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篇1

[關(guān)鍵詞]工業(yè)氨氮廢水；廢水危害；廢水治理方法；方法對(duì)比

中圖分類號(hào)： X703 處理技術(shù) 發(fā)展 文章編號(hào)：

引言

在制造工業(yè)氨氮水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生含有氮的廢棄物，這些廢棄物在處理時(shí)，常會(huì)發(fā)生不完全處理或者不予以處理就直接將廢棄物排向大自然的惡劣行為，給環(huán)境造成難以挽回的危害。氨氮的存量一旦過大，水體中的溶解氧會(huì)被過度消耗，水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)象；氨氮存量的增大，給水消毒以及工業(yè)循環(huán)水殺菌工作中用氯量隨之增大，常用的銅質(zhì)管道受到氨氮的腐蝕程度將更大；同時(shí)，寄生在回用污水中的微生物繁殖速率得到增加，這些微生物在輸水管和用水設(shè)備中很容易產(chǎn)生生物垢，導(dǎo)致輸水管道和用水設(shè)備的堵塞，直接降低了換熱效率，造成損失。

含氨氮污染物非常高的廢水的源頭有很多，并且排放的數(shù)量非常之大.。在石油煉制、化工肥料、無機(jī)化工、玻璃制造、肉類加工、飼料生產(chǎn)、畜牧業(yè)以及垃圾填埋等生產(chǎn)過程都有含氨氮的廢水排放。針對(duì)氨氮廢水處理，全球環(huán)保機(jī)構(gòu)不斷加大力度。近20年來，為氨氮廢水處理方面做的研究，國(guó)內(nèi)外不斷拓展和深入，研發(fā)出了各種新技術(shù)。

1、生物脫氮法

生物脫氮法，主要有傳統(tǒng)生物脫氮法、厭氧氨氧化、簡(jiǎn)捷（或短程）硝化反硝化法和同步硝化反硝化（SND）等。在下文中將對(duì)這些方法進(jìn)行全面介紹。

1.1傳統(tǒng)生物脫氮法

包含氧化溝、A /O及多種改進(jìn)型SBR （膜- SBR法、多級(jí)SBR法等）工藝。為降低氨氮在廢水中的濃度，達(dá)到可以生物處理的適宜范圍，在處理濃度很大的氨氮廢水時(shí)，常會(huì)采用前置物化脫氮的工藝。但這種方法存在不足，一是高氨氮廢水中富含的游離氨，將大大降低微生物的活性，從而使系統(tǒng)除污效果變得很差；二是處理過程中所需要的氧氣量，將大大地提高，從而直接性的增加了在處理系統(tǒng)上的支出。

1.2厭氧氨氧化法

這是學(xué)者常用來處理高氨氮廢水的方法。學(xué)者馬富國(guó)等的實(shí)驗(yàn)過程是：先使用“缺氧濾床/好氧懸浮填料生物膜工藝”完成部分的亞硝化；然后，將其進(jìn)行厭氧氨氧化，通過進(jìn)水氨氮負(fù)荷、水力停留時(shí)間等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行綜合地調(diào)控，調(diào)節(jié)出水的NO2-- N /NH4+- N 的比率。使用這種方法可以使高達(dá)83. 8%氨氮從高氨氮廢水中去除。

1.3 簡(jiǎn)捷（或短程）硝化反硝化法

SHARON是其代表性的工藝。這種工藝采用完全混合反應(yīng)器，通過控制HRT、溫度來實(shí)現(xiàn)自然淘汰硝化菌，讓亞硝酸菌在反應(yīng)器中的數(shù)量占有絕大部分，從而氨氧化在亞硝酸鹽階段得到控制，與此同時(shí)，間歇曝氣的使用，反硝化的目的就能達(dá)到。

1.4同步硝化反硝化法

這種方法具有幾種特點(diǎn)：反應(yīng)器的體積得到減小、占地的面積有所收縮、水力停留的時(shí)間得到縮短、工藝的流程進(jìn)行簡(jiǎn)化等。針對(duì)同步硝化反硝化脫氮方法，許多學(xué)者進(jìn)行了深入的研究，領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，新的論文、研究報(bào)告也陸續(xù)出現(xiàn)，這極大地促進(jìn)了同步硝化反硝化脫氮方法的實(shí)際應(yīng)用范圍。像在膜生物反應(yīng)器、序批式活性污泥反應(yīng)器、序批式生物膜反應(yīng)器、移動(dòng)床生物膜系統(tǒng)中都可以得到實(shí)現(xiàn)。

2、物理化學(xué)脫氮法

物理化學(xué)脫氮法包含折點(diǎn)氯化法、化學(xué)沉淀法、吹脫法和離子交換法等，以下針對(duì)每個(gè)方法作些簡(jiǎn)要說明。

2.1折點(diǎn)氯化法

原理上是使用化學(xué)方應(yīng)方式，將氨氣與氯氣混合，消耗掉氨氣，產(chǎn)生氮?dú)?，這樣就無害了。這種方式在控制好對(duì)流量、加氯量的情況下，可以將含在氨氮廢水中的氨氮完全消除，成為此類方法的最大特點(diǎn)?？墒窃趯?shí)際生活當(dāng)中，由于高額成本的一大缺點(diǎn)，該方法一般用在脫氮要求非常高的情況下，也要兼顧氨氮濃度、溫度、PH值對(duì)氯氣量的實(shí)際影響。并且使用氯氣法時(shí)會(huì)有造成二次污染的副產(chǎn)品產(chǎn)生，同樣的是，在貯存、使用液氯的時(shí)候，要求非常之高，相對(duì)的成本也會(huì)提高，所以，此類方法常常在處理給水時(shí)使用，而不是應(yīng)用于處理高氨氮廢水。

2.2化學(xué)沉淀法

此類去除氨氮的操作方法是：將磷酸氫鹽、鎂化合物、磷酸融入廢水中，這些化學(xué)成分與廢水中的氨氮產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成沉淀，從而達(dá)到目的。

2.3吹脫法

利用特定的堿性環(huán)境，將廢水與足夠的空氣進(jìn)行接觸，并吹出從廢水中轉(zhuǎn)化出來的游離態(tài)的氨，從而完成氨氮從高氨氮廢水中去除的作業(yè)方式。氨解吸法是此類方法的另一種稱法，氣液比、溫度等會(huì)直接影響這種方法的解吸速率。在這種情況下，廢水中超過90%的氨氮可以去除，即當(dāng)加入的石灰使氣液比為3000：水體的pH值大于11，并經(jīng)過逆流塔的吹脫后。此類方法一般只適用于預(yù)處理高氨氮水，表現(xiàn)出來的特點(diǎn)是：占地面積小、操作靈活和脫氮率高。但是這種方法只是轉(zhuǎn)變了氨氮的物理形態(tài)，從溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)，并沒有完全地消除掉，變?yōu)闅怏w狀態(tài)的氨氣排放到大氣中，也會(huì)造成二次污染。

2.4離子交換法

通常沸石是這種方法的離子交換體。因?yàn)樵诟甙钡獜U水的氨氮處理中采用的離子交換法樹脂對(duì)氨離子不具備選擇性，而沸石對(duì)氨氮的離子則不然。

3、生物和物化聯(lián)合脫氮方法

通過上述脫除氨氮的方法的介紹和說明，從中不難比出，生物脫氮法在管理上、處理過程中、以及效果上分別體現(xiàn)了方便、穩(wěn)定、以及很好等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效去除廢水中的氨氮的技術(shù)也得以提供；而無二次污染、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)由物化脫氮法體現(xiàn)出來。水中微生物的活性一旦被高氨氮廢水抑制，水質(zhì)將變得很差，很難符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，廢水的排放也會(huì)受到很大不便。在生物脫氮上使用硝化、反硝化的方法，成本的支出會(huì)很高，這時(shí)就需要降低生物處理的投資成本，高氨氮廢水的預(yù)處理將是個(gè)非常合理的輔助措施。

在預(yù)處理上，常使用蒸氨法、絮凝沉淀法、折點(diǎn)加氯法等。但這些都存有一些不足：蒸氨法――固定銨鹽的脫除率較低、成本較高， 總的氨氮含量高， 對(duì)后續(xù)處理有較大負(fù)荷；絮凝沉淀法――可用于預(yù)處理，但其運(yùn)行的費(fèi)用高；折點(diǎn)加氯法――適合用于進(jìn)行深度的處理， 但使用的液氯費(fèi)用高且難保存。所以相比之下，使用空氣吹脫法來進(jìn)行預(yù)處理將是最經(jīng)濟(jì)、合適的高氨氮廢水預(yù)處理方法，因?yàn)樗谢ê瓦\(yùn)行費(fèi)用低、效果穩(wěn)定可靠和工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，與此同時(shí)還可回收處理后的氨氮。

結(jié)束語

由于目前含氨氮廢水處理方法窮出不窮，處理過程日益簡(jiǎn)單，但是技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的問題難以有效協(xié)調(diào)。氨氮廢水在處理上，技術(shù)的參差不齊將帶來很大的不便。當(dāng)然，不管哪種技術(shù)體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)還是劣勢(shì)，無論使用何種，均需要承擔(dān)起處理成本，這也需要對(duì)成本投入一個(gè)全面、細(xì)致的預(yù)算?？墒菍?shí)際上，在有很好技術(shù)支撐的污水處理成本方面，并不是所有企業(yè)均能夠承受。

最后，把握好氨氮廢水處理技術(shù)未來發(fā)展的趨勢(shì)，走能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定的氨氮回收的路線，并要基于現(xiàn)有處理方法的優(yōu)勢(shì)和良好趨勢(shì)，以技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面著手研究未來氨氮廢水的處理技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：氨氮廢水；處理方法；發(fā)展

Abstract: the sources and hazards of ammonia nitrogen,ammonia nitrogen wastewater treatment, about the variousmethods work, to study the situation. And analyze the advantages and disadvantages of each method, proposedthe development direction of the ammonia nitrogenwastewater treatment methods.Key words: ammonia wastewater; approach; development

中圖分類號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言：由于工農(nóng)業(yè)的發(fā)展、人口的劇增及城市化，大量含NH3-N的生活污水和工業(yè)廢水被排入天然水體。存在于水中的NH3-N對(duì)人體有一定的毒害作用，對(duì)水中的生物也有一定的毒性，較高的氨氮濃度會(huì)直接導(dǎo)致水質(zhì)的黑臭。NH3-N作為一種無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還是引起海洋、湖泊、河流及其它水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因。NH3-N的大量排放，造成了水環(huán)境的污染。水體中的NH3一N污染已引起國(guó)內(nèi)外社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。我國(guó)在1988年實(shí)施的地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838—88中規(guī)定硝酸鹽、亞硝酸鹽、非離子氨和凱氏氮的標(biāo)準(zhǔn)。十多年以后，國(guó)家在GHZBl—1999增加了NH3-N的排放標(biāo)準(zhǔn)，在GB3838—2002標(biāo)準(zhǔn)中增加了TN控制?？梢娞幚鞱H3-N廢水的重要性，分析當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、常用氨氮廢水處理方法

1、生物法

生物法處理氨氮廢水主要包括傳統(tǒng)硝化反硝化、短程硝化反硝化、同時(shí)硝化反硝化、厭氧氨氧化等工藝。硝化階段是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽、亞硝酸鹽，反硝化階段是將硝化階段的產(chǎn)物還原為氮?dú)?。厭氧氨氧化則是在厭氧條件下，氨氮提供電子，硝酸鹽或亞硝酸鹽接受電子，直接將氨氮、亞硝酸鹽或硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮?dú)狻Ｉ锓ㄌ幚砗袡C(jī)物的較低濃度氨氮廢水效果較好，但是處理時(shí)間較長(zhǎng)，效果不穩(wěn)定，占地面積大。短程硝化反硝化工藝和厭氧氨氧化工藝處理高濃度氨氮廢水效率比較高，但它們的工藝條件要求相當(dāng)嚴(yán)格，在實(shí)際應(yīng)用中難于控制。

