氨氮废水的危害
❶ 氨氮超标对人体的危害
氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4-)形式存在于水中,两者的组成比取决于水的pH值和水温。当pH值偏高时,游离氨的比例较高。反之,则铵盐的比例高,水温则相反。水中的氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物的初始污染,如焦化废水和合成氨化肥厂废水等,受微生物作用,可分解成亚硝酸盐氮,继续分解,最终成为硝酸盐氮,完成水的自净过程。当水中的亚硝酸盐氮过高,饮用此水将和蛋白质结合形成亚硝胺,是一种强致癌物质。长期饮用对身体极为不利。鱼类对水中氨氮比较敏感,当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。亚硝酸盐是亚硝胺类化合物的前体物质。亚硝酸盐广泛存在于自然界环境中,尤其是在食物中。例如蔬菜中亚硝酸盐的平均含量大约为4mg/kg,肉类约为3mg/kg,蛋类约为5mg/kg,而豆粉的平均含量可达10mg/kg,咸菜中的平均含量也在7mg/kg以上。在人们日常膳食中,绝大部分亚硝酸盐在人体内像“过客”一样随尿排出体外,只是在特定条件下才转化成亚硝胺。所谓特定条件,包括酸碱度、微生物和温度。所以,通常条件下膳食中的亚硝酸盐不会对人体健康造成危害,只有过量摄取,体内又缺乏维生素C的情况下,才会对人体引起危害。此外,长期食用亚硝酸盐含量高的食品,有可能诱发癌症。引亚硝胺化学式:亚硝胺的化学式为NH2NO。大量的动物实验已确认,亚硝胺是强致癌物,并能通过胎盘和乳汁引发后代肿瘤。同时,亚硝胺还有致畸和致突变作用。人群中流行病学调查表明,人类某些癌症,如胃癌
❷ 总氮特别高的废水对氨氮的处理有影响吗
过量氨氮排入水体会导致水体富营养化加剧,这样在处理废水的过程中,被氧化回生成的硝酸答盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至是人类的生命健康。高浓度氨氮氨氮废水处理的方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。
❸ 高浓度氨氮废水处理存在什么问题
高浓度氨氮废水对微生物有一定的抑制作用,但N同时又是微生物生长的一种不可缺少的营养元内素。
氨氮废容水的处理主要有以下的方法:
如果氨氮超高的话,可先加氢氧化钠调节水PH11左右,通过氨氮吹脱塔用空气吹脱,去除率可达80%左右
较低浓度的氨氮可以通过脱氮的污水处理工艺进行去除:比如说A/O、A/AO、SBR等活性污泥法,以及曝气生物滤池生物转盘的生物膜法进行处理。当然这里面涉及很多专业性的问题,需要详细了解的话我可以给你发些资料。
❹ 废水有什么危害
废水的危害很多,主要有以下危害,要弄清废水的危害,首先要搞清废水的来源和分类。
一、污水的来源和分类
污水(英文:sewage,wastewater)受一定污染的来自生活和生产的排出水。
1、生活污水
生活污水是人类在日常生活中使用过的,并被生活废料所污染的水。其水质、水量随季节而变化,一般夏季用水相对较多,浓度低;冬季相应量少,浓度高。生活污水一般不含有毒物质,但是它有适合微生物繁殖的条件,含有大量的病原体,从卫生角度来看有一定的危害性。
2、工业废水
工业废水是在工矿生产活动中产生的废水。工业废水可分为生产污水与生产废水。生产污水是指在生产过程中形成、并被生产原料、半成品或成品等原料所污染,也包括热污染(指生产过程中产生的、水温超过60℃的水);生产废水是指在生产过程中形成,但未直接参与生产工艺、未被生产原料、半成品或成品等原料所污染或只是温度少有上升的水。生产污水需要进行净化处理;生产废水不需要净化处理或仅需做简单的处理,如冷却处理。生活污水与生产污水的混合污水称为城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由于初期雨水冲刷了地表的各种污染物,污染程度很高,故宜作净化处理。
4、水体受污染的原因:
人类生产活动造成的水体污染中,工业引起的水体污染最严重。如工业废水,它含污染物多,成分复杂,不仅在水中不易净化,而且处理也比较困难。
工业废水,是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别,即使是同类工厂,生产过程不同,其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外,固体废物和废气也会污染水体。
农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松,在土壤和地形还未稳定时降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的悬浮物。
还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多,而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收,其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中,通过降雨,经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水,它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液,其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。
世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里,而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。
