引起的0* 值下降一般可忽略,因為去除1 45 殘余氯只消耗( 45 左右
的鹼(以)6)%! 計)。活性炭去除殘余氯的同時還具有去除其他有機物的優點。
此法效果最佳,不受水溫影響,操作方便,投資省,但對於高濃度氨氮廢水的處理運行成本很高。
(/ + 離子交換法
沸石是一種對氨離子有很強選擇性的硅鋁酸鹽,一般作為離子交換樹脂用於去除氨氮的為斜發沸石,其對離子的選擇順序依次為。
此法具有投資省、工藝簡單、操作較為方便的優點,但對於高濃度的氨氮廢水,會使樹脂再生頻繁而造成操作困難,且再生液仍為高濃度氨氮廢水,需再處理。常用的離子交換系統有三種類型:(1)固定床;
(()混合床;(!)移動床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系統中,溶液的去離子過程為二階段間歇
過程。溶液通過陽樹脂床時陽離子與氫離子交換生
成酸溶液,然後此溶液再通過陰樹脂床,以去除陰離
子。交換能力將耗盡時,樹脂在原位再生,經常採用
向下流再生法,此法操作可靠方便,但其化學效率相
對較低,容積較大,聯繫到樹脂用量大,有時為了適應連續流的要求,還需要有儲備裝置,因而投資費用
較高。
#$ %$ # 混合床
混合床系統用一步法來去除溶液中的離子。溶
液流過陽、陰樹脂充分混合的混合床。混合床的再生
比兩個單生床再生要復雜一些,因為在再生前必須
將兩種樹脂分開。在水力學上可利用兩種樹脂的比
重差用水力反洗使其分層。雖然混合床的化學效率
較高,但它需要大量的清洗水。這對節約用水不利,
另外將交換離子作為回收產品收集時,回收液稀,其
濃縮費用也很高。
#$ %$ ! 移動床
移動床系統通過二階段過程來去除溶液中的離
子。在這兩個過程中,雖然實際上工作流體處理的水
是間歇的,而它的效果卻是連續的。首先溶液和陽樹
脂逆向流動,陽樹脂脈動通過容器,新鮮樹脂從一端
補充,用過的樹脂從另一端排出,在此過程中完成離
子交換和樹脂再生。然後溶液游向流過一個與上面
相似的陰樹脂移動床來完成陰離子的交換。
#$ & 化學沉澱法』 % (
化學沉澱法從#) 世紀*) 年代就開始應用於廢
水處理,隨著對化學沉澱法的不斷研究,發現化學沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
廢水中投加./# 1 和,-%
! 2 ,使之和0+%
1 生成難溶復
鹽./0+%,-%·*+#-3 簡稱.4,5 結晶,再通過重力
沉澱使.4, 從廢水中分離。這樣可以避免往廢水中
帶入其它有害離子,而且./- 還起到了一定程度的
中和+1 的作用,節約了鹼的用量。經化學沉澱後,若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的殘留濃度還比較高,則有研究建
議化學沉澱放在生物處理前,經過生物處理後0 和
, 的含量可進一步降低。產物.4, 為圓柱形晶體,
無吸濕性,在空氣中很快乾燥,沉澱過程中很少吸收
有毒物質,不吸收重金屬和有機物。另外,.4, 溶解
度隨著7+ 的升高而降低;溫度越低,.4, 溶解度也
越低。
化學沉澱法可以處理各種濃度氨氮廢水。其與
生物法結合處理高濃度氨氮廢水,曝氣池不需達到
硝化階段,曝氣池體積比硝化2 反硝化法可以減小
約一倍。0+%
1 60 在化學沉澱法中被沉澱去除,與硝
化6 反硝化法相比,能耗大大節省,反應也不受溫度
限制,不受有毒物質的干擾,其產物.4, 還可用作
肥料,可在一定程度上降低處理費用。因此,.4, 沉
淀法是一種技術可行、經濟合理的方法,很有開發前
景,但要廣泛應用於工業廢水處理,尚需解決以下兩
個問題:(")尋找價廉高效的沉澱劑;(#)開發.4,
作為肥料的價值。
! 工業應用
氨氮處理技術的選擇與氨氮濃度密切相關。對
於低濃度氨氮廢水處理,應用較多的方法是空氣吹
脫法、離子交換法、生物硝化和反硝化法等,其中
對於無機類氨氮廢水的處理,以前兩種方法應用較