生物脫氮工藝過程

2、空氣吹脫法

空氣吹脫法的原理是加堿使離子銨轉(zhuǎn)化為游離氨，然后通入空氣，利用液相中氨的平衡濃度與實(shí)際濃度差異，使氨進(jìn)入氣相脫出。姜維等用空氣吹脫法對(duì)某皮革廠綜合廢水進(jìn)行處理，并對(duì)該方法做了經(jīng)濟(jì)評(píng)估，確定了最佳的處理?xiàng)l件為pH=l 1，氣液比=1800，溫度25—350C。在進(jìn)水氨氮濃度為3042mg／L的條件下，氨氮去除率達(dá)到78．1％-83．5％，噸水處理成本約為3．6l元。吹脫法脫氮效率高，占地面積小，操作靈活，可用于高濃度氨氮廢水的預(yù)處理，但氨氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，會(huì)造成二次污染。該方法受溫度影響較大，在溫度較低的時(shí)間和地區(qū)，吹脫法的處理效果會(huì)大大降低。處理效果也會(huì)受裝備尺寸的影響，裝置和管道容易結(jié)垢。該方法不斷鼓氣需要消耗大量電力，要求pH較為嚴(yán)格，出水還要進(jìn)一步對(duì)pH進(jìn)行調(diào)整，處理費(fèi)用較高。

3、折點(diǎn)加氯法

折點(diǎn)加氯法的原理是在氨氮廢水中加入過量氯或次氯酸鈉，使氨氮廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。發(fā)生的反應(yīng)表示為：

NH4++1．5Hclo0．5N2+1．5H20+2．5H++1.5Cl-

隨著氯氣通入量的增加，廢水中的氨氮濃度降低，在某一點(diǎn)氨氮濃度為O，此時(shí)廢水中的氯的量也最低，我們稱這點(diǎn)為轉(zhuǎn)折點(diǎn)。羅光英用折點(diǎn)加氯法對(duì)氨氮廢水進(jìn)行處理，考察了加氯量與各水質(zhì)指標(biāo)之問的關(guān)系，證明該方法可以去除廢水中的氨氮。但是處理過程需要通人大量的氯，處理成本較高。折點(diǎn)加氯法處理氨氮廢水效果好，設(shè)備簡(jiǎn)單，反應(yīng)速率快且完全，通入氯氣對(duì)水可以起到消毒作用。但液氯儲(chǔ)存和使用的要求較高，出水需調(diào)節(jié)pH，成本高，副產(chǎn)物會(huì)造成二次污染。

4、化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是在氨氮廢水中添加化學(xué)藥劑．使氨氮轉(zhuǎn)化為難溶的物質(zhì)從而從水體中去除的方法。磷酸銨鎂法(MAP法)于近年產(chǎn)生之后，迅速受到廣泛的研究與應(yīng)用。楊陽等采用MAP法處理含氨氮1000mg/L養(yǎng)豬廢水?？疾炝嗽摲椒ㄌ幚眇B(yǎng)豬廢水的的影響因素。在pH=9．5，n(PO43-):n(NH4+):n(Mg2+)=1：l：1.2，反應(yīng)10min時(shí)，去除率達(dá)到95．1 5％。采用分段加藥方式，處理效果達(dá)到97．26％，使MAP法工藝條件得到進(jìn)一步優(yōu)化。化學(xué)沉淀法處理氨氮廢水原理簡(jiǎn)單，操作靈活，處理效果好，產(chǎn)物能作為緩釋肥使用。但是反應(yīng)過程需要投加大量的藥劑，費(fèi)用較高。

5、液膜法

液膜法是指液態(tài)氨易溶于膜相，利用液相與膜相中氨氮的濃度差使氨氮進(jìn)入膜相。并與膜相中的酸發(fā)生解脫反應(yīng)：NH3+H+NH4+，尚晉等用液膜法對(duì)初始氨氮濃度為1000mg/L的模擬廢水進(jìn)行處理。液膜法處理氨氮廢水效率高，耗能少，無二次污染，但在處理過程中往往伴生著水滲透蒸餾的過程，使處理難度增大，成本增加，對(duì)這個(gè)過程的控制是液膜法運(yùn)用的難點(diǎn)。

二、處理氨氮廢水的新工藝

1、電化學(xué)氧化法

電化學(xué)法通過兩種途徑去除廢水中的氨氮：

(1)直接電氧化：NH3在陽極直接被氧化為N2和水。

NH3+30H1/2N2+3H20+3e-

(2)間接電氧化：Cl-在陽極被氧化為Cl2，再作為強(qiáng)氧化劑使水中的氨氮氧化為N2。2Cl-C12+2e-

C12+H20HOCl+H++CI-

2NH4++3HOClN2+3H20+5H++3C1一

此過程以間接電氧化為主。歐陽超舊等用電化學(xué)氧化對(duì)氨氮的去除條件進(jìn)行研究。確定pH為6~lO，電流密度為85mA／cm2,CI-濃度為8．0g／L為該實(shí)驗(yàn)的最佳條件。而且證明Ru02-IrO2—TiO2／Ti電極具有優(yōu)越的性能。在最佳工藝條件下，進(jìn)水氨氮濃度為1800～2000mg／L的豬場(chǎng)廢水處理后，氨氮去除率3h內(nèi)達(dá)到98．22％。電化學(xué)法能夠有效地處理高濃度氨氮廢水，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，但是該方法耗電量大，成本較高。

2、光催化氧化法

光催化氧化法是利用半導(dǎo)體材料滿價(jià)帶和空導(dǎo)帶的電子結(jié)構(gòu)。當(dāng)用紫外光照射時(shí)，TiO：價(jià)帶上的電子被激發(fā)進(jìn)入導(dǎo)帶，在價(jià)帶上形成空穴?？昭▽iO：表面的OH一和H：O分子氧化為·OH，·OH具有很強(qiáng)的氧化性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氮的氧化。喬世俊等用光催化氧化法對(duì)質(zhì)量濃度為1460mg／L的氨氮廢水進(jìn)行處理，反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)，可以達(dá)到95％以上的氨氮去除率。光催化技術(shù)具有低能耗、操作方便、反應(yīng)條件溫和，但氨氮廢水的氧化產(chǎn)物N02-和N03-對(duì)人體還是有害的，需要進(jìn)一步處理。對(duì)于光催化劑的研究目前還處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，光催化機(jī)理和反應(yīng)影響因素還有待進(jìn)一步分析，更穩(wěn)定有效的催化劑制備還在研究之中。

3、超聲波法

超聲波的傳播是波的膨脹和壓縮交替的過程，在膨脹周期內(nèi)，超聲波對(duì)液體產(chǎn)生負(fù)壓效應(yīng)，使液體斷裂產(chǎn)生空穴，形成空化核?？栈嗽跇O短時(shí)間內(nèi)迅速破裂，在周圍極小的空間內(nèi)形成局部高溫(高達(dá)5000K)高壓(可達(dá)50MPa)，并伴隨強(qiáng)烈的沖擊波和速度高達(dá)100m／s的微射流。高溫高壓可使水分子裂解為·H、·HO、·H02和H：O：等強(qiáng)氧化自由基來氧化氨氮，另外在沖擊波和微射流的作用下，氨氮分子進(jìn)入氣泡中直接進(jìn)行熱解反應(yīng)，降解速度較快。結(jié)果表明，隨著pH的升高，氨氮的去除效果越好；隨著氨氮濃度和氣液比增大，氨氮的降解率也升高，當(dāng)其值增大到一定程度時(shí)，在一定聲場(chǎng)下，隨著輻射時(shí)間的延長(zhǎng)，氨氮降解率基本不變。在優(yōu)化條件pH值11，氣液比800，氨氮濃度4948mg／L，經(jīng)超聲輻射2h后，降解率可達(dá)97．64％，可達(dá)標(biāo)排放。超聲波是一種先進(jìn)、高效的廢水處理技術(shù)，可以用來處理多種廢水中的化學(xué)污染物，特別是用來對(duì)一些難降解、有毒有機(jī)污染物和氨氮的處理，工藝簡(jiǎn)單，降解速度快，和其它方法聯(lián)用方便，成本低廉。但是，迄今缺乏高效的、大批量處理或流水式連續(xù)運(yùn)行的聲學(xué)操作系統(tǒng)，這是聲化學(xué)研究的瓶頸。對(duì)于氨氮廢水的處理，目前還處在研究階段，工藝條件還需進(jìn)一步研究。

結(jié)束語：

氨氮廢水的處理在國(guó)內(nèi)外都是一項(xiàng)技術(shù)難題。處理氨氮廢水，單獨(dú)使用物理、化學(xué)或生物的方法都不能使廢水達(dá)標(biāo)排放，今后研究的方向是把二種或三種處理方法結(jié)合起來，達(dá)到基建和運(yùn)行成本最低、處理水效果最好、無二次污染和出水水質(zhì)符合國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞：顏料生產(chǎn) 廢水處理 置換 沉淀 生化處理

概述

酞菁藍(lán)是一類高級(jí)有機(jī)顏料，幾乎可用于所有的色材領(lǐng)域。由我院承擔(dān)設(shè)計(jì)的甘谷油墨廠2000t/a酞菁藍(lán)生產(chǎn)線，采用捷克先進(jìn)技術(shù)—連續(xù)式無溶劑法生產(chǎn)工藝，以苯酐、尿素、氯化亞銅等為原料，鉬酸銨為催化劑，通過原料予預(yù)混、反應(yīng)合成、粗品純化、壓濾干燥等工序，生產(chǎn)出銅酞菁精品。在粗品銅酞菁的純化過程中產(chǎn)生的濾液和沖洗水，含有大量的有害物質(zhì)。經(jīng)我院設(shè)計(jì)人員與省環(huán)保協(xié)會(huì)專家組的共同研討，最終確定了該工藝廢水的處理方案。 1　廢水的來源及性質(zhì)

廢水來自粗品銅酞菁純化過程產(chǎn)生的濾液和沖洗水，水量為5.7 m3/h，污染物質(zhì)量濃度見表1。

表1　處理前廢水中污染物質(zhì)量濃度 污染物 COD BOD5 NH3-N SO42- Cu2+ 質(zhì)量濃度/(mg·L-1) 860.0 522.0 1034.0 2287.0 26.0 注：處理前廢水pH為6.7

2　關(guān)鍵因素分析

從表1數(shù)據(jù)可見，廢水中的氨氮含量較高，而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于排入自然水體的廢水氨氮濃度要求甚為嚴(yán)格，不得超過15.0 mg/L。因此，如何去除氨氮?jiǎng)t成為本設(shè)計(jì)要解決的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于通常的生化處理法對(duì)氨氮的降解率只有70％～80％，所以單純采用生化法處理難以達(dá)到理想效果。如果先以其它物理方法，諸如解吸或吹脫，先將廢水中的NH3吹脫，使氨氮含量降低，再采用生化法處理，可同時(shí)去除剩余的氨氮和BOD5、COD。這樣可使廢水中的主要污染物指標(biāo)達(dá)到排放要求。再者，廢水中含銅，銅離子能使生物酶失去活性，對(duì)生物氧化系統(tǒng)有毒性效應(yīng)。而且，銅價(jià)值很高，不采用銅回收工藝，會(huì)造成資源的浪費(fèi)。 3　廢水處理流程簡(jiǎn)述

如圖1所示，將純化廢水與車間排出的沖洗水(1.5 m3/h)混合后泵入一級(jí)調(diào)節(jié)池，加硫酸攪拌調(diào)節(jié)pH為4.0，進(jìn)入充滿鐵刨花填料的置換池，停留5～6 h，可使廢水中的銅離子得以置換，質(zhì)量濃度降至0.5 mg/L以下，銅的去除率達(dá)98％以上。廢水自置換池進(jìn)入二級(jí)調(diào)節(jié)池，向池中投加石灰乳攪拌混合均勻，調(diào)節(jié)pH為11.0左右，使廢水中的氨氮主要呈游離氨(NH3)形式逸出，此時(shí)用液下泵將澄清液送入吹脫塔并向塔內(nèi)鼓入空氣，同時(shí)通入蒸汽，將NH3吹脫，經(jīng)排氣筒送至高位吸氨器吸收。據(jù)計(jì)算，經(jīng)吹脫塔吹脫去除的NH3為7.4 g/h。通過上述物理方法去除部分氨氮，使氨氮質(zhì)量濃度降至140.0 mg/L左右，并將廠區(qū)冷卻塔排出的廢水(4.5 m3/h)與之混合，進(jìn)入三級(jí)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)廢水pH為8.0～9.0，以達(dá)到生化處理對(duì)堿度的要求。此時(shí)三級(jí)調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水處理量為11.7 m3/h，主要污染物質(zhì)量濃度：氨氮為 60.0 mg/L，COD為510.0 mg/L，BOD5為143.0 mg/L。隨后將廢水送入“A—O生化處理系統(tǒng)”，經(jīng)生化處理后再經(jīng)砂濾池過濾，去除殘留懸浮物，最后排出廠外。排出廠外的廢水中污染物質(zhì)量濃度見表2，滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。 表2　處理后廢水中污染物質(zhì)量濃度 污染物 COD BOD5 NH3-N SO42- Cu2+ 質(zhì)量濃度/(mg·L-1) 40.0 21.0 11.0 100.0 0.0 注：處理后廢水pH為7.2 4　主要工藝過程分析 4.1　銅回收