三、主要污染物
1、病原体污染物
生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水,常含有各种病原体,如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病,如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。历史上流行的瘟疫,有的就是水媒型传染病。如1848年和1854年英国两次霍乱流行,死亡万余人;1892年德国汉堡霍乱流行,死亡750余人,均是水污染引起的。
受病原体污染后的水体,微生物激增,其中许多是致病菌、病虫卵和病毒,它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存,所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是:(1)数量大;(2)分布广;(3)存活时间较长;(4)繁殖速度快;(5)易产生抗药性,很难绝灭;(6)传统的二级生化污水处理及加氯消毒后,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒,如出水浊度大于0.5度时,仍会伴随病毒的穿透。病原体污染物可通过多种途径进入水体,一旦条件适合,就会引起人体疾病。
2、耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中,含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中,可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气,因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少,影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后,有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味,使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂,耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时,五天生化需氧量(BOD5)表示。
3、植物营养物
植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化,使BOD5升高的物质。水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。
富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,沉积物不断增多,先变为沼泽,后变为陆地。这种自然过程非常缓慢,常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象,可以在短期内出现。
植物营养物质的来源广、数量大,有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水,而施入农田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水体中。天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。当大量氮、磷植物营养物质排入水体后,促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长,生长周期变短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物所分解,不断产生硫化氢等气体,使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把生物所需的氮、磷等营养物质释放到水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,水体富营养化后,即使切断外界营养物质的来源,也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时,湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞,成为沼泽甚至干地。局部海区可变成"死海",或出现"赤潮"现象。
常用氮、磷含量,生产率(O2)及叶绿素-α作为水体富营养化程度的指标。防治富营养化,必须控制进入水体的氮、磷含量。
4、有毒污染物
有毒污染物指的是进入生物体后累积到一定数量能使体液和组织发生生化和生理功能的变化,引起暂时或持久的病理状态,甚至危及生命的物质。如重金属和难分解的有机污染物等。污染物的毒性与摄入机体内的数量有密切关系。同一污染物的毒性也与它的存在形态有密切关系。价态或形态不同,其毒性可以有很大的差异。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比无机汞大得多。另外污染物的毒性还与若干综合效应有密切关系。从传统毒理学来看,有毒污染物对生物的综合效应有三种:(1)相加作用,即两种以上毒物共存时,其总效果大致是各成分效果之和。(2)协同作用,即两种以上毒物共存时,一种成分能促进另一种成分毒性急剧增加。如铜、锌共存时,其毒性为它们单独存在时的8倍。(3)拮抗作用,两种以上的毒物共存时,其毒性可以抵消一部分或大部分。如锌可以抑制镉的毒性;又如在一定条件下硒对汞能产生拮抗作用。总之,除考虑有毒污染物的含量外,还须考虑它的存在形态和综合效应,这样才能全面深入地了解污染物对水质及人体健康的影响。