多;而對於有機類氨氮廢水的處理,則以生物硝化
和反硝化法為主。
!$ " 低濃度氨氮廢水
!$ "$ " 天然沸石離子交換法』 & (
天然沸石為一種骨架狀的鋁硅酸鹽,具有離子
交換特性,尤其是對0+%
1 具有特殊的選擇性;還具
有良好的熱穩定性和耐酸性,在高溫或強酸條件下,
晶格仍可保持穩定。天然沸石離子交換法處理氨氮
廢水具有工藝簡單、操作方便、投資少等特點,一般
來說,對於氨鹼廠和一些工藝比較先進、管理水平較
高的聯鹼廠,部分高濃度含氨再生液均可返回到生
產系統中去,這樣既能簡化整個污水處理工藝流程,
也能大幅度降低污水處理成本。但對合成氨及其他
氨加工行業不能返回工藝中的高濃度含氨再生液,
必須進行空氣吹脫(吹脫氣經+#8-% 吸收後排空)、
蒸餾等方法處理後使之循環使用。空氣吹脫費用低,
但受到環境制約,而蒸餾法則不受環境影響,但費用
較高,硫酸吸收吹脫氣中氨所得硫酸銨可作為復合
肥料生產的原料使用,而蒸餾所回收氨則可返回到
生產系統。
!$ "$ # 生物脫氮法
!$ "$ #$ " 在焦化廢水中的應用
氨氮是焦化廢水中的主要污染物之一,目前來
說,生物脫氮基本流程為4—4—- 工藝』 * (,焦化廢
水含有高濃度0+!60 和有機物,其中很多物質具有
較強生物毒性,從而對硝化、反硝化過程有抑製作
用。所以應對硝化菌進行馴化,使其逐步適應高濃度
焦化廢水環境,防止廢水中有機物及0+! 對硝化菌
的抑制。綜合考慮到0+!60 和9-: 的去除,厭氧處
理部分能通過厭氧水解和酸化菌群的作用改變廢水
中有機物成分來提高廢水的可生化性,便於後續工
序的良好運行。一般亞硝酸菌比硝酸菌有較強的環
境適應能力及耐受毒物能力,容易出現積累現象,所
以一般應防止水質的大幅度波動和長時間的沖擊。由於%&!
』 對環境也有一定的危害,會引起水體富營
養化,所以應對%&!
』 的排放進行一定控制,可以進
一步反硝化處理,使%&!
』 轉化為%"。對於(—(—&
工藝的處理效果,迴流比、碳氮比、溶解氧、)* 和溫
度等都是主要因素,這些都應該視廢水的水質而
定。
!+ #+ "+ " 在煉油廢水中的應用
國內有的煉油廠廢水處理採用隔油池—氣浮池
—生物濾塔—活性污泥池處理,其實這種工藝對
,&-、,%、.&-、石油類、揮發酚、懸浮物的去除效果
較好,但對氨氮的降解效果很差,致使出水中%*!/%
不能達到國家排放標准。經過中試研究,提出& 0 &
和( 0 & 生化處理工藝,其結果表明這兩種工藝都能
使處理後出水的%*!/% 以及其它控制指標達到國家
排放標准。& 0 & 工藝流程為:煉廠隔油出水—氣浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—處理後廢
水(外排),其主要生化系統包括一氧池和硝化池。一
氧池中優勢菌種為異養菌,通過代謝活動降解有機
物,而硝化池中的優勢菌種為硝化菌,主要將%*!/%
轉化為%&!
』 。( 0 & 工藝流程為:煉廠隔油出水—氣
浮池—調節池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—處理後廢水(外排),其中處理後廢水部分迴流至
調節池與氣浮出水混合。其生化系統主要包括硝化
池和缺氧池,硝化池中的優勢菌種為硝化菌,主要將
氨態氮轉化為硝態氮;缺氧池中優勢菌種為反硝化
菌,使硝化池部分迴流水和氣浮出水的混合水中硝
態氮轉化為%",並降解有機物。這兩種工藝相對來說
運行比較穩定,耐沖擊力較強。
!+ " 高濃度氨氮廢水
對於較高濃度氨氮廢水用一種方法處理,很難
達到國家排放標准,所以對於高濃度氨氮廢水可用
聯合法處理以達到排放要求。
!+ "+ # 吹脫法1 生物法應用
某些制葯廠由於工藝原因產生的部分高濃度氨
氮廢水,不適宜於直接用生物硝化處理,處理後很難
達到排放標准,但基於各種方法的比較研究,若對氨
氮廢水先進行吹脫,大大降低%*!/% 濃度,後與其它
廢水混合進入生化處理系統進一步處理,則出水水