廢水治理流程中，銅回收分滲鐵法回收銅和沉淀法回收氫氧化銅兩步進(jìn)行。滲鐵法回收銅的裝置在流程中稱為銅置換池，該池中廢水滲濾穿過裝有鐵刨花的床層，通過氧化還原反應(yīng)，銅在鐵上析出，而置換出的鐵則進(jìn)入廢水中。回收銅后的廢水經(jīng)加石灰乳調(diào)節(jié)pH、沉淀處理，殘余的銅離子與OH－反應(yīng)生成難溶的氫氧化銅[1]。

4.2　吹脫

本設(shè)計(jì)采用穿流式篩板吹脫塔(又名泡沫塔)，篩板孔徑6 mm，篩板間距250 mm。水自上向下噴淋，穿過篩孔流下，空氣則自下向上流動(dòng)?？刂瓶账臍饬魉俣冗_(dá)到2.0m/s，篩板上的一部分水就被氣流沖擊成泡沫狀態(tài)，使傳質(zhì)面積大大增加，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程，提高吹脫效率，空氣由鼓風(fēng)機(jī)供給，冬季為避免溫度下降影響吹脫效率，可向塔中通入蒸汽，維持高效去除率所需的水溫。泡沫塔在正常工作狀態(tài)下對(duì)NH3的去除效率在95％以上[2]。

4.3　A－O生化處理

“A－O生化處理”對(duì)廢水中的有機(jī)物和氨氮有很高的去除率。生物硝化脫氮是一個(gè)兩階段的生物反應(yīng)過程，第一過程為硝化過程，分兩部進(jìn)行，首先NH4-N在亞硝化菌的作用下生成NO2-，其后NO2-再在硝化菌的作用下氧化生成NO3-。第二過程為反硝化過程，是完成生物脫氮的最后一步，NO3--N在反硝化菌的作用下，以有機(jī)碳為碳源和能源，以硝酸鹽作為電子受體，將硝酸鹽還原為氣態(tài)氮。所以“A級(jí)生物池”不僅具有去除有機(jī)物的功能，而且可以完成反硝化作用最終消除氮的富營(yíng)養(yǎng)化污染?！癘級(jí)生物池”即好氧反應(yīng)池，利用好氧微生物對(duì)有機(jī)物的降解作用，去除上一級(jí)殘余的有機(jī)物，最終達(dá)到廢水處理要求。

生化處理系統(tǒng)運(yùn)行中，控制廢水溫度在22～28℃，pH為7.5～8.0，為硝化菌和反硝化菌提供適宜的環(huán)境?？刂茀捬醭厝芙庋鯘舛鹊陀?.5 mg/L，停留時(shí)間4 h；好氧池溶解氧濃度2.5～3.0 mg/L，停留時(shí)間16h。反應(yīng)池污泥濃度5.0～6.0 g/L；總回流比為8.3。

5　結(jié)論

目前利用生化處理方法去除廢水中的氨氮被廣泛采用，事實(shí)證明去除率較高，但對(duì)于本設(shè)計(jì)所涉及的廢水，因其特殊的高含氨氮量則不適于用單一的生化方法來處理，生化處理法對(duì)進(jìn)入處理系統(tǒng)的污水氨氮濃度要求有一定的適宜范圍，如果濃度太高會(huì)阻礙生物氧化過程的進(jìn)行，質(zhì)量濃度在1000 mg/L以上時(shí)會(huì)使微生物中毒[3]，進(jìn)而影響生化系統(tǒng)的去除效率。因此，必須采用一種切實(shí)可行的預(yù)處理方法，先去除部分氨氮，使廢水中的氨氮濃度降至140.0 mg/L以下，再采用生化處理方法去除殘留氨氮，以達(dá)到最終去除氨氮的目的。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：吹脫法；高氨氮廢水；影響因素

中圖分類號(hào)：X703.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2013）02014403

摘要：指出了近年來隨著我國(guó)工業(yè)廢水排放量增大，氨氮引起的水污染事件頻發(fā)，急切需要經(jīng)濟(jì)有效的脫氮技術(shù)，以提高脫氮效率、減緩水體富營(yíng)養(yǎng)化，介紹了吹脫法處理高氨氮廢水的內(nèi)在機(jī)理，討論了pH值、溫度、氣液比、吹脫時(shí)間等因素與吹脫效率之間的關(guān)系，提出了當(dāng)前應(yīng)當(dāng)改進(jìn)的方向，為提高吹脫法處理高氨氮廢水去除率提供參考。

關(guān)鍵詞：吹脫法；高氨氮廢水；影響因素

中圖分類號(hào)：X703.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2013）02014403

1引言

2010年我國(guó)工業(yè)廢水排放量為658×108t，約占全國(guó)廢水排放量的40%，其中氨氮廢水為94×104t，去除率平均值為62%[1]。高濃度氨氮廢水來源很多，并且排放量大、成分復(fù)雜、毒性強(qiáng)，如化肥、焦化、石油化工、鐵合金、肉類加工和飼料生產(chǎn)、玻璃制造、垃圾滲濾液等行業(yè)排放的高濃度氨氮廢水，一般氨氮濃度在200～6000mg/L，目前我國(guó)制藥行業(yè)是氨氮排放最大的行業(yè)之一[2]?？梢娂訌?qiáng)工業(yè)廢水的治理勢(shì)在必行，特別是氨氮廢水的去除。另外，我國(guó)“十二五”期間污染物約束性指標(biāo)中，氨氮排放總量控制目標(biāo)要求比2010年減少10%。

常用的處理氨氮廢水的方法主要有吹脫法、生化法、離子交換法、折點(diǎn)氯化法和磷酸銨鎂沉淀（MAP）法等。目前，國(guó)內(nèi)多采用生化法和吹脫法，國(guó)外則多采用生化法和磷酸銨鎂沉淀法。吹脫法多用于處理中高濃度、大流量氨氮廢水，吹脫出的氨可以回收利用，但有容易結(jié)垢、低溫時(shí)氨氮去除效率低、吹脫時(shí)間長(zhǎng)、二次污染、出水氨氮濃度仍偏高等缺點(diǎn)[3]，所以明確影響吹脫法的關(guān)鍵因素，提高氨氮去除率，對(duì)于氨氮處理成本控制、水污染得到控制、實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

2吹脫法的基本原理

吹脫法的基本原理是利用廢水中所含的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)的實(shí)際濃度與平衡濃度之間存在的差異，在堿性條件下使用空氣吹脫，由于在吹脫過程中不斷排出氣體，改變了氣相中的氨氣濃度，從而使其實(shí)際濃度始終小于該條件下的平衡濃度，最終使廢水中溶解的氨不斷穿過氣液界面，使廢水中的NH3-N得以脫除，常以空氣作為載體。氨吹脫是一個(gè)傳質(zhì)過程，推動(dòng)力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當(dāng)?shù)钠胶夥謮褐g的差，氣體組份在液面的分壓和液體內(nèi)的濃度符合亨利定理[4]，即成正比關(guān)系。此法也叫“氨解析法”，解析速率與溫度、氣液比有關(guān)。

吹脫法一般采用吹脫池（也稱“曝氣池”）和吹脫塔兩類設(shè)備。但吹脫池占地面積大，而且易污染周圍環(huán)境，所以有毒氣體的吹脫都采用塔式設(shè)備。塔式設(shè)備中填料吹脫塔主要特征是在塔內(nèi)裝置一定高度的填料層，使具有大表面積的填充塔來達(dá)到氣—液間充分接觸。常用填料有紙質(zhì)蜂窩、拉西環(huán)、聚丙烯鮑爾環(huán)、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂，并分布到填料的整個(gè)表面，水通過填料往下流，與氣流逆向流動(dòng)，廢水在離開塔前，氨組份被部分汽提，但需保持進(jìn)水的pH值不變?？諝庵邪钡姆謮弘S氨的去除程度增加而增加，隨氣水比增加而減少。影響吹脫法處理氨氮廢水去除率主要是pH值、溫度、氣液比/吹脫水位深度、吹脫時(shí)間等因素。

國(guó)內(nèi)外進(jìn)行吹脫實(shí)驗(yàn)，一般采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

圖1空氣吹脫法實(shí)驗(yàn)裝置

3影響吹脫法去除效率的關(guān)鍵因素

3.1pH值對(duì)吹脫效率的影響

水中的氨氮，大多以氨離子（NH4+）和游離氨（NH3）保持平衡的狀態(tài)而存在，吹脫效率與水中游離氨含量直接相關(guān)。其平衡關(guān)系式如下：

NH4++OH-NH3+H2O

該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，當(dāng)pH值升高，平衡向右移動(dòng)，游離氨的比例增大，當(dāng)pH值為11左右時(shí)，游離氨大致占90%。根據(jù)水的離子積為常數(shù)的原理，即[H+][OH-]=Kw為一常數(shù)，pH值是影響游離氨在水中百分率的主要因素。

周明羅[5]利用吹脫法處理實(shí)驗(yàn)室自制濃度氨氮為3000mg/L，吹脫升高效率隨pH值而不斷增大；當(dāng)pH值小于10時(shí)，氨氮去除率從22.6%上升到75.8%；當(dāng)pH值從10升高11，去除率增大到93.5%，增大幅度變??；當(dāng)pH值大于11時(shí)，變化趨于平緩。李瑞華[6]采用氨吹脫工藝處理焦化廠廢水氨氮濃度90～700mg/L實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)堿的投加量在1L廢水15～30mmoL，pH值為11時(shí)最適宜。Ca（OH）2調(diào)節(jié)pH值產(chǎn)生的沉淀物堵塞吹脫塔的填料和輸送管道，實(shí)際工程中用NaOH調(diào)節(jié)廢水的pH值。P H Liao A [7]采用曝氣和吹脫去除養(yǎng)豬業(yè)產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水進(jìn)行試驗(yàn)，pH值為11.5時(shí)，吹脫的方法最好的結(jié)果達(dá)到了90%去除率。從以上可知，吹脫法最適宜的pH值為11左右，保證吹脫效率的同時(shí)，降低藥劑費(fèi)用。

3.2溫度對(duì)吹脫效率的影響

生成氨氣的反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，當(dāng)溫度較高時(shí)，氨氣的揮發(fā)速度大于溶解速率，平衡向右進(jìn)行，但當(dāng)溫度大于30℃時(shí)，水分蒸發(fā)速度加快，導(dǎo)致廢水的氨氮濃度升高，使得去除率下降。吹脫法在垃圾滲濾液中的應(yīng)用和研究較多，吳成強(qiáng)等[8]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明pH值與溫度互為影響吹脫效率，溫度越低時(shí)，初始pH值對(duì)吹脫效率的影響顯著，溫度較高（≥30℃）時(shí)，pH值對(duì)吹脫效率影響不大；初始pH值越低時(shí)，溫度對(duì)吹脫效率的影響越顯著。在剛開始20～40℃時(shí)曲線變化較快，即氨氮去除率增加較大，但當(dāng)溫度超過40℃時(shí)吹脫效率較差。李瑞華等采用吹脫法預(yù)處理焦化廢水中氨氮，當(dāng)溫度上升至60℃時(shí)，游離氨所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，分子的布朗運(yùn)動(dòng)加快，有利于氨吹脫的傳質(zhì)。而朱菁[9]用高溫脫氨—吹脫法處理高濃度染料化工廢水，需要70～80℃。劉文龍等[10]采用吹脫法處理催化劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含（NH4）2SO4高濃度氨氮廢水（4300mg/L），吹脫溫度為80℃，氨氮脫除率達(dá)到99.2%，氨氮質(zhì)量濃度可降至60mg/L以下，運(yùn)行成本太高。處理不同氨氮廢水需要的最佳溫度不同，沒有一個(gè)適合的范圍，需要通過實(shí)驗(yàn)研究確定。

3.3氣液比對(duì)吹脫效率的影響

吹脫設(shè)備增大供氣量或氣水自由接觸表面積都能加速NH3的傳質(zhì)，然而在實(shí)際工程應(yīng)用中，在用地許可的情況下，增大后者可以提高處理效果，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。吳成強(qiáng)等利用馬鞍型填料塔處理垃圾滲濾液發(fā)現(xiàn)在合理pH值范圍內(nèi)，氣水比決定了吹脫塔高徑比對(duì)吹脫效率的影響，氣水比較高（>400）時(shí)，高徑比越大，吹脫效率越高。增加氣液界面的表面張力，選擇合適的氣液比，提高曝氣的單位時(shí)間氣水比，研究其他不同填料曝氣吹脫氨氮的影響，計(jì)算傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式，找到最佳填料?？倐髻|(zhì)系數(shù)和曝氣速率的關(guān)系，仍需要進(jìn)一步的研究。