有毒污染物主要有以下几类:(1)重金属。如汞、镉、铬、铅、钒、钴、钡等,其中汞、镉、铅危害较大;砷、硒和铍的毒性也较大。重金属在自然界中一般不易消失,它们能通过食物链而被富集;这类物质除直接作用于人体引起疾病外,某些金属还可能促进慢性病的发展。(2)无机阴离子,主要是NO2-、F-、CN-离子。NO2-是致癌物质。剧毒物质氰化物主要来自工业废水排放。(3)有机农药、多氯联苯。目前世界上有机农药大约6000种,常用的大约有200多种。农药喷在农田中,经淋溶等作用进入水体,产生污染作用。有机农药可分为有机磷农药和有机氯农药。有机磷农药的毒性虽大,但一般容易降解,积累性不强,因而对生态系统的影响不明显;而绝大多数的有机氯农药,毒性大,几乎不降解,积累性甚高,对生态系统有显著影响。多氯联苯(PCB)是联苯分子中一部分氢或全部氢被氯取代后所形成的各种异构体混合物的总称。
多氯联苯剧毒,脂溶性大,易被生物吸收,化学性质十分稳定,难以和酸、碱、氧化剂等作用,有高度耐热性,在1000~1400℃高温下才能完全分解,因而在水体和生物中很难降解。(4)致癌物质。致癌物质大体分三类:稠环芳香烃(PAHs),如3,4-苯并芘等;杂环化合物,如黄曲霉素等;芳香胺类,如甲、乙苯胺,联苯胺等。(5)一般有机物质。如酚类化合物就有2000多种,最简单的是苯酚,均为高毒性物质;腈类化合物也有毒性,其中丙烯腈的环境影响最为注目。
5、石油类污染物
石油污染是水体污染的重要类型之一,特别在河口、近海水域更为突出。排入海洋的石油估计每年高达数百万吨至上千万吨,约占世界石油总产量的千分之五。石油污染物主要来自工业排放,清洗石油运输船只的船舱、机件及发生意外事故、海上采油等均可造成石油污染。而油船事故属于爆炸性的集中污染源,危害是毁灭性的。
石油是烷烃、烯烃和芳香烃的混合物,进入水体后的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻碍水体复氧作用,油类粘附在鱼鳃上,可使鱼窒息;粘附在藻类、浮游生物上,可使它们死亡。油类会抑制水鸟产卵和孵化,严重时使鸟类大量死亡。石油污染还能使水产品质量降低。
6、放射性污染物
放射性污染是放射性物质进入水体后造成的。放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水,向海洋投弃的放射性废物,核爆炸降落到水体的散落物,核动力船舶事故泄漏的核燃料;开采、提炼和使用放射性物质时,如果处理不当,也会造成放射性污染。水体中的放射性污染物可以附着在生物体表面,也可以进入生物体蓄积起来,还可通过食物链对人产生内照射。
水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前,在世界任何海区几乎都能测出90Sr、137Cs。
7、酸、碱、盐无机污染物
各种酸、碱、盐等无机物进入水体(酸、碱中和生成盐,它们与水体中某些矿物相互作用产生某些盐类),使淡水资源的矿化度提高,影响各种用水水质。盐污染主要来自生活污水和工矿废水以及某些工业废渣。另外,由于酸雨规模日益扩大,造成土壤酸化、地下水矿化度增高。
水体中无机盐增加能提高水的渗透压,对淡水生物、植物生长产生不良影响。在盐碱化地区,地面水、地下水中的盐将对土壤质量产生更大影响。
8、热污染
热污染是一种能量污染,它是工矿企业向水体排放高温废水造成的。一些热电厂及各种工业过程中的冷却水,若不采取措施,直接排放到水体中,均可使水温升高,水中化学反应、生化反应的速度随之加快,使某些有毒物质(如氰化物、重金属离子等)的毒性提高,溶解氧减少,影响鱼类的生存和繁殖,加速某些细菌的繁殖,助长水草丛生,厌气发酵,恶臭。
鱼类生长都有一个最佳的水温区间。水温过高或过低都不适合鱼类生长,甚至会导致死亡。不同鱼类对水温的适应性也是不同的。如热带鱼适于15~32℃,温带鱼适于10~22℃,寒带鱼适于2~10℃的范围。又如鳟鱼虽在24℃的水中生活,但其繁殖温度则要低于14℃。一般水生生物能够生活的水温上限是33~35℃。
除了上述八类污染物以外,洗涤剂等表面活性剂对水环境的主要危害在于使水产生泡沫,阻止了空气与水接触而降低溶解氧,同时由于有机物的生化降解耗用水中溶解氧而导致水体缺氧。高浓度表面活性剂对微生物有明显毒性。
水体污染的例子很多,如京杭大运河(杭州段)两岸有许多工厂,每天均有大量废水排入运河,使水体中固体悬浮物、有机物、重金属(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超过地面水标准,有的超过几十倍,使水体处于厌氧的还原状态,乌黑发臭,鱼虾绝迹,不能用于生活、农业等用水;水体自净能力差,若不治理,并控制污染源,水体污染还会进一步扩大。
水环境中的污染物,总体上可划分为无机污染物和有机污染物两大类。在水环境化学中较为重要的,研究得较多的污染物是重金属和有机物。我国水污染化学研究始于70年代,从重金属、耗氧有机物、DDT、六六六等农药污染开始,目前研究的重点已转向有机污染物,特别是难降解有机物,因其在环境中的存留期长,容易沿食物链(网)传递积累(富集),威胁生物生长和人体健康,因而日益受到人们重视。本章着重介绍重金属和有机污染物在水体中迁移转化的环境化学行为。
四、污染物进入水体后的运动过程
污染物进入水体后立即发生各种运动。下面以海洋为例作一简介,其他水体的情况,可以类推。