質將會大有改觀,只是廢水中氨氮通常以氨離子和
游離氨形態相互平衡存在,)* 值為中性時主要以
%*2
1 存在,鹼性時主要以%*! 形式存在。吹脫效率
與)* 值和溫度有直接關系,應該做試驗確定最佳吹
脫條件,達到最佳效果。
!+ "+ " 吹脫法1 折點氯化應用
對於某材料廠的%*2,3 工業廢水的研究比較,
單一的吹脫法處理無法達到排放要求,採用閉路吹
脫鹽酸液吸收回收%*2,3 與折點加氯法4 $ 5 聯合使
用,既可達到較好的處理效果,又能回收液態或固態
氯化胺返回工藝使用或外銷,大大降低了處理成
本。其折點加氯法化學反應式如下:
%*2
1 1 *&,3*%*",3(一氯胺)1 *"& 1 *1
%*",3 1 *&,3*%*,3"
(二氯胺)1 *"&
%*,3" 1 *&,3*%,3! 6 三氯胺或三氯化氮)1 *"&
一氯胺進一步氧化為氮:
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 』
二氯胺經下列反應生成硝酸鹽:
%*,3" 1 *"&*%*(&*)1 *1 1 ",3 』
%*(&*),3 1 "*&,3*%&!
』 1 !,3 』 1 2*1
三氯胺在水中是呈穩定狀態的。吹脫的含氮氣
體用鹽酸溶液進行二段循環吸收,反應為:
%*! 1 *,3*%*2,3
該方法既回收了有價物質,又消除了二次污染,
其工藝是脫氨氮的理想方法。
綜上所述,氨氮廢水治理技術的主要方法是生
物脫氮法和吹脫法及它們的聯合應用,作者認為:氨
氮廢水治理技術發展重點是改善現有工藝條件,降
低成本,同時開發新的治理方法。有研究指出4 7 5,鑒
於考慮到生物脫氮反硝化過程中可能出現的碳源不
足及硝化過程中可能出現的%&"
』 的積累,如果人為
地加以引導,使%*! 以%*! %&"
』 %" 的脫氮
途徑進行,即以%&"
』 作為硝化反應的終點,則無凝
可以降低能耗,若需要外加碳源時,還可以降低脫氮
對有機碳源數量的要求。當然,生物脫氮是一個十分
復雜的生化過程,不易控制,對於以%&"
』 作為硝化
終點的脫氮過程有待進一步研究。另外,在曝氣池中
使用懸浮填料4 #8 5 也是現今的研究開發方向,但還較
少應用於工業廢水方面,其密度接近於水,使用時直
接加於曝氣池中,在曝氣時懸浮於水中並均勻全池
流化,使固、液、氣三相充分接觸,污染物質被很快降
解,懸浮填料生物膜( 0 & 工藝可提高耐沖擊力且只
需迴流二沉池中硝化水,而無須污泥迴流,動力消耗
低,運行管理方便。
2 結語
對氨氮廢水的處理,至今還沒有尋找到一種通
用的有效方法。目前,無論是用物化法、生物法或物化T 生物聯合法處理廢水,對其處理技術的正確選
擇應從以下幾點綜合考慮:
1 提供改進生產技術和改變生產原料以減少廢水量及降低氨氮濃度的機會;
2與優化的水利用計劃、良好的工廠管理及可能的副產品回收相結合;
3用其它方法代替,包括物化法和生物法;
4能夠經濟地處理廢水中的氨氮。

❽ 請問氨氮廢水超標的原因都有哪些呢

我個人覺得超標的原因有很多,可能是進水氨氮過高或者有機氮較高等等,詳細的原因自己根據實際情況判斷。

❾ 高濃度氨氮廢水處理有哪些弱點

工藝有幾個致命的弱點。

1)無論是「蒸氨(汽提)或吹脫+A/O或吹脫+化學沉澱」,都離專不開高投資、高運行成屬本的預處理工藝。「蒸氨」一次性投資太大,「吹脫」動力消耗太大。

2)續接A/O法時不僅投資高,而且佔地面積大,對預處理出水的要求苛刻(如NH3-N必須小於300mg/l,汽提或吹脫法對超過5000mg/l以上的高濃度氨氮廢水根本達不到這個要求,於是只能用成倍的清水稀釋)。

3)續接化學沉澱法雖然投資和佔地面積都比A/O法小,但它葯劑的消耗量太大,N:P:Mg之比都在1:1.1-1.2,處理葯劑成本太高,而且出水也不可能達到國家一級或二級排放標准。

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