吹脫效率與氣液比成線性關(guān)系，當(dāng)氣液比為2000～5000時(shí)，傳質(zhì)過程符合溶質(zhì)滲透理論，應(yīng)從動(dòng)力消耗和吹脫效率兩方面考慮。吳方同[11]等采用規(guī)整填料塔吹脫去除垃圾滲濾液中的氨氮，進(jìn)水氨氮濃度在2000mg/L左右，吸收段為塑料填料，吹脫段為不銹鋼填料。在溫度為25℃，pH值為10.5～11.0，氣液比為2900～3600時(shí)氨吹脫效率達(dá)95%以上。氣液比也影響著氨吹脫效率，Bonmati A[12]等利用脫法處理中溫厭氧消化后的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水，氣液比為30∶1，然而Pi K W[13]等吹脫法預(yù)處理垃圾填埋場(chǎng)氣液比3000∶1到6000∶1。在工程應(yīng)用中吹脫法預(yù)處理焦化廢水，李瑞華是采用的YZ型塑料彈性填料，比表面為850～859 m2/m3，氣液比可達(dá)2000～2500，去除率為80%，運(yùn)行費(fèi)用1元/t?？梢?，針對(duì)不同種類廢水，利用填料的不盡相同，應(yīng)該增加吹脫傳質(zhì)面積，減少動(dòng)力消耗，提高吹脫效率。

3.4吹脫時(shí)間對(duì)吹脫效率的影響

減小吹脫時(shí)間，有利于加快反應(yīng)速度，提高處理量，減少設(shè)備的容積。徐穎[14]采用吹脫法處理垃圾滲濾液，吹脫段pH值為11，氣液比在2000～2300，吹脫時(shí)間9h，反應(yīng)條件達(dá)到最佳吹脫效率才達(dá)到52.0%。盧平[15]等采用吹脫—缺氧—兩級(jí)好氧工藝處理垃圾滲濾液，垃圾滲濾液取自香港某垃圾填埋場(chǎng)，氨氮濃度1400mg/L，pH值為9.5，吹脫時(shí)間12h，經(jīng)吹脫后氨氮去除率為60%。傅金祥[16]等采用吹脫法垃圾滲濾液，進(jìn)水氨氮濃度1800mg/L，最佳pH值為11，最佳氣液比為360∶1，空氣量為3.0L/min，吹脫時(shí)間為1h，去除效率可達(dá)88.75%。由此可看出處理相同的廢水最佳吹脫時(shí)間也相差很大，可能是因?yàn)椴捎玫奶盍喜煌?、裝置設(shè)計(jì)的合理性等原因造成，吹脫處理后能夠很好地進(jìn)行后續(xù)處理和控制運(yùn)行成本。

2013年2月綠色科技第2期

吳海忠：吹脫法處理高氨氮廢水關(guān)鍵因素研究進(jìn)展環(huán)境與安全

4聯(lián)合處理

目前利用吹脫法預(yù)處理的研究很多，比如有利用吹脫與催化轉(zhuǎn)化串聯(lián)，所采用的催化劑主要是負(fù)載金屬氧化物（Al2O3），該法處理成本昂貴，應(yīng)用較少。王保學(xué)[17]采用空氣吹脫+UASB（升流式厭氧污泥床）工藝處理垃圾滲濾液，經(jīng)過試驗(yàn)表明在pH值10～11、溫度20℃、吹脫氣體流量為0.17m3/min、吹脫8h條件下廢水有利于后續(xù)加入顆?；钚蕴刻幚怼Ｍ醌I(xiàn)平[18]等氮肥廠經(jīng)吹脫前期處理，然后進(jìn)入A/O工藝，處理氮肥廠污水，水量20m3/h，進(jìn)水水質(zhì)氨氮濃度為1000mg/L，出水穩(wěn)定在1mg/L。盧平等采用吹脫-缺氧-兩級(jí)好氧工藝處理垃圾滲濾液，垃圾滲濾液取自香港某垃圾填埋場(chǎng)，氨氮濃度1400mg/L，pH值7.8～9.0，選定pH值為9.5，吹脫時(shí)間12h，經(jīng)吹脫后氨氮去除率為60%，再經(jīng)缺氧—好氧生物處理后對(duì)氨氮和COD的去除率大于90%。雷春生等[19]水樣來自于常州市某制藥廠的制藥廢水，其pH值為8.5，濁度為2NTU、氨氮廢水濃度為29856mg/L，COD濃度為5987mg/L。采用納式試劑光度法測(cè)定氨氮濃度，有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)?吹脫法對(duì)氨氮的去除率可達(dá)99.99%以上，廢水中的剩余氨氮濃度最低可達(dá)0.2mg/L。有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)?吹脫法的最佳pH值比直接吹脫法的低，節(jié)省了加堿量。最佳氣液比是直接吹脫的1/10，大大節(jié)約了能耗，吹脫時(shí)間縮短很多?？梢园l(fā)現(xiàn)吹脫法作為預(yù)處理能夠取得很好的效果，最后雷春生等通過使用有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┤〉昧撕芎玫男Ч?，但是?duì)于其他廢水處理效果有待考驗(yàn)。

5結(jié)語

目前國(guó)內(nèi)采用吹脫法處理氨氮廢水較多。采用吹脫法時(shí)，不僅應(yīng)關(guān)注如何提高氨氮吹脫效率，還應(yīng)主動(dòng)防止二次污染。當(dāng)然也存在大量的局限性，大部分設(shè)計(jì)只停留在從pH值、溫度、氣液比、吹脫時(shí)間上考察處理氨氮的效率，其關(guān)鍵參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等都值得仔細(xì)推敲。近年來，許多學(xué)者通過對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和反思，提出了很多技術(shù)設(shè)計(jì)上的改進(jìn)方法：采用吹脫-缺氧-兩級(jí)好氧工藝處理垃圾滲濾液，通過聯(lián)合法處理氨氮廢水；直接吹脫法處理高濃度氨氮廢水的基礎(chǔ)上在盛水容器中的廢水加入有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)?，但指出有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┑拿摰獧C(jī)理還有待進(jìn)一步的研究。

吹脫法處理高濃度氨氮廢水雖然在一定程度上得到了很大的改進(jìn)，但吹脫效率受到很多因素的影響，需要進(jìn)一步深刻研究和分析，具體如下：溫度對(duì)吹脫效率的影響很大；吹脫時(shí)間比較長(zhǎng)，一般在1～12h；目前幾乎沒有關(guān)于改變吹脫塔填料特性對(duì)高濃度氨氮吹脫效率影響的研究；吹脫產(chǎn)生氨氣，二次污染。

對(duì)高濃度氨氮廢水的處理，國(guó)內(nèi)的研究目前主要集中在物化法，很少采用生物法[20]，所以應(yīng)該采用吹脫法與其他脫氮工藝相互組合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到最佳運(yùn)行條件，最后使出水達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。尋找運(yùn)行成本低、可靠、高效處理高濃度氨氮廢水的工藝和技術(shù)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵字：有機(jī)磷廢水 MAP 微電解

中圖分類號(hào)： TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

目前國(guó)內(nèi)有400多家農(nóng)藥生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)200多種農(nóng)藥，年產(chǎn)量近30萬t其中80%是有機(jī)磷農(nóng)藥[l]。有機(jī)磷農(nóng)藥在防治農(nóng)業(yè)病蟲害方面具有高效、經(jīng)濟(jì)、方便和廣譜等優(yōu)點(diǎn)，但長(zhǎng)期大規(guī)模生產(chǎn)和使用，對(duì)環(huán)境特別是水體造成了嚴(yán)重污染，這己經(jīng)成為嚴(yán)重的環(huán)境問題。

有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的處理方法大多用生物法，即以細(xì)菌或真菌為降解媒介，但由于這些廢水具有濃度高、毒性高和含鹽量高等特點(diǎn)，對(duì)微生物具有毒害作用，故直接使用生物法難以達(dá)標(biāo)處理。現(xiàn)在還沒有有效的有機(jī)磷農(nóng)藥廢水預(yù)處理方法，國(guó)內(nèi)普遍采用清水稀釋數(shù)倍后再用生化法處理，稀釋倍數(shù)有的高達(dá)20-40倍。這種方法不但加重了生化處理裝置的負(fù)荷，浪費(fèi)水資源，還同時(shí)增加了水費(fèi)、排污費(fèi)和處理費(fèi)用。在此背景下，研究探索農(nóng)藥廢水的預(yù)處理技術(shù)已成為一個(gè)迫切的研究課題[2-5]。

本文以安徽菱化實(shí)業(yè)股份有限公司有機(jī)磷農(nóng)藥廢水為例，研究了兩種不同工藝（堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝和微電解工藝）對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥廢水預(yù)處理的效果，為我國(guó)有機(jī)磷農(nóng)藥廢水預(yù)處理工藝的選擇提供依據(jù)。

2實(shí)驗(yàn)料與方法

2.1實(shí)驗(yàn)用廢水

實(shí)驗(yàn)用廢水為安徽菱化精細(xì)化工有限公司年產(chǎn)2萬噸雙甘膦、1萬噸亞磷酸二甲酯項(xiàng)目的污水。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

（1）堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝（MAP）實(shí)驗(yàn)流程圖如圖1所示。

廢水

（經(jīng)調(diào)pH）

出水

圖1 堿性水解+MAP工藝小試裝置流程圖

（2） 微電解工藝試驗(yàn)流程如圖2所示。

（經(jīng)調(diào)pH）

出水

圖2 微電解工藝小試裝置流程圖

2.2.1堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝

加堿水解：加氫氧化鈉調(diào)pH至10；

加熱反應(yīng)：加熱溶液至70℃；

MAP：按0.004mol/L（據(jù)研究效果最好）濃度加入MgCl2,攪拌均勻；

沉淀：沉淀兩小時(shí)，出水。

2.2.2微電解工藝

(1)鐵屑的預(yù)處理

用3.3%的硫酸進(jìn)行酸活化，活化的時(shí)間根據(jù)鐵屑表面覆蓋誘層的厚度及反應(yīng)過程中鐵屑被腐蝕的程度而定，一般在30-60min。

（2）活性炭的預(yù)處理

將活性炭用待測(cè)廢水浸泡24h，使之吸附飽和。然后洗凈表面殘留液，晾干，稱重。

（3）微電解反應(yīng)柱的填裝

將預(yù)處理之后的鐵屑與活性炭按照一定的比例（1：1）混合均勻后，放入微電解反應(yīng)柱中。鐵炭微電解反應(yīng)柱采用一根直徑為80mm，柱高為75Omm的PVC柱。

(4)微電解實(shí)驗(yàn)過程：廢水在微電解塔中停留時(shí)間1小時(shí)，曝氣量為0.20m3/L，每20min回流一次。

后處理：容器容積5L，用固體氧化鈣調(diào)pH至8，停留2.5-3小時(shí)，使其充分反應(yīng)，去上清液出水。

2.3 分析方法

實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)分析方法如表2。

表2 實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)分析方法

項(xiàng)目 分析方法 方法來源

pH 玻璃電極法 GB 6920－86

化學(xué)需氧量 重鉻酸鹽法 CB 11914－89

氨氮 納氏試劑比色法 GB7479－87

總磷 鉬酸銨分光光度法 GB11893－89

3結(jié)果與分析

3.1兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水COD的去除效果

實(shí)驗(yàn)運(yùn)行8天，兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水中COD的去處效果比較，如圖3所示：

圖3 兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水COD去除率的比較

從圖3分析可得，有機(jī)磷廢水經(jīng)堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝預(yù)處理后出水COD平均去除率為44.90%。有機(jī)磷廢水經(jīng)微電解工藝預(yù)處理后COD平均去除率為63.67%?？梢娢㈦娊夤に噷?duì)有機(jī)磷廢水中COD的去除效果比堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝好。

3.2兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水總磷的去除效果

兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水中總磷的去處效果比較，如圖4所示：

圖4兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水總磷去除率的比較

從圖4分析可得，有機(jī)磷廢水經(jīng)堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝預(yù)處理后總磷平均去除率為35.39%；有機(jī)磷廢水經(jīng)微電解工藝預(yù)處理后總磷平均去除率為52.06%?？梢娢㈦娊夤に噷?duì)有機(jī)磷廢水中總磷的去除效果比堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝好。