海洋中生活着各种各样的水生动物和植物。生物与水、生物与生物之间进行着复杂的物质和能量的交换,从数量上保持着一种动态的平衡关系。但在人类活动的影响下,这种平衡遭到了破坏。当人类向水中排放污染物时,一些有益的水生生物会中毒死亡,而一些耐污的水生生物会加剧繁殖,大量消耗溶解在水中的氧气,使有益的水生生物因缺氧被迫迁栖他处,或者死亡。特别是有些有毒元素,既难溶于水又易在生物体内累积,对人类造成极大的伤害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物体内的含量却很高,在鱼体内的含量又高得出奇。假定水体中汞的浓度为1,水生生物中的底栖生物(指生活在水体底泥中的小生物)体内汞的浓度为700,而鱼体内汞的浓度高达860。由此可见,当水体被污染后,一方面导致生物与水、生物与生物之间的平衡受到破坏,另一方面一些有毒物质不断转移和富集,最后危及人类自身的健康和生命。
五、水体污染对人体健康的影响
1、水体污染的危害是多方面的,这里简单介绍一下水体污染对人体健康的影响
(1)、引起急性和慢性中毒。水体受有毒有害化学物质污染后,通过饮水或食物链便可能造成中毒。著名的水俣病、痛痛病是由水体污染引起的。
(2)、致癌作用。某些有致癌作用的化学物质如砷、铬、镍、铍、苯胺、苯并(a)芘和其他多环芳烃、卤代烃污染水体后,可被悬浮物、底泥吸附,也可在水生生物体内积累,长期饮用含有这类物质的水,或食用体内蓄积有这类物质的生物(如鱼类)就可能诱发癌症。
(3)、发生以水为媒介的传染病。人畜粪便等生物污染物污染水体,可能引起细菌性肠道传染病如伤寒、痢疾、肠炎、霍乱等;肠道内常见病毒如脊髓灰质类病毒、柯萨奇病毒、传染性肝炎病毒等,皆可通过水体污染引起相应的传染病。1989年上海的"甲肝事件",就是由水体污染引起的。在发展中国家,每年约有6000万人死于腹泻,其中大部分是儿童。
(4)、间接影响。水体污染后,常可引起水的感官性状恶化,如某些污染物在一定浓度下,对人的健康虽无直接危害,但可使水发生异臭、异色,呈现泡沫和油膜等,妨碍水体的正常利用。铜、锌、镍等物质在一定浓度下能抑制微生物的生长和繁殖,从而影响水中有机物的分解和生物氧化,使水体自净能力下降,影响水体的卫生状况。
(5)、水体污染既可严重危害生态系统,还可造成严重的经济损失。
2、主要污染物的影响
(1)、铅: 对肾脏、神经系统造成危害,对儿童具高毒性,致癌性已被证实
(2)、镉: 对肾脏有急性之伤害
(3)、砷: 对皮肤、神经系统等造成危害,致癌性已被证实
(4)、汞: 对人体的伤害极大,伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统
(5)、硒: 高浓度会危害肌肉及神经系统
(6)、亚硝酸盐: 造成心血管方面疾病,婴儿的影响最为明显(蓝婴症),具致癌性
(7)、总三卤甲烷: 以氯仿对健康的影响最大,致癌性方面最常发生的是膀光癌
(8)、三氯乙烯(有机物): 吸入过多会降低中枢神经、心脏功能,长期暴露对肝脏有害
(9)四氯化碳(有机物): 对人体健康有广泛影响,具致癌性,对肝脏、肾脏功能影响极大
六、污水水质指标
污水水质指标一般分为物理、化学、生物三大类。
1、物理性指标
温度、色度、嗅和味、固体物质
固体物质的三种存在形态:悬浮的、胶体的、溶解的。固体物质用。总固体量(TS)作为指标,污水处理中常用悬浮固体(SS)表示固体物质的含量。
2、化学性指标
(1)、化学需氧量(CODcr):指用强化学氧化剂(我国法定用重铬酸钾)在酸性条件下,将有机物氧化成CO2与H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示。化学需氧量越高,表示水中有机污染物越多,污染越严重。
(2)、生化需氧量(BOD5):水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量(mg/L)。
如果污水成分相对稳定,则一般来说,CODcr> BOD5。
一般BOD5/ CODcr大于0.3,认为适宜采用生化处理。
(3)、总需氧量(TOD):有机物主要元素是C、H、O、N、S等,当有机物被全部氧化时,将分别产生CO2、H2O、NO、SO2等,此时需氧量称为总需氧量(TOD)。
(4)、总有机碳(TOC):包括水样中所有有机污染物质的含碳量,也是评价水样中有机物质质的一个综合参数。
(5)、总氮(TN):污水中含氮化合物分为有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮,四种含氮化合物总量称为总氮(TN)。凯氏氮(TKN)是有机氮与氨氮之和。
(6)、总磷(TP):包括有机磷与无机磷两类。
(7)、pH值
(8)、重金属
3、生物性指标
(1)、大肠菌群数:每升水样中所含有的大肠菌群的数目,以个/L计。
(2)、细菌总数:是大肠菌群数、病原菌、病毒及其他细菌数的总和,以每毫升水样中的细菌菌落总数表示。
❺ 废水的主要危害是什么
废水危害应该要看具体污染类型 COD高水体缺氧 水生生物会死亡 氨氮高水体富营养化 重金属污染会直接危害生活在水中生物和人类健康
❻ 氨氮废水复杂到底有哪些污染物
氨氮废水复就是含有氨氮的废水。制
和其它有机废水不同的是,氨氮废水中氨氮废水的含量较高,而氨氮的去除需要经过硝化与反硝化过程,此两个过程在污水处理中意味着大量的成本投入,同时也和温度,PH值,碱度,营养平衡,溶解氧的控制密切相关,因此实际处理起来难度很大。
氨氮甚至不能像P那样,可以用沉淀法去处,而硝化与反硝化对于溶解氧,微生物,环境的要求又不同。普通CHO有机物质可以好氧呼吸分解,硝化与反硝化细菌的培养,尤其是优势菌的培养更加麻烦。
工艺复杂,影响因素多,去除效果不稳定,是氨氮废水难处理的原因。
A/O,A2/O有很好的去除效果,如果希望简单的工艺就能去除,当然困难。
❼ 氨氮废水处理的国内外现状
数字和公式都无法显示,给我邮箱给你发过去这篇期刊
氨氮废水处理技术现状及发展
许国强#,曾光明#,殷志伟!,张剑锋!
