氮素物質對(duì)水體環境和人類都具有(yǒu)很大的危(wēi)害,主要表現在以下幾個方麵(miàn):
氨(ān)氮會消耗水體(tǐ)中的溶解氧;
氨氮會與(yǔ)氯(lǜ)反應生成氯胺或氮氣(qì),增加氯的用量;
含氮化合物(wù)對人和其它(tā)生物有毒害作用:① 氨氮對魚類有毒害作用;② NO3 和NO2可被轉化為亞硝胺——一種“三致(zhì)”物質;③ 水中NO3高,可導致嬰兒患變性血色(sè)蛋白症——“Bluebaby”;
加速水體(tǐ)的“富(fù)營養化”過程;所謂“富營養化”就是指(zhǐ)水中的藻類大量繁(fán)殖而引(yǐn)起水質惡(è)化,其主(zhǔ)要因子(zǐ)是N和P(尤(yóu)其是(shì)P);解決的(de)辦法主要就是要嚴格控製汙染源,降低排入水環境的廢水中的N、P含量;對於(yú)城市廢水來說,利用傳統的活性(xìng)汙泥法進(jìn)行(háng)處理,對N的去除率一般隻有40%左右(yòu),對磷(lín)的去除率一般隻有20~30%。
1、氨氮的吹(chuī)脫法:
2、折點加氯法去除氨氮:
每mgNH4+--N被氧化為氮氣,至少需要7.5mg的氯(lǜ)。
3、選擇(zé)性(xìng)離子交換法去除氨氮:
采用(yòng)斜發(fā)沸石作為除氨(ān)的離(lí)子交換體。
1、鋁鹽除磷
一般(bān)用Al2(SO4)3,聚氯化(huà)鋁(PAC)和鋁(lǚ)酸鈉(nà)(NaAlO2)
2、鐵鹽除磷:FePO4 Fe(OH)3
一般用FeCl2、FeSO4 或 FeCl3 Fe2(SO4)3
3、石灰混凝除磷
向含磷(lín)的廢水中投加石灰,由於形成OH,汙水的pH值(zhí)上升,磷與Ca2+反應,生成羥磷灰石。
一、活性汙泥法脫氮傳統工(gōng)藝
1、Barth提出的三級活性汙泥法流(liú)程:
第一級曝氣池的功能:① 碳化(huà)——去除BOD5、COD;② 氨化——使有(yǒu)機氮(dàn)轉化為氨氮;
第(dì)二級是(shì)硝化曝(pù)氣池,投堿以維持pH值;
第三級(jí)為(wéi)反硝化反應器,可投加甲醇作為外加碳源或引入原廢水。
該工藝流程的優點是氨化、硝化、反硝化分別在各自的(de)反應器中進行,反應速率較快且較徹底;但七缺(quē)點是處理設備多,造價高,運行管理較為複雜。
2、兩級活性汙泥法脫氮工藝
與前一工藝相比(bǐ),該工藝是(shì)將其中的前兩級曝氣池合並成一個曝氣池,使廢水在其中同時實現碳化、氨化和硝化反應(yīng),因此隻是在形式上減少了一個曝氣池,並無本質上的改變。
二、缺氧——好氧活性(xìng)汙(wū)泥(ní)法脫氮係統(A—O工藝 該流程與兩級活性汙泥工藝相(xiàng)比,是將缺氧的反硝化反應器(qì)設置在好氧反應器的前麵,因此常被稱為“前置(zhì)式反硝化生物(wù)脫氮係(xì)統(tǒng)”。其(qí)主要特征有:反硝化反(fǎn)應器設置在流程的前端,而去除BOD、進行硝化反應的(de)綜合好氧反應器則設置在流程的後端;因此,可以實現進行反硝化反應時,可以利用原廢水中的有機物直接作為有機碳源,將從好氧反(fǎn)應器回流回來的含有硝酸鹽的混合液中的硝酸(suān)鹽反硝化成為氮氣(qì);而且,在反硝化反(fǎn)應器中由於反硝化(huà)反應而產生的(de)堿度可以隨出水進入好氧硝化反應器,補償硝化反應過程中所需消耗堿度的一半左右;好氧的硝(xiāo)化反應器設置(zhì)在流程的後端,也可以使反硝化過程中常常殘留的有機物得以進一步去除(chú),無需增建後曝氣池。目前,A-O工藝是實際工程中較常見的一種生物脫氮工藝。