3.3兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水氨氮的去除效果分析

兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水中氨氮的去除結(jié)果如圖5所示：

圖5兩種工藝對(duì)有機(jī)磷廢水氨氮去除率的比較

從圖5分析可得，有機(jī)磷廢水經(jīng)堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝預(yù)處理后出水氨氮平均去除率為59.67%；有機(jī)磷廢水經(jīng)微電解工藝預(yù)處理后出水氨氮平均去除率為17.31%?？梢妷A性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝對(duì)有機(jī)磷廢水中氨氮的去除效果微電解工藝比好。

從圖3、4、5分析可知，廢水經(jīng)堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝處理后出水水質(zhì)不是很穩(wěn)定，原因可能是反應(yīng)產(chǎn)物為絮狀沉淀物，難以沉淀完全；微電解工藝處理廢水時(shí)后一天出水水質(zhì)比前一天差，原因可能是隨著反應(yīng)進(jìn)行，填料會(huì)慢慢板結(jié)或堵塞，造成處理效果下降，故每?jī)商烨逑刺盍弦淮巍?/p>

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝和微電解工藝對(duì)有機(jī)磷廢水進(jìn)行預(yù)處理，得到如下結(jié)論：

（1）微電解工藝對(duì)有機(jī)磷廢水中的COD去除率較高，為63.67%，而堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝對(duì)COD 的去除率較低，為44.90%。從去除COD的角度分析，建議選擇微電解工藝。

（2）微電解工藝對(duì)有機(jī)磷廢水中的總磷去除率較高，為52.06%，而堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝對(duì)總磷的去除率較低，為35.39%。從去除總磷的角度分析，建議選擇微電解工藝。

（3）堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝對(duì)有機(jī)磷廢水中的氨氮去除率較高，為59.67%，而微電解工藝對(duì)總磷的去除率較低，為17.31%。從去除氨氮的角度分析，建議選擇堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝。

綜上所述，堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝和微電解工藝對(duì)有機(jī)磷廢水的預(yù)處理效果各有千秋。堿性水解+磷酸銨鎂除磷脫氮工藝對(duì)氨氮的去除效果比較好；微電解工藝對(duì)COD及總磷的去除效果更好。本次實(shí)驗(yàn)所用廢水中COD及總磷含量較高，故建議選擇微電解工藝。

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篇6

關(guān)鍵詞：鳥糞石沉淀法脫氮技術(shù)；物化脫氮

中圖分類號(hào)：F205 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1 工程概況

陜西省奧維乾元污水處理站工程設(shè)計(jì)規(guī)為4600立方米/日，主要負(fù)責(zé)處理奧維乾元化工廠的生活污水、氣化廢水、地面沖洗廢水、事故污水和甲醇精餾排放水，處理后的污水水質(zhì)滿足《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ343-2010）要求，并經(jīng)提升送至城市污水處理廠集中處理。

工程中采用鳥糞石沉淀法脫氮技術(shù)去除氨氮，取得了良好的脫氮效果，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造了條件。

2 鳥糞石去除氨氮工藝介紹

2.1 鳥糞石及其形成機(jī)理

鳥糞石學(xué)名為磷酸銨鎂（MgNH4PO4•6H2O），英文簡(jiǎn)稱MAP，白色粉末無機(jī)晶體礦物，相對(duì)密度1.71[1]。廢水處理中的鳥糞石沉淀法就是將Mg2+加入到含有磷酸鹽和氨氮的污水中，反應(yīng)生成難溶的鳥糞石沉淀，以實(shí)現(xiàn)廢水脫氮的方法[2]。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，可以減少約49%的污泥體積[2]，而且對(duì)實(shí)現(xiàn)氨氮資源回收具有重大意義。

在水溶液中，鳥糞石的形成過程可以用以下三個(gè)化學(xué)方程式來描述：

Mg2++PO43-+NH4++H2OMgNH4PO4•6H2O（1）

Mg2++HPO42-+NH4++6H2OMgNH4PO4•6H2O+H+（2）

Mg2++H2PO4-+NH4++6H2OMgNH4PO4•6H2O+2H+ （3）

鳥糞石的形成受水溶液pH值的影響很大，當(dāng)溶液中Mg2+、NH4+、PO43-的活度積大于鳥糞石的溶度積時(shí)（鳥糞石的溶度積常數(shù)為3.89×10-10~7.08×10-14），會(huì)自發(fā)沉淀生成鳥糞石。

2.2 鳥糞石形成的影響因素

2.2.1 pH值

pH條件決定了組成鳥糞石的各種離子在水中達(dá)到平衡時(shí)的存在形態(tài)和活度。只有當(dāng)鳥糞石沉淀所需的各種離子的活度積超過相應(yīng)的溶度積時(shí)，沉淀才發(fā)生。

在一定的范圍內(nèi)，鳥糞石在水中的溶解度隨著pH的升高而降低；但當(dāng)pH升高到一定值時(shí)，鳥糞石的溶解度會(huì)隨pH的升高而增大。有實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)Mg2+、NH4+、PO43-的摩爾比為1:1:1，廢水溫度為室溫，反應(yīng)時(shí)間15分鐘，靜止2分鐘時(shí)，形成鳥糞石沉淀的最佳pH為8.91[3]。

2.2.2 沉淀劑的選擇

閔敏[4]等人用鳥糞石沉淀法處理養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水，分別采用MgCl2+Na2HPO4、MgSO4+Na2HPO4、MgO+H3PO4、Mg（OH）2+H3PO4、MgSO4+H3PO4做沉淀劑，實(shí)驗(yàn)表明MgSO4+Na2HPO4處理效果最好，氨氮去除率可達(dá)86%。

2.2.3 沉淀劑投加摩爾配比

由化學(xué)方程式（1）可知，生成鳥糞石理論的摩爾比Mg2+：NH4+：PO43-為1:1:1。根據(jù)同離子效應(yīng)，增大Mg2+、PO43-的配比可促進(jìn)（1）式向正反應(yīng)方向進(jìn)行，從而提高氨氮的去除率，但若增加PO43-量，則反應(yīng)后污水中殘余的磷量增加，會(huì)帶來新的污染。通常在降低磷酸鹽投加比例的同時(shí)，增加鎂鹽的投加量，可提高氨氮去除率。

劉小瀾[5]等人通過向焦化廢水中投加MgCl2•6H2O和Na2HPO4•6H2O做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)Mg2+、NH4+、PO43-的摩爾比為1.4:1:0.8時(shí)，氨氮的去除率可達(dá)到95%以上，殘磷量為9.2mg/L。

3 污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)及工藝流程

3.1 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)

污水處理廠處理的污水主要是奧維乾元化工廠的生活污水、氣化廢水、地面沖洗廢水、事故污水和甲醇精餾排放水，從污水綜合排放口取樣化驗(yàn)，得到污水的水質(zhì)，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后做為設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，詳見表3.1-1。

表3.1-1 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)

同時(shí)，在實(shí)測(cè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，氨氮濃度偶爾會(huì)達(dá)到400mg/L。

3.2 污水處理廠出水水質(zhì)

處理后的污水送至城市污水處理廠集中處理，排放水質(zhì)水質(zhì)滿足《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ343-2010）要求。

3.3 污水處理廠工藝流程

根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)確定污水處理廠的工藝流程，詳見圖3.3-1。

圖3.3-1 污水處理廠工藝流程圖

4 鳥糞石去除氨氮工藝的應(yīng)用

4.1 鳥糞石去除氨氮工藝在該工程中的作用

通過污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)可知，在95%以上時(shí)段，原水氨氮濃度在250mg/L以下，此時(shí)可通過生物處理使氨氮達(dá)標(biāo)排放；在極端情況時(shí)原水氨氮濃度會(huì)達(dá)到400mg/L，單純的生物處理無法達(dá)標(biāo)，可先通過加藥預(yù)處理將氨氮處理到250mg/L以下，再通過生物處理使之達(dá)標(biāo)排放。

該工藝在大部分時(shí)間運(yùn)行時(shí)不需要投加磷酸鹽和鎂鹽除氨氮，運(yùn)行成本低，處理效果能達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)；但當(dāng)需要時(shí)，工藝具備極端水質(zhì)應(yīng)對(duì)處理能力，不至于因來水氨氮含量過高導(dǎo)致系統(tǒng)停產(chǎn)或產(chǎn)生超標(biāo)排放問題。

工藝考慮污水在進(jìn)入生化池處理前進(jìn)行了加藥并反應(yīng)沉淀的預(yù)處理，考慮在反應(yīng)池中投加磷酸氫二鈉和氯化鎂，通過物化反應(yīng)和沉淀達(dá)到以下效果：

4.1.1 物化脫氮

通過投加磷酸氫二鈉和氯化鎂使氨氮轉(zhuǎn)變成鳥糞石固體沉淀物達(dá)到脫氮的目的。

4.1.2 物化除鈣

通過投加磷酸氫二鈉使水中的鈣和硫酸反應(yīng)，形成磷酸鈣沉淀，降低鈣離子。因?yàn)殁}離子在好氧系統(tǒng)中會(huì)和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣，結(jié)垢堵塞管道和曝氣系統(tǒng)，影響運(yùn)行狀態(tài)，降低處理效果。

4.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

原水氨氮濃度超過250mg/L時(shí)，磷酸氫二鈉投加量為460mg/L，本工程采用純度為98%的商品磷酸氫二鈉，用藥量約為2160 kg/d；氯化鎂投加量為400mg/L，本工程采用純度為100%的商品氯化鎂，用藥量約為1840 kg/d。

混合池采用機(jī)械混合方式，混合時(shí)間60秒；沉淀池采用中心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷1.38m3/m2.h。

5 結(jié)論

鳥糞石去除氨氮工藝在該工程中得到較好的應(yīng)用，在原水氨氮濃度超過250mg/L時(shí)，仍能保證污水經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)排放，既降低了污水廠的初期投資和運(yùn)行費(fèi)用，又不會(huì)對(duì)后續(xù)污水處理產(chǎn)生沖擊，為當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)做出了重要貢獻(xiàn)。

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篇7

1焦化廢水的主要來源

煉焦一般分為土法煉焦及機(jī)械煉焦，隨著技術(shù)的發(fā)展更新及日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求，土法煉焦已基本淘汰，目前的煉焦以大型機(jī)械煉焦為主。煉焦生產(chǎn)過程中主要產(chǎn)生三股廢水，分別為:除塵廢水、剩余氨水以及酚氰廢水。除塵廢水主要產(chǎn)生在運(yùn)煤、備煤、出焦、濕法熄焦過程中，該股廢水的特征為懸浮固體較多，含有少量酚、氰等污染物，通常經(jīng)澄清或沉淀處理后可返回至工藝中重復(fù)利用。剩余氨水主要由焦化原煤中的結(jié)合水以及化合水在冷凝器中形成的冷凝水和粗煤氣在氨水噴淋降溫時(shí)的冷卻水組成。剩余氨水中含有高濃度的氨、焦油等物質(zhì)，是焦化廢水中水量最大的一股廢水，廢水量占全廠廢水總產(chǎn)生量的50%以上，一般需要經(jīng)過蒸氨處理后再排入污水處理設(shè)施。酚氰廢水是在焦化化學(xué)產(chǎn)品加工過程中與物料直接接觸所產(chǎn)生的廢水，主要來自焦油、粗苯等加工過程的蒸汽冷凝水及粗煤氣終冷冷卻水等。酚氰廢水是焦化廢水中的重要代表性廢水，產(chǎn)生于不同化產(chǎn)加工過程中，因而廢水中污染物成分復(fù)雜，主要含有酚、氰、硫化物等。此外，煉焦過程中還會(huì)產(chǎn)生少量濃度較高、組分較復(fù)雜的脫硫廢液，煤氣管道水封水等廢水［3］。焦化廢水作為典型有毒難降解工業(yè)廢水，對(duì)其污染物組成和水質(zhì)特性的分析是選擇高效經(jīng)濟(jì)廢水污染控制技術(shù)的前提。侯紅娟［4］采用GC/MS對(duì)寶鋼焦化廢水的測(cè)定顯示，廢水中含有12類100多種有機(jī)化合物，苯酚類物質(zhì)濃度最高，其次為苯胺、喹啉、萘等。張萬輝等［5］采用XAD大孔樹脂分離GC/MS測(cè)得焦化廢水中含有15類558種有機(jī)物，疏水酸性酚類及親水性苯胺、苯酚、喹啉、異喹啉對(duì)焦化廢水有機(jī)物總量的貢獻(xiàn)大于70%;同時(shí)對(duì)焦化工藝過程中有機(jī)污染物排放源解析表明，多環(huán)芳烴和喹啉類在焦油分離液和脫硫廢液中的濃度較高，可為焦化廢水水質(zhì)處理提供參考。甲酚、甲基苯酚等酚類物質(zhì)易于降解，實(shí)際工程中10h即可將濃度高達(dá)500～1000mg/L的酚類完全降解［6］;喹啉、吲哚、吡啶、聯(lián)苯等在厭氧環(huán)境下降解性能較好，但在好氧環(huán)境下降解性較差，且對(duì)苯酚的生物降解抑制顯著［7］;李詠梅等［8］對(duì)缺氧條件下含氮雜環(huán)化合物降解規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)，吡啶完全降解需24h，而吲哚、吡啶、異喹啉、甲基喹啉的完全降解需要50～60h。因此，對(duì)焦化廢水處理工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮廢水組分及其降解規(guī)律，基于不同的污染物種類、性質(zhì)及目標(biāo)，選擇經(jīng)濟(jì)有效的工藝流程及運(yùn)行參數(shù)。