湖南大学环境科学与工程系,湖南长沙 湖南有色金属研究院,湖南长沙摘要) 系统地概述了氨氮废水处理技术现状及在工业中的应用情况,并在分析和评价的基础上探讨其发展趋势。
关键词) 氨氮废水;生物硝化;离子交换;氨吹脱;折点氯化
中
湖南有色金属
/# 前言
近年来,随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展,水环境污染事故屡屡发生,对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化,严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一,为满足公众对环境质量要求的不断提高,国家对氮制订了越来越严格的排放标准,研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。本文系统地阐述了氨氮废水处理现状和发展。
! 处理技术现状
氨氮存在于许多工业废水中,特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料等生产过程,均排放氨氮废水,其浓度取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废
水,选择技术方案主要取决于:(#)水的性质;(!)处理效果;(,)经济效益。以及处理后出水的最后处置方法等。
虽然有许多方法都能有效地去除氨,如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉;化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解;生物方法有硝化及藻类养殖,但其应用于工业废水的处理,必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水质及比较经济等优点,因此,目前氨氮处理实用性较好的技术为:(#)生物脱氮法;(!)氨吹脱、汽提法;(,)折点氯化法;(%)离子交换
法; # < , =。!$ # 生物脱氮法
生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。如果反应完全,氨氧化成硝酸盐分两阶段完成:开始,在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐,亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌,利用氨作为其唯一能源,方程式(#)为这个反应关系式。第二阶段,在硝酸菌的作用下,使亚硝酸盐转化为硝酸盐,硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌,方程式(!)为这个反应的关系式。整个硝化反应可以用总方程式(,)来表示。从此关系式中可看到要达到完全硝化,#$ & >? >?@1/, 1 A B 9(以氮计)就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!虽然有些异养生物也能进行硝化,但硝化中最主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳E/值为’$ %,当E/ 在+$ ’ < ’$ " 范围时,为最佳速度的"&F。当温度从( G提高到,& G时,硝化速度也随之不断增加,而剩余溶解氧大于#$ & >? B 9 就足以维持这一反应。
反硝化就是在缺氧条件下,由于反硝化菌的作用,将和
. 还原为的过程。其过程的电子供体是各种碳源,若以甲醇作碳源为例,其反应式为:
对于硝化反应,温度对其影响比其它生物处理过程要大些,一般温度应维持在为宜。
用生物法处理含氨氮废水时,有机碳的相对浓度是考虑的主要因素,维持最佳碳氮比也是生物处理法成功的关键之一。若废水性质不宜直接进行生物处理,则采用物化法或物化. 生物联合法达到排放要求较为经济。
生物脱氮可去除多种含氮化合物,其处理效果稳定,不产生二次污染,而且比较经济,但有占地面积大、低温时效率低、易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。
氨吹脱、汽提法
吹脱、汽提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。即将气体通入水中,使气水相互充分接触,使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸气作载气,前者称为吹脱,后者称为汽提。氨吹脱、汽提是一个传质过程,即在高0* 时,使废水与空气密切接触从而降低废水中氨浓度的过程,推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。