三、其它生物脫(tuō)氮工藝
1、氧化溝工藝
由於氧(yǎng)化溝的運行工藝特征,會在其反應溝渠內的不同部位分別形成好氧區、缺氧區,使得氧化溝內的(de)活性汙泥分別經過好氧區和缺氧(yǎng)區,從而(ér)可以實(shí)現生物脫(tuō)氮功能。
2、生物轉盤生物脫氮工藝
控製每級生物轉盤的(de)運行工況,使其分(fèn)別處於好氧狀態和缺氧狀(zhuàng)態,即在整個流(liú)程中需(xū)要分別采用好氧生物轉盤和(hé)厭氧生物轉盤(pán),在不同的好(hǎo)氧生物轉盤中分別實現BOD的去除(chú)和氨氮的硝化,而在厭(yàn)氧生物轉盤中則主要(yào)實現反硝化,其原理類(lèi)似於前述的三級活(huó)性汙(wū)泥生物脫氮工藝,隻是在本工藝(yì)中實現各級功能是依靠生物轉(zhuǎn)盤來完成的。
一、厭氧—好氧生物除磷工藝(yì)(A-O工藝)
實際上是另外一種意義上的“A—O工藝”,其中的“A”指的是(shì)“厭氧anaerobic”,它是直(zhí)接根據生物(wù)除(chú)磷(lín)的基本原理出發而設計出來的一個工藝(yì),其特點有:水力停留時間為3~6h;曝氣池內的汙泥(ní)濃度(dù)一般在2700~3000mg/l;磷的去除效果好(76%),出水(shuǐ)中磷(lín)的含量低於1mg/l;汙泥中的磷含量約為4%,肥效(xiào)好;汙泥的SVI小於100,易沉澱,不易膨脹。
二(èr)、Phostrip除磷工(gōng)藝
實際上是一種生物除磷與化學除磷相(xiàng)結合的工藝,其特點有:除磷效(xiào)果好,處理出水的(de)含磷(lín)量一般低於1mg/l;汙泥的含(hán)磷(lín)量高,一般為2.1~7.1%;石灰用量較(jiào)低,介於21~31.8mgCa(OH)2/m3廢水之間;汙泥的(de)SVI低於100,汙泥易於(yú)沉澱、濃縮、脫水,汙泥肥分高,不(bú)易膨脹。
一、Bardenpho同步脫氮除磷(lín)工藝
其工藝特點:各項(xiàng)反應都反複進(jìn)行兩次以上,各反應單元(yuán)都有其首(shǒu)要功能,同時又兼有二、三項輔助功能;脫氮(dàn)除(chú)磷的(de)效果良好。
二、A—A—O同步脫氮除磷(lín)工藝
AAO工藝是目前較為常見(jiàn)的同步脫氮除磷工藝,其工藝(yì)特點主要(yào)是:工藝流程比較簡(jiǎn)單;厭氧、缺氧、好氧交替運行,不利於(yú)絲狀菌繁殖,無(wú)汙泥膨脹之(zhī)虞(yú);無需投藥,運行費用低。
三、UCT同步脫氮除磷工藝
在前述的兩(liǎng)種同步脫(tuō)氮除磷工藝中,都是將回流(liú)汙泥直接回流到工藝前端的厭氧池,其中(zhōng)不(bú)課避免地會(huì)含有一(yī)定濃度的硝酸鹽,因此會在第一級厭氧池中引(yǐn)起反硝化作用,反硝化細菌將與除磷菌爭奪(duó)廢水中的(de)有機物而影響除磷效果,因此提出UCT(Univercity of Cape Town)工藝。UCT工藝將(jiāng)二沉池的(de)回流汙泥回流到缺氧(yǎng)池,使汙泥中的硝酸鹽(yán)在缺氧池(chí)中進行反硝化(huà)脫氮,同時,為彌補厭氧池中汙泥的流失以(yǐ)及除磷效果的降低,增設(shè)從缺氧池到厭氧池的汙泥回流,這樣厭氧池就可以免受回流汙泥中硝酸鹽的幹擾。
四(sì)、Phoredox同步(bù)脫氮(dàn)除磷工藝
工藝的(de)特點是(shì)在缺氧(yǎng)反應器之前再加一座厭氧反(fǎn)應器,以強化(huà)磷的釋放,從而保證(zhèng)在好氧條件下,有更強的吸收磷的能力,提高除磷效果。