2焦化廢水污染控制技術(shù)

2.1預(yù)處理

焦化廢水中含有酚類、氰類、焦油等化合物，這些物質(zhì)均屬于有毒有害物質(zhì)，在進(jìn)入生化處理系統(tǒng)前必須最大限度削減其在廢水中的含量，以免影響生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。焦化廢水的預(yù)處理一般包括沉淀法、萃取法、高級(jí)氧化法等。2.1.1沉淀法沉淀法包括混凝沉淀法和藥劑沉淀法?；炷恋矸ㄊ窍驈U水中加入混凝劑并使之水解產(chǎn)生配合離子及氫氧化物膠體，中和廢水中某些物質(zhì)表面所帶的電荷，使這些帶電物質(zhì)發(fā)生凝集。王愛英［9］等在評(píng)價(jià)幾種常用絮凝劑處理效果基礎(chǔ)上，采用優(yōu)選的絮凝劑預(yù)處理，可使焦化廢水的COD和濁度去除率分別達(dá)到22%和97%以上，有效提高了廢水的可生化性。PengLai［10］等用絮凝/零價(jià)鐵聯(lián)用技術(shù)預(yù)處理焦化廢水，COD去除率最高可達(dá)46%以上，有效降低了生化處理系統(tǒng)的污染物負(fù)荷、提高廢水的生物可降解性．吳克明［11］等采用混凝－氣浮法對(duì)焦化廢水的處理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，聚合氯化鋁鐵(PAFC)+聚丙烯酰胺(PAM)處理廢水，生成的礬花大而密實(shí)，沉降速度快，出水色度低，效果較好?；瘜W(xué)藥劑沉淀法是指向廢水中加入化學(xué)藥劑使之與廢水中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀物來去除廢水中污染物的方法。劉小瀾等［12］采用化學(xué)沉淀劑MgCl2•6H2O和Na2HPO4•12H2O(或MgHPO4•3H2O)對(duì)焦化剩余氨水進(jìn)行預(yù)處理，取得了較好的效果，廢水中氨氮的去除率高達(dá)99%以上。沉淀劑與焦化廢水中的NH+4反應(yīng)，生成磷酸銨鎂沉淀。在pH為8.5～9.5的條件下，投加的藥劑Mg2+∶NH4+∶PO43－(摩爾比)為1.4∶1∶0.8時(shí)，廢水氨氮的去除率達(dá)99%以上，出水氨氮的質(zhì)量濃度由2000mg/L降至15mg/L。梁建華等［13］采用化學(xué)沉淀法處理高濃度氨氮廢水，研究了藥劑配比、pH值等因素對(duì)氨氮去除率的影響．在適當(dāng)?shù)臈l件下，可得到純凈的MAP晶體，氨氮的去除率可達(dá)98%．在溫度為100℃、加熱3h將MAP分解后，分解物重復(fù)用于脫除廢水中的氨氮，氨氮的去除率可達(dá)93%，既可大幅度降低藥品成本，又可回收廢水中的氨。2.1.2萃取法焦化廢水中的酚主要來自剩余氨水，目前多數(shù)的焦化廠采用萃取脫酚工藝進(jìn)行焦化含酚廢水預(yù)處理，該方法脫酚的效率可高達(dá)95%～97%，而且可以回收酚鈉鹽，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。Jiang等［14］利用難溶于水的萃取劑與高濃度含酚焦化廢水接觸，使廢水中酚類物質(zhì)與萃取劑結(jié)合，實(shí)現(xiàn)酚類物質(zhì)的富集轉(zhuǎn)移。韋朝海［15］等人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過萃取工序可使廢水中有機(jī)污染物的總負(fù)荷減少75%～80%。2.1.3高級(jí)氧化法高級(jí)氧化法是指通過不同途徑產(chǎn)生具有高反應(yīng)活性的羥基自由基(•OH)，再利用其強(qiáng)氧化性將水中的有機(jī)污染物降解，生成小分子物質(zhì)，甚至直接轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水的方法。周琳［16］等人研究了芬頓氧化用于焦化廢水的深度處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)enton試劑能有效降解焦化廢水中的COD，在原水COD為260mg/L、H2O2投加量為666mg/L、Fe2+投加量為200mg/L、溫度為298K時(shí)，COD去除率達(dá)到89.53%。劉璞［17］等人研究了臭氧催化氧化對(duì)焦化廢水的深度處理的效能，結(jié)果表明在:pH值為7～8，臭氧流量10g/h，催化劑8g，反應(yīng)時(shí)間約50min，臭氧催化氧化對(duì)COD去除率達(dá)到68.63%，出水指標(biāo)滿足煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16171－2012)。邵瑰瑋等［18］采用脈沖電暈放電技術(shù)對(duì)煉焦廢水和煙氣進(jìn)行了綜合處理，結(jié)果表明，廢水中氰化物脫除率達(dá)90%以上，酚脫除率近70%，同時(shí)煙氣脫硫率達(dá)85%。目前報(bào)道所報(bào)道的較多的高級(jí)氧化法對(duì)焦化廢水處理的效果均較好，但處理成本較高，所以實(shí)際應(yīng)用案例較少。

2.2生物處理

生物處理是通過微生物的新陳代謝作用實(shí)現(xiàn)污染物的分解轉(zhuǎn)化，可以有效的去除廢水中的大部分污染物成分，同時(shí)也是最為經(jīng)濟(jì)的處理方式，是焦化廢水處理的主導(dǎo)技術(shù)。2.2.1厭氧水解酸化目前嚴(yán)格的厭氧反應(yīng)在焦化廢水中的應(yīng)用報(bào)道較少。在水解酸化反應(yīng)過程中，廢水所含的甲酚、苯酚、二甲酚等酚類化合物，及以喹啉、吲哚為代表的含氮雜環(huán)化合物大部分得到了轉(zhuǎn)化和降解，為后續(xù)的處理提供易于氧化分析的有機(jī)底物，即提高了焦化廢水的可生化性［19］。在厭氧池內(nèi)，采用投加填料的生物膜法，再輔以輕度攪拌，可提高微生物濃度及活性。邵林廣等［20］用生物膜對(duì)焦化廢水水解酸化。在4.5～5h內(nèi)，BOD5/COD和BOD5值同時(shí)達(dá)到最大，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，BOD5/COD和BOD5的值都相應(yīng)降低。厭氧水解酸化反應(yīng)器內(nèi)pH值宜控制在6～8，水溫宜在20～30)℃。2.2.2生物脫氮目前，國(guó)內(nèi)外焦化廢水處理脫氮工藝較多，生化處理階段采用的工藝主要有A/O、A2/O、A/O2和A2/O2。A/O工藝是生物脫氮的最基本流程，20世紀(jì)90年代已應(yīng)用于寶山鋼鐵廠、安陽鋼鐵廠及臨汾鋼鐵廠，目前國(guó)內(nèi)大部分焦化廢水處理工藝為A/O法，其特點(diǎn)是在好氧池前增加一段缺氧處理，通過前置反硝化實(shí)現(xiàn)生物脫氮。任源等［21］研究發(fā)現(xiàn)厭氧階段對(duì)廢水COD的去除率為10%～15%，大分子復(fù)雜有機(jī)物分解為有機(jī)酸、有機(jī)醇類，該過程使廢水BOD5/COD由0.3提高到0.45。A2/O工藝在A/O工藝前增設(shè)厭氧水解環(huán)節(jié)，使大分子難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，提高廢水的可生化性。何苗等［22］對(duì)焦化廢水進(jìn)行厭氧酸化處理后發(fā)現(xiàn)，廢水可生化性提高，部分(不溶性)大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。邵林廣等［24］對(duì)A2/O工藝與A/O工藝對(duì)比試驗(yàn)顯示，A2/O工藝的對(duì)COD、氨氮的去除效果比A2/O工藝有明顯改善，而且抗沖擊負(fù)荷能力提高。短程硝化反硝化工藝，是指將硝化過程控制在HNO2階段終止，直接進(jìn)行反硝化。與A/O工藝相比，該工藝可承受的氨氮負(fù)荷高，對(duì)于C/N較低的焦化廢水處理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。薛占強(qiáng)等［23］采用短程硝化反硝化工藝處理焦化廢水，控制溫度為(35±1)℃、溶解氧濃度為2.0～3.0mg/L時(shí)，去除焦化廢水中大部分有機(jī)污染物的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化并有效去除氨氮。2.2.3固定化微生物技術(shù)固定化微生物(細(xì)胞)技術(shù)是指將特選的微生物游離細(xì)胞或酶通過化學(xué)或物理的手段固定在特定的載體上，使其保持活性并在適宜條件下大量增殖的方法。該技術(shù)有利于提高反應(yīng)器內(nèi)特殊微生物的濃度，抵抗不利環(huán)境的影響。常見的制備方法主要有吸附法、交聯(lián)法、共價(jià)結(jié)合法、包埋法等。張彬彬等［24］將篩選出的HDCMR高效復(fù)合微生物菌劑固定化于酶載體中，其密度接近于水，在池內(nèi)處于流化狀態(tài)，傳質(zhì)效率極高，從而使廢水的基質(zhì)降解速度加快，同時(shí)大幅提高了單位體積菌群生物量，提高了系統(tǒng)抗氨氮沖擊負(fù)荷。孫艷等［25］在北京焦化廠廢水中分離得到1種以苯酚為唯一碳源的菌株，采用海藻酸鈉對(duì)其進(jìn)行包埋固定，考察固定化細(xì)胞的性能。結(jié)果表明，固定化細(xì)胞最大反應(yīng)速度和底物飽和常數(shù)均大幅提高，抗耐性明顯強(qiáng)于未固定化的游離懸浮相。2.2.4生物強(qiáng)化技術(shù)生物強(qiáng)化技術(shù)是指通過向傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)中投加高效降解微生物，增強(qiáng)對(duì)難降解有機(jī)物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物處理體系對(duì)難降解有機(jī)物的去除效能［26］。焦化廢水中污染物種類復(fù)雜，部分難降解污染物對(duì)微生物體系有抑制作用，生物強(qiáng)化技術(shù)可在不改變現(xiàn)有工藝規(guī)模的情況下，提高系統(tǒng)的整體處理能力，強(qiáng)化難降解污染物的降解效果，在現(xiàn)有生化系統(tǒng)基礎(chǔ)上引入生物強(qiáng)化技術(shù)是焦化廢水提標(biāo)改造的一條實(shí)用思路。解宏端等［27］采用生物強(qiáng)化技術(shù)，向活性污泥系統(tǒng)中投加高效菌劑，考察其對(duì)焦化廢水處理的改善效果。在高效菌液投加比(V菌液/V焦化廢水)為0.3%、水力停留時(shí)間為15h時(shí)，系統(tǒng)對(duì)COD去除率為85.60%，遠(yuǎn)高于未投菌的對(duì)照組(60.87%)，表明在原有處理設(shè)施中投加高效菌液可以提高系統(tǒng)處理能力。彭湃［28］等以焦化廢水處理工藝中的厭氧池出水為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，添加自行研發(fā)的環(huán)保菌劑，考察其對(duì)實(shí)際焦化廢水COD去除效果，利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和變性梯度凝膠電泳聯(lián)合技術(shù)(PCR－DGGE)分析添加環(huán)保菌劑前后生化系統(tǒng)中污泥微生物群落的變化。研究表明:通過添加環(huán)保菌劑，中試系統(tǒng)出水COD平均去除率比活性污泥系統(tǒng)提高了18%;PCR－DGGE結(jié)果顯示，經(jīng)過菌劑強(qiáng)化后的生化系統(tǒng)中污泥微生物的種類更加豐富，優(yōu)勢(shì)微生物由原先的14種增加到了23種。2.2.5膜分離法膜分離法是一種具有巨大潛力和實(shí)用性的廢水處理技術(shù)，其原理是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，通過在膜兩邊施加一個(gè)推動(dòng)力(如濃度差、壓力差、電位差等)，使廢水中的組分選擇性的透過膜，從而達(dá)到分離凈化的目的。膜分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理具有能耗低、效率高和工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。目前，應(yīng)用的膜分離技術(shù)主要有微濾、超濾、納濾和反滲透［29］。近年來，在焦化廢水深度處理領(lǐng)域，研究與應(yīng)用較多的是超濾－反滲透的雙膜法焦化廢水處理工藝，經(jīng)超濾－反滲透處理后的焦化廢水，出水符合工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可回用于凈環(huán)補(bǔ)充水、鍋爐軟水補(bǔ)給水，甚至部分替代新水。穆明明［30］等人對(duì)生化處理后的出水采用“砂慮+超濾+納濾+反滲透”工藝進(jìn)行深度處理，處理后的出水遠(yuǎn)優(yōu)于《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171－2012)的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3結(jié)語