吹脱法一般采用吹脱池(也称曝气池)和吹脱塔两类设备,但吹脱池占地面积大,而且易污染周围环境,所以有毒气体的吹脱都采用塔式设备。汽提则都在塔式设备中进行。
自然吹脱法依靠水面与空气自然接触而脱除溶解性气体,它运用于溶解气体极度易解吸、水温较高、风速较大、有开阔地段和不产生二次污染的场合。此类池子兼有贮水作用。塔式设备中填料吹脱塔主要特征是在塔内装置一定高度的填料层,使具有大表面积的填充塔来达到气. 水间充分接触,利于气. 水间的传质过程。常用填料有木格板、纸质蜂窝、拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填充塔的塔顶,并分布到填料的整个表面,水通过填料往下流,与气流逆向流动,废水在离开塔前,氨组分被部分汽提,但需保持进水的0* 值不变。空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加,随气水比增加而减少,对要求达到的任何氨去除程度,进口浓度、0* 和塔温度曲线图有一个最小的气水比。由于氨吹脱、汽提的同时起到了冷却塔的作用,气水比增加将同时降低出口冷水的温度,如果0* 低于1"/ 2 时,它会降低吹脱效果。
氨吹脱、汽提工艺具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点,但其缺点是生成水垢,在大规模的氨吹脱、汽提塔中,生成水垢是一个严重的操作问题。如果生成软质水垢,可以安装水的喷淋系统;而如果生成硬质水垢,不论用喷淋或刮刀均不能消除此问题。
(/ ! 折点氯化法
折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠,使废水中氨完全氧化为$( 的方法。其反应可表示为
$当氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低,而氨的浓度降为零。当)3( 通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此,该点为折点。处理时所需的实际氯气量取决于温度、0* 值
及氨氮浓度。折点氯化法处理后的出水在排放前一般需用活性炭或与%( 进行反氯化,以去除水中残余的氯。在反氯化时产生的氢离子而引起的0* 值下降一般可忽略,因为去除1 45 残余氯只消耗( 45 左右
的碱(以)6)%! 计)。活性炭去除残余氯的同时还具有去除其他有机物的优点。
此法效果最佳,不受水温影响,操作方便,投资省,但对于高浓度氨氮废水的处理运行成本很高。
(/ + 离子交换法
沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅铝酸盐,一般作为离子交换树脂用于去除氨氮的为斜发沸石,其对离子的选择顺序依次为。
此法具有投资省、工艺简单、操作较为方便的优点,但对于高浓度的氨氮废水,会使树脂再生频繁而造成操作困难,且再生液仍为高浓度氨氮废水,需再处理。常用的离子交换系统有三种类型:(1)固定床;
(()混合床;(!)移动床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系统中,溶液的去离子过程为二阶段间歇
过程。溶液通过阳树脂床时阳离子与氢离子交换生
成酸溶液,然后此溶液再通过阴树脂床,以去除阴离
子。交换能力将耗尽时,树脂在原位再生,经常采用
向下流再生法,此法操作可靠方便,但其化学效率相
对较低,容积较大,联系到树脂用量大,有时为了适应连续流的要求,还需要有储备装置,因而投资费用
较高。
#$ %$ # 混合床
混合床系统用一步法来去除溶液中的离子。溶
液流过阳、阴树脂充分混合的混合床。混合床的再生
比两个单生床再生要复杂一些,因为在再生前必须
将两种树脂分开。在水力学上可利用两种树脂的比
重差用水力反洗使其分层。虽然混合床的化学效率
较高,但它需要大量的清洗水。这对节约用水不利,
另外将交换离子作为回收产品收集时,回收液稀,其
浓缩费用也很高。
#$ %$ ! 移动床
移动床系统通过二阶段过程来去除溶液中的离
子。在这两个过程中,虽然实际上工作流体处理的水
是间歇的,而它的效果却是连续的。首先溶液和阳树
脂逆向流动,阳树脂脉动通过容器,新鲜树脂从一端
补充,用过的树脂从另一端排出,在此过程中完成离
子交换和树脂再生。然后溶液游向流过一个与上面
相似的阴树脂移动床来完成阴离子的交换。
#$ & 化学沉淀法’ % (
化学沉淀法从#) 世纪*) 年代就开始应用于废
水处理,随着对化学沉淀法的不断研究,发现化学沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
废水中投加./# 1 和,-%
! 2 ,使之和0+%
1 生成难溶复
盐./0+%,-%·*+#-3 简称.4,5 结晶,再通过重力
沉淀使.4, 从废水中分离。这样可以避免往废水中
带入其它有害离子,而且./- 还起到了一定程度的
中和+1 的作用,节约了碱的用量。经化学沉淀后,若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的残留浓度还比较高,则有研究建
议化学沉淀放在生物处理前,经过生物处理后0 和
, 的含量可进一步降低。产物.4, 为圆柱形晶体,
无吸湿性,在空气中很快干燥,沉淀过程中很少吸收
有毒物质,不吸收重金属和有机物。另外,.4, 溶解
度随着7+ 的升高而降低;温度越低,.4, 溶解度也
越低。
化学沉淀法可以处理各种浓度氨氮废水。其与
生物法结合处理高浓度氨氮废水,曝气池不需达到
硝化阶段,曝气池体积比硝化2 反硝化法可以减小
约一倍。0+%
1 60 在化学沉淀法中被沉淀去除,与硝
化6 反硝化法相比,能耗大大节省,反应也不受温度
限制,不受有毒物质的干扰,其产物.4, 还可用作
肥料,可在一定程度上降低处理费用。因此,.4, 沉
淀法是一种技术可行、经济合理的方法,很有开发前
景,但要广泛应用于工业废水处理,尚需解决以下两
个问题:(")寻找价廉高效的沉淀剂;(#)开发.4,
作为肥料的价值。
! 工业应用
氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关。对
于低浓度氨氮废水处理,应用较多的方法是空气吹
脱法、离子交换法、生物硝化和反硝化法等,其中
对于无机类氨氮废水的处理,以前两种方法应用较
多;而对于有机类氨氮废水的处理,则以生物硝化
和反硝化法为主。
!$ " 低浓度氨氮废水
!$ "$ " 天然沸石离子交换法’ & (
天然沸石为一种骨架状的铝硅酸盐,具有离子
交换特性,尤其是对0+%
1 具有特殊的选择性;还具
有良好的热稳定性和耐酸性,在高温或强酸条件下,
晶格仍可保持稳定。天然沸石离子交换法处理氨氮
废水具有工艺简单、操作方便、投资少等特点,一般
来说,对于氨碱厂和一些工艺比较先进、管理水平较
高的联碱厂,部分高浓度含氨再生液均可返回到生
产系统中去,这样既能简化整个污水处理工艺流程,
也能大幅度降低污水处理成本。但对合成氨及其他
氨加工行业不能返回工艺中的高浓度含氨再生液,
必须进行空气吹脱(吹脱气经+#8-% 吸收后排空)、
蒸馏等方法处理后使之循环使用。空气吹脱费用低,
但受到环境制约,而蒸馏法则不受环境影响,但费用
较高,硫酸吸收吹脱气中氨所得硫酸铵可作为复合
肥料生产的原料使用,而蒸馏所回收氨则可返回到
生产系统。
!$ "$ # 生物脱氮法
!$ "$ #$ " 在焦化废水中的应用
氨氮是焦化废水中的主要污染物之一,目前来
说,生物脱氮基本流程为4—4—- 工艺’ * (,焦化废
水含有高浓度0+!60 和有机物,其中很多物质具有
较强生物毒性,从而对硝化、反硝化过程有抑制作
用。所以应对硝化菌进行驯化,使其逐步适应高浓度
焦化废水环境,防止废水中有机物及0+! 对硝化菌
的抑制。综合考虑到0+!60 和9-: 的去除,厌氧处
理部分能通过厌氧水解和酸化菌群的作用改变废水
中有机物成分来提高废水的可生化性,便于后续工
序的良好运行。一般亚硝酸菌比硝酸菌有较强的环
境适应能力及耐受毒物能力,容易出现积累现象,所
以一般应防止水质的大幅度波动和长时间的冲击。由于%&!
’ 对环境也有一定的危害,会引起水体富营
养化,所以应对%&!
’ 的排放进行一定控制,可以进
一步反硝化处理,使%&!
’ 转化为%"。对于(—(—&
工艺的处理效果,回流比、碳氮比、溶解氧、)* 和温
度等都是主要因素,这些都应该视废水的水质而
定。
!+ #+ "+ " 在炼油废水中的应用
国内有的炼油厂废水处理采用隔油池—气浮池
—生物滤塔—活性污泥池处理,其实这种工艺对
,&-、,%、.&-、石油类、挥发酚、悬浮物的去除效果
较好,但对氨氮的降解效果很差,致使出水中%*!/%
不能达到国家排放标准。经过中试研究,提出& 0 &
和( 0 & 生化处理工艺,其结果表明这两种工艺都能
使处理后出水的%*!/% 以及其它控制指标达到国家
排放标准。& 0 & 工艺流程为:炼厂隔油出水—气浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—处理后废
水(外排),其主要生化系统包括一氧池和硝化池。一
氧池中优势菌种为异养菌,通过代谢活动降解有机
物,而硝化池中的优势菌种为硝化菌,主要将%*!/%
转化为%&!