篇8

關(guān)鍵詞：磷酸銨鎂 除磷脫氮 MAP 化學(xué)沉淀法

目前，生物脫氮除磷常采用A2O工藝，但其流程長(zhǎng)且成本高，對(duì)進(jìn)水氨氮濃度變化的適應(yīng)性及抗負(fù)荷沖擊的能力較差。本文介紹一種化學(xué)沉淀法，即MAP（Magnesium Ammonium Phosphate）脫氮除磷法。 1 MAP除磷脫氮的基本原理

向含NH4+和PO43-的廢水中添加鎂鹽，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如下：

Mg2++HPO42-+NH4++6H2OMgNH4PO4·6H2O+H+ （1）

Mg2++PO43-+NH4++6H2OMgNH4PO4·6H2O

（2）

Mg2++H2PO4-+NH4++6H2OMgNH4PO4·6H2O+2H+（3）

再經(jīng)重力沉淀或過濾，就得到MAP。其化學(xué)分子式是MgNH4PO4·6H2O，俗稱鳥糞石；它的溶度積為2.5×10-13。因?yàn)樗酿B(yǎng)分比其它可溶肥的釋放速率慢，可以作緩釋肥（SRFs）；肥效利用率高，施肥次數(shù)少；同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)化肥灼燒的情況。 2 MAP除磷脫氮的影響因素和沉淀物組成分析

2.1 Mg2+，NH4+，PO43-三者在反應(yīng)過程中的比例

在處理氨氮廢水方面，將H3PO4加入到含有MgO的固體粉末中制成一種乳狀液，對(duì)2.47×10-3mol/L氨氮廢水進(jìn)行處理，得出H3PO4與MgO的物質(zhì)的量之比大于1.5時(shí)，氨氮去除率最高（90％以上），當(dāng)進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度為42mg/L，在最佳條件下，氨氮質(zhì)量濃度可降到0.5mg/L以下[1]。趙慶良[2]等人對(duì)5618mg/L氨氮的垃圾滲濾液進(jìn)行處理，按n(Mg2+):(NH4+):n（PO43-)=1:1:1投加氯化鎂和磷酸氫二鈉，廢水中氨氮質(zhì)量濃度降為172mg/L，過量投加10％的鎂鹽或磷酸鹽，氨氮質(zhì)量濃度可分別降為112mg/L和158mg/L，繼續(xù)提高鎂鹽或磷酸鹽的量，廢水中剩余氨氮質(zhì)量濃度處在100mg/L左右，很難進(jìn)一步降低。筆者對(duì)某一合金廠的質(zhì)量濃度為1600mg/L的氨氮廢水進(jìn)行處理，按最佳配比n(Mg2+):(NH4+):n（PO43-)=1.3:1:1，加入硫酸鎂和磷酸氫二鈉，氨氮質(zhì)量濃度可降到60mg/L，對(duì)某煉油廠的氨氮含量高（1231mg/L）的廢水用此方法處理，氨氮質(zhì)量濃度可降到112mg/L。

在除磷方面，國(guó)外有人證明，晶體純度與初始氨氮質(zhì)量濃度有關(guān)，最佳比例n(Mg2+):(NH4+):n（PO43-)=1:1.6:1，磷、鎂去除率達(dá)95％以上[3]。Katsuura[4]認(rèn)為n(Mg):n(P)為1.3:1時(shí)，除磷效果最好。

2.2 反應(yīng)的pH值

MAP溶于酸不溶于堿，筆者對(duì)模擬氨氮廢水進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證，證明廢水在pH值為7.0以上，才會(huì)出現(xiàn)小顆粒沉淀物，當(dāng)用NaOH將pH值調(diào)至8.0以上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量沉淀。pH值在7.0～10.5之間，主要的反應(yīng)過程如式（1），（2），（3），當(dāng)pH值上升到10.5～12之間，固定氨會(huì)從MgNH4PO4中游離出來，生成更難溶的Mg3(PO4)2（ksp=9.8×10-25）。

筆者在對(duì)無雜質(zhì)氨氮廢水與含雜質(zhì)氨氮廢水進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)前者pH值必須達(dá)到7.0以上，才會(huì)生成沉淀，而后者在pH值為6.3左右時(shí)，水中不斷出現(xiàn)白色沉淀物，表明氨氮廢水有比較大的懸浮顆粒時(shí)，沉淀物MAP可提前生成。

國(guó)內(nèi)外的研究人員對(duì)MAP除磷脫氮最佳pH值進(jìn)行了研究，結(jié)果見表1。 表1 不同廢水MAP除磷脫氮的最佳pH值 廢水類型 垃圾滲濾液 厭氧污泥上清液 城市污水 氮肥廠 制革廢水 最佳pH值 8.5～9.0 9.0～9.5 9～10 9.5 9.0

從表1可以看出，生成MAP沉淀的最佳pH值范圍8～10，由于廢水水質(zhì)不同，造成最佳pH值范圍有一定的差別。

反應(yīng)pH值的調(diào)節(jié)一般采用以下方法：

①投加NaOH

一般人們常用NaOH來調(diào)pH值，此方法操作過程簡(jiǎn)便，但需要耐腐蝕罐裝NaOH溶液。

②投加Mg(OH)2

氫氧化鎂具有緩沖能力，pH值最高不超過9.5，即使氫氧化鎂過量也不會(huì)嚴(yán)重影響沉淀效果，而且氫氧化鎂無毒、無腐蝕，無須專門防腐設(shè)備。不足之處，pH值與投加n(Mg):n(P)的比例不能互相獨(dú)立控制。

③脫氣法

對(duì)厭氧消化污泥上清液生物厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的高濃度CO2，可用脫氣法將CO2吹出[3]以提高pH值。Battisioni[6]用連續(xù)通氣方法，將上清液中的CO2從35％～40％降到0.035％，pH值也從7.9上升到8.3～8.6。不過這種方法只能局限于厭氧消化上清液這類含高濃度CO2的廢水。

2.3 反應(yīng)時(shí)間與晶種

Zdybiewska[7]對(duì)氮肥廠廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為25min時(shí)，氨氮去除率最高（80％）。同時(shí)反應(yīng)時(shí)間也是形成MAP晶粒大小的因素之一。Straful在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間1min時(shí)，晶粒長(zhǎng)度只有0.1mm，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為60min時(shí)，晶粒長(zhǎng)度達(dá)0.8mm，3h后晶?？蛇_(dá)3mm，雖然氮磷去除率變化不大，但是晶粒越大，沉淀效果越好。Battisioni在中試試驗(yàn)中，將0.21～0.35mm的石英砂填到φ58mm×0.42m的流化床，為MAP提供晶種，除磷效率為80％。

3 沉淀物組成分析

表2是處理社區(qū)廢水得到的沉淀物[8]，可以看出沉淀物中營(yíng)養(yǎng)元素含量比較高，鎂和磷元素均高于理論值，這是因?yàn)槌恋砦镏羞€有Ca5(PO4)3OH，Mg(OH)2，Mg3(PO4)2等物質(zhì)。表2還可以看出CODcr的含量比較小，說明沉淀物MAP很少吸收有機(jī)物。 表2 某生活污水生成的MAP的組成 ％ 組分 ω(MgO) ω(P2O5) ω(N) ω(Ca) ω(K) ω(CODcr) 理論值 16.4 28.5 5.7 實(shí)測(cè)值 18.1 30.6 4.9 1.6 0.3 0.2

澳大利亞Elisabeth[5]用這種方法回收厭氧消化污泥上清液中的磷，生成的MAP淤泥干燥快，最終產(chǎn)物呈白色細(xì)粉末（見表3）。 表3 厭氧污泥生成的MAP的組成 ％ 組分 ω(Mg) ω(P) ω(N) ω(H2O) 理論值 9.9 12.6 5.7 44 實(shí)測(cè)值 9.1 12.4 5.1 39

對(duì)厭氧消化上清液生成的MAP中的重金屬的分析結(jié)果見表4，由表4可以看出沉淀物MAP幾乎不吸收重金屬。用于農(nóng)家化肥，不會(huì)對(duì)莊稼產(chǎn)生危害。

周娟貞[9]對(duì)某催化劑廠提供的轉(zhuǎn)鼓濾液（氨氮質(zhì)量濃度為7472mg/L）用MAP沉淀法處理，對(duì)MAP沉淀物分析表明，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以MgO計(jì)）為18.18％，磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以P2O5計(jì)）為28％左右，氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以N計(jì)）為4.5％。 表4 MAP中的重金屬污染物成分分析 mg/kg 組分 不同MAP試樣的分析結(jié)果 1 2 3 4 ω(Cd) ＜4 5.5 ＜4 ＜4 ω(Pb) ＜5 ＜5 6.9 5.2 ω(Hg) 0.2 ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 4 MAP處理成本分析

沉淀MAP需要鎂鹽和磷酸鹽，沉淀1kg氨氮需要1.90kg鎂和2.0kg磷以及少量NaOH，如果采用MAP沉淀法將社區(qū)廢水中的氨氮從55mg/L處理到20mg/L，總運(yùn)行費(fèi)用與硝化反硝化法相當(dāng)。如果沉淀產(chǎn)物MAP作為肥料出售，就可進(jìn)一步降低成本。 5 存在的困難和發(fā)展前景

盡管有很多文章報(bào)道用此方法對(duì)不同廢水所做的研究，并對(duì)沉淀物組分進(jìn)行了分析，表明沉淀物的純度接近MAP的理論值，而且?guī)缀醪晃罩亟饘?，但在?shí)際應(yīng)用上仍有許多問題需要進(jìn)一步解決：

①研究顯示，當(dāng)n(PO43-)/n(NH4+)＜1時(shí)，可以大幅度提高除磷效率，當(dāng)n(PO43-)/n(NH4+)＞1時(shí)，氨氮去除率較高，如何確定兩者最佳比例可以最大限度除磷脫氮，是今后研究的重點(diǎn)；

②尋找更好的反應(yīng)條件和反應(yīng)藥劑，提高M(jìn)AP除磷脫氮的效率，使出水NH4+和PO43-降到排放標(biāo)準(zhǔn)以下；

③有機(jī)物以及其它雜質(zhì)對(duì)MAP除磷脫氮過程的影響機(jī)理尚不清楚；

④MAP除磷脫氮的經(jīng)濟(jì)效益主要取決于沉淀設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用，當(dāng)產(chǎn)物在市場(chǎng)上轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，取得一定利潤(rùn)時(shí)，該工藝才能推廣應(yīng)用。

由于此方法用藥劑量大，運(yùn)行費(fèi)用高，為了降低費(fèi)用，可用鹵水代替鎂鹽。由于傳統(tǒng)除磷脫氮工藝造成氨的浪費(fèi)，尤其是磷的流失，而目前，磷礦儲(chǔ)存量不夠人們開采100a，所以我們要積極利用MAP除磷脫氮方法來達(dá)到N，P元素的回收利用。 參考文獻(xiàn)：

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[3]Stratful I．Scrimshaw M D．Lester J N．Conditions influencing the precipitation of magnesium ammonium phosphate[J]．Water research，2001，35(17)：4191～4199．

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[5]Elisabeth V，Munnc，Keith Barr．Controlled struvite crystallization for removing phosphorus fron anaerobic digester sidestreams[J]．Water research，2001，35(1)：151～159．

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篇9

關(guān)鍵詞：吐氏酸行業(yè); 高含鹽廢水; 廢水治理

Abstract: the vomit acid wastewater is's industrial production of one of the most intractable wastewater, the industry is still the problem to some extent and restricts the development of the industry's vomit acid. The reason for this is waste water salinity is high, the composition is very complex, difficult to amount to mark. The author was determined by the experiment a management this kind of wastewater train of thought.