’ 。( 0 & 工艺流程为:炼厂隔油出水—气
浮池—调节池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—处理后废水(外排),其中处理后废水部分回流至
调节池与气浮出水混合。其生化系统主要包括硝化
池和缺氧池,硝化池中的优势菌种为硝化菌,主要将
氨态氮转化为硝态氮;缺氧池中优势菌种为反硝化
菌,使硝化池部分回流水和气浮出水的混合水中硝
态氮转化为%",并降解有机物。这两种工艺相对来说
运行比较稳定,耐冲击力较强。
!+ " 高浓度氨氮废水
对于较高浓度氨氮废水用一种方法处理,很难
达到国家排放标准,所以对于高浓度氨氮废水可用
联合法处理以达到排放要求。
!+ "+ # 吹脱法1 生物法应用
某些制药厂由于工艺原因产生的部分高浓度氨
氮废水,不适宜于直接用生物硝化处理,处理后很难
达到排放标准,但基于各种方法的比较研究,若对氨
氮废水先进行吹脱,大大降低%*!/% 浓度,后与其它
废水混合进入生化处理系统进一步处理,则出水水
质将会大有改观,只是废水中氨氮通常以氨离子和
游离氨形态相互平衡存在,)* 值为中性时主要以
%*2
1 存在,碱性时主要以%*! 形式存在。吹脱效率
与)* 值和温度有直接关系,应该做试验确定最佳吹
脱条件,达到最佳效果。
!+ "+ " 吹脱法1 折点氯化应用
对于某材料厂的%*2,3 工业废水的研究比较,
单一的吹脱法处理无法达到排放要求,采用闭路吹
脱盐酸液吸收回收%*2,3 与折点加氯法4 $ 5 联合使
用,既可达到较好的处理效果,又能回收液态或固态
氯化胺返回工艺使用或外销,大大降低了处理成
本。其折点加氯法化学反应式如下:
%*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 *"&
一氯胺进一步氧化为氮:
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 ’
二氯胺经下列反应生成硝酸盐:
%*,3" 1 *"&*%*(&*)1 *1 1 ",3 ’
%*(&*),3 1 "*&,3*%&!
’ 1 !,3 ’ 1 2*1
三氯胺在水中是呈稳定状态的。吹脱的含氮气
体用盐酸溶液进行二段循环吸收,反应为:
%*! 1 *,3*%*2,3
该方法既回收了有价物质,又消除了二次污染,
其工艺是脱氨氮的理想方法。
综上所述,氨氮废水治理技术的主要方法是生
物脱氮法和吹脱法及它们的联合应用,作者认为:氨
氮废水治理技术发展重点是改善现有工艺条件,降
低成本,同时开发新的治理方法。有研究指出4 7 5,鉴
于考虑到生物脱氮反硝化过程中可能出现的碳源不
足及硝化过程中可能出现的%&"
’ 的积累,如果人为
地加以引导,使%*! 以%*! %&"
’ %" 的脱氮
途径进行,即以%&"
’ 作为硝化反应的终点,则无凝
可以降低能耗,若需要外加碳源时,还可以降低脱氮
对有机碳源数量的要求。当然,生物脱氮是一个十分
复杂的生化过程,不易控制,对于以%&"
’ 作为硝化
终点的脱氮过程有待进一步研究。另外,在曝气池中
使用悬浮填料4 #8 5 也是现今的研究开发方向,但还较
少应用于工业废水方面,其密度接近于水,使用时直
接加于曝气池中,在曝气时悬浮于水中并均匀全池
流化,使固、液、气三相充分接触,污染物质被很快降
解,悬浮填料生物膜( 0 & 工艺可提高耐冲击力且只
需回流二沉池中硝化水,而无须污泥回流,动力消耗
低,运行管理方便。
2 结语
对氨氮废水的处理,至今还没有寻找到一种通
用的有效方法。目前,无论是用物化法、生物法或物化T 生物联合法处理废水,对其处理技术的正确选
择应从以下几点综合考虑:
1 提供改进生产技术和改变生产原料以减少废水量及降低氨氮浓度的机会;
2与优化的水利用计划、良好的工厂管理及可能的副产品回收相结合;
3用其它方法代替,包括物化法和生物法;
4能够经济地处理废水中的氨氮。
❽ 请问氨氮废水超标的原因都有哪些呢
我个人觉得超标的原因有很多,可能是进水氨氮过高或者有机氮较高等等,详细的原因自己根据实际情况判断。
❾ 高浓度氨氮废水处理有哪些弱点
工艺有几个致命的弱点。
1)无论是“蒸氨(汽提)或吹脱+A/O或吹脱+化学沉淀”,都离专不开高投资、高运行成属本的预处理工艺。“蒸氨”一次性投资太大,“吹脱”动力消耗太大。
2)续接A/O法时不仅投资高,而且占地面积大,对预处理出水的要求苛刻(如NH3-N必须小于300mg/l,汽提或吹脱法对超过5000mg/l以上的高浓度氨氮废水根本达不到这个要求,于是只能用成倍的清水稀释)。
3)续接化学沉淀法虽然投资和占地面积都比A/O法小,但它药剂的消耗量太大,N:P:Mg之比都在1:1.1-1.2,处理药剂成本太高,而且出水也不可能达到国家一级或二级排放标准。