Keywords: vomit acid industry's; High salt wastewater; Wastewater treatment

中圖分類號(hào)：[F287.2]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

吐氏酸的化學(xué)名稱為2-氨基-1-萘磺酸，分子式為C10H9NO3S，分子量為223.25。該物質(zhì)呈粉紅色針狀結(jié)晶體，是偶氮染料中間體，主要用于生產(chǎn)染料和醫(yī)藥。其生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水有三個(gè)難于治理的特性：第一含有高濃度的鹽類，約為海水的三倍多；第二是所含有的有機(jī)污染物幾乎全部為不可生物降解類；第三含有的氨氮濃度極高。該類廢水的高滲透壓和高濃度鹽離子本身對(duì)微生物具有毒性使得生物處理技術(shù)得到很大程度限制[1]。

處理工藝及實(shí)驗(yàn)

1.1 廢水水質(zhì)情況

廢水外觀呈棕紅色、酸性，有氨類刺激性味道。主要污染物成分包括有機(jī)物和無機(jī)物，有機(jī)物主要是生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)物，包括2-萘胺-1-磺酸，2-萘酚-1-磺酸，2-萘酚等，從其化學(xué)結(jié)構(gòu)分析這幾類物質(zhì)很難生物降解；無機(jī)物主要為鹽類，包括Na Cl、Na2SO4、NH4Cl，在水中都呈離子狀態(tài)，三種鹽合計(jì)含量為9.7%，分析其中NH4Cl含量過高是導(dǎo)致氨氮含量極高的直接原因?；旌蠌U水的水質(zhì)如表1：

實(shí)驗(yàn)部分

試劑與儀器

實(shí)驗(yàn)所用水樣為吐氏酸工廠現(xiàn)場(chǎng)所取；pHS-3C精密酸度計(jì)、721型分光光度計(jì)、微型吹脫塔、小型吸附柱、生物法試驗(yàn)裝置、普通曝氣機(jī)；馴化污泥為察爾汗鹽湖所取、專用吸附樹脂、硫酸與氫氧化鈉等。

實(shí)驗(yàn)方法

采用二級(jí)吸附+二級(jí)吹脫+生物處理技術(shù)，實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格模擬實(shí)際工程。其關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于污泥的馴化，將污泥先加入生活污水，兩天后逐步加入已經(jīng)經(jīng)過吸附和吹脫處理并經(jīng)過pH、水溫調(diào)解的工業(yè)廢水試樣，加入過程跟蹤檢測(cè)COD數(shù)值和污泥濃度，使之維持穩(wěn)定的去除率和污泥濃度。

污水處理工藝流程

吐氏酸廢水最大特點(diǎn)是含有高濃度的鹽類，約為海水的3倍，如此高濃度的鹽決定了不能夠采用傳統(tǒng)的生物處理方法，因?yàn)槠胀ǖ奈⑸镌谌绱烁叩柠}濃度廢水中無法生存，而排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)COD和氨氮都有嚴(yán)格要求，這就使得問題很復(fù)雜。針對(duì)此種廢水的特點(diǎn)，我們經(jīng)過反復(fù)論證、大量的實(shí)驗(yàn)，確定了一個(gè)治理的思路。按照實(shí)際工程其工藝流程見圖1。

1.4檢測(cè)方法

分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法見表2

結(jié)果與討論

2.1 處理后廢水的污染物濃度

2.2COD去除分析

吐氏酸行業(yè)COD一般為4000~8000 mg/L，大部分為難生物降解有機(jī)物，更重要的是其達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)在于高濃度的鹽類限制了生物法的使用；而吐氏酸廢水中有機(jī)物大部分為吐氏酸成品和其原料，其回收價(jià)值很大?；谝陨蟽牲c(diǎn)原因，我們的思路是采用吸附法回收，進(jìn)而去除大部分有機(jī)物，針對(duì)吐氏酸廢水中有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特性，實(shí)驗(yàn)選用了吸附效果好且解吸性能良好的樹脂，經(jīng)過重復(fù)的比對(duì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果為原水（不進(jìn)行調(diào)解）經(jīng)過吸附后再調(diào)節(jié)pH至微堿性進(jìn)行二級(jí)吸附效果最佳。數(shù)據(jù)見表4，經(jīng)二級(jí)吸附后COD降至700以下，大大降低了后續(xù)處理的難度。在經(jīng)過厭氧菌和好氧菌的馴化，經(jīng)生物處理后COD完全可以達(dá)標(biāo)。

2.3 氨氮去除分析

從表1中也可以看出，廢水中氨氮含量極高，而國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)排入自然水體的廢水濃度要求非常嚴(yán)格，不得超過15.0mg/L。因此氨氮的去除同樣是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵因素。所采用的方法是二級(jí)吹脫+生化處理，由于吹脫程序廢水需要在pH=11、溫度≥25℃條件下效果顯著，所以一級(jí)吸附后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)解適合的pH和水溫后二級(jí)吹脫，而吹脫始終都不能將其處理達(dá)標(biāo)，還需要進(jìn)行生物處理。實(shí)驗(yàn)效果見表5

結(jié)論

對(duì)于本方案關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一在于生化系統(tǒng)，不是因?yàn)橐笊到y(tǒng)對(duì)COD、氨氮有很高去除效率，而是因?yàn)樯到y(tǒng)采用的特殊菌種即嗜鹽菌，嗜鹽菌一般生長(zhǎng)在鹽湖、鹽場(chǎng)和海洋中。與不含鹽廢水做平行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鹽類對(duì)活性污泥有明顯的抑制作用，經(jīng)一定時(shí)間馴化，污泥濃度逐漸升高，對(duì)COD和氨氮的去除作用明顯加強(qiáng)。故采用嗜鹽菌微生物處理含鹽廢水理論上是可行的。

本方案關(guān)鍵環(huán)節(jié)之二在于吸附法是否能對(duì)COD有明顯的去除效果。而選用的吸附樹脂型號(hào)比較重要，原則就是盡量選用與廢水中污染物成分分子結(jié)構(gòu)相類似的吸附樹脂。而有些污染物在酸性條件容易吸附，有些污染物在堿性性條件容易吸附，對(duì)不同廢水應(yīng)探索其適宜的pH值吸附條件。

吐氏酸行業(yè)廢水較難處理，主要為高鹽、高氨氮及難生物降解COD。我們對(duì)吐氏酸廢水的深入研究并不是局限于這個(gè)行業(yè)，目的是探索一條含高濃度鹽的難治理廢水的思路。通過大量實(shí)驗(yàn)，證明了技術(shù)上的可行性，為工程上的應(yīng)用起導(dǎo)向作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2] GB 8978，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

篇10

【關(guān)鍵詞】流動(dòng)注射法；地表水；氨氮

1 前言

氨氮是我國(guó)地表水常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，其普遍存在于地表水與地下水中，主要來源為生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，某些工業(yè)廢水以及農(nóng)田排水等。在有氧環(huán)境中，水中氨可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}，甚至繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}。氨氮含量高時(shí)會(huì)導(dǎo)致魚類死亡。測(cè)定水中各種形態(tài)的氮化合物，有助于評(píng)價(jià)水體被污染和“自凈”狀況[1]。隨著氨氮在環(huán)保監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中重要性的加大，建立一種簡(jiǎn)單，快捷的測(cè)定方法是十分必要的。

水體氨氮的傳統(tǒng)測(cè)定方法主要有納氏比色法、氣相分子吸收法、苯酚-次氯酸鹽比色法和電極法等。這幾種方法存在需作相應(yīng)的預(yù)處理，操作復(fù)雜，靈敏度不高等缺點(diǎn)。隨著分析技術(shù)的發(fā)展，流動(dòng)注射分析技術(shù)正越來越多地在科研和生產(chǎn)中得到應(yīng)用[2]。本文初步探討了用AA3連續(xù)流動(dòng)注射儀測(cè)定地表水中氨氮。

2 連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定氨氮原理

2.1 方法原理

在檸檬酸三鈉緩沖溶液中，樣品與水楊酸鈉和次氯酸鹽反應(yīng)，再經(jīng)加熱器37℃加熱，加熱后，生成藍(lán)色化合物在660nm波長(zhǎng)下測(cè)定。硝普納作為催化劑，以增加顏色。

2.2 儀器工作原理

連續(xù)流動(dòng)注射分析儀是標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品通過一個(gè)自動(dòng)進(jìn)樣器被蠕動(dòng)泵吸出流過整個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)泵還連續(xù)不斷的輸送方法所需的試劑，并吸入空氣將流體分割成片斷，在同樣條件下，每個(gè)片斷在混合圈中充分混合并發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)后，樣品進(jìn)行比色測(cè)定和數(shù)據(jù)處理。其流程圖如下：

2.3 氨氮分析流程圖

3 實(shí)驗(yàn)

3.1 主要儀器與試劑

AA3型連續(xù)流動(dòng)分析儀（德國(guó)BRAN＋LUEBBE）

MT7分析模塊和660nm的濾光片

緩沖溶液：溶解40g檸檬酸鈉在600ml去離子水中，混合均勻加入1ml聚氧乙烯月桂醚溶液，稀釋至1L。

水楊酸鈉溶液：溶解40g水楊酸鈉在約600ml去離子水中，加入1g硝普納，稀釋至1L并混合均勻。

次氯酸鈉溶液：溶解20g氫氧化鈉和100ml次氯酸鈉在約600ml去離子水中，混合均勻并稀釋至1L。

氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液500mg/L：國(guó)家環(huán)境保護(hù)局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所

3.2 儀器的測(cè)試參數(shù)

進(jìn)樣速率60個(gè)/小時(shí)，進(jìn)樣與清洗時(shí)間比 41，平滑度：12

3.3 測(cè)定步驟

連接好管路，壓好泵盤，打開儀器電源開關(guān)，儀器自檢完畢后，放好試劑與樣品，激活分析方法，調(diào)出基線，再對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的最高濃度點(diǎn)進(jìn)樣，用其反應(yīng)生成的信息調(diào)節(jié)儀器的增益，運(yùn)行所編好的程序（包括基線校正，標(biāo)準(zhǔn)曲線校正、漂移校正和樣品測(cè)定等），最后打印分析結(jié)果。

4 結(jié)果與討論

4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

將氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液500mg/L稀釋至標(biāo)準(zhǔn)使用溶液10mg/L，再分別取標(biāo)準(zhǔn)使用液0，0.50，1.00，3.00，5.00，7.00，10.0ml于50ml比色管中，稀釋至標(biāo)線。標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為0，0.1，0.2，0.4，0.6，1.0，1.4，2.0 mg/L。對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行線性回歸取得標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)為r=0.9991，所得曲線方程為 y=0.993x+0.0074

4.2 方法檢出限的測(cè)定

本文使用去離子水，重復(fù)測(cè)定10次，通過計(jì)算10次測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差求得方法檢出限為0.003 mg/L。方法的檢出限較低。

4.3 準(zhǔn)確度和精密度

對(duì)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總站的不同標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行精密度與準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)測(cè)定，結(jié)果見表1

由表1可以看出：樣品相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于2%，平行性好，精密度高，準(zhǔn)確度高。可見AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定氨氮具有較高的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。

4.4 實(shí)際樣品的測(cè)定

取不同的地表水樣進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)與經(jīng)典的化學(xué)方法比較。結(jié)果見表2，

由表2可以看出：AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定地表水中的氨氮與經(jīng)典的化學(xué)方法之間的差異在10%之內(nèi)，回收率較高，可以作為測(cè)定地表水中的氨氮的方法之一。

5 結(jié)論

AA3連續(xù)流動(dòng)注射儀適用于測(cè)定地表水中的氨氮，具有線性關(guān)系好，檢出限低，準(zhǔn)確度好，精密度高，試劑消耗少的優(yōu)點(diǎn)。此方法分析速度達(dá)60個(gè)/小時(shí)，在大批量環(huán)境樣品的分析過程中，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，大大提高了工作的時(shí)效性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]徐淑坤，方肇倫，流動(dòng)注射分析(M)，北京：北京大學(xué)出版社.1991