氮素物質對(duì)水體環境和人類(lèi)都具有很大的危(wēi)害(hài),主要表(biǎo)現在以下幾個方麵:
氨氮(dàn)會消耗(hào)水體中的溶解氧(yǎng);
氨氮會與氯反應生成氯胺或氮氣,增加氯的用量;
含氮化合物對人和其它生物有毒害作用(yòng):① 氨氮對魚類有毒害作用(yòng);② NO3 和NO2可被轉化為亞硝胺——一種“三(sān)致”物(wù)質;③ 水中NO3高,可導致嬰(yīng)兒患變性血(xuè)色蛋白症(zhèng)——“Bluebaby”;
加(jiā)速水體的“富營(yíng)養化”過程;所謂“富營養(yǎng)化(huà)”就是指水中的(de)藻類大量繁(fán)殖而引起水質惡化,其主要因子是N和P(尤其是P);解決的辦法主要就是要嚴格控製(zhì)汙染源,降低排入水環境的廢水(shuǐ)中(zhōng)的(de)N、P含(hán)量;對(duì)於城市廢水來說,利(lì)用傳(chuán)統的活性汙泥法進行處理,對N的去除率一般隻有40%左右,對磷的去除率一(yī)般隻有20~30%。
1、氨(ān)氮(dàn)的吹脫法:
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。
3、選擇(zé)性離子交換法去除氨氮:
采用(yòng)斜發沸石(shí)作(zuò)為除氨(ān)的離子交換體。
1、鋁鹽除磷
一般用Al2(SO4)3,聚氯(lǜ)化鋁(PAC)和鋁酸(suān)鈉(NaAlO2)
2、鐵鹽除磷(lín):FePO4 Fe(OH)3
一(yī)般(bān)用FeCl2、FeSO4 或(huò) FeCl3 Fe2(SO4)3
3、石灰混凝除磷
向含磷的廢水中投加石(shí)灰,由於(yú)形成OH,汙水的pH值上升,磷與Ca2+反應,生(shēng)成(chéng)羥磷灰石。
一、活性汙泥法脫氮(dàn)傳統工藝
1、Barth提出的三級活性汙泥法流程:
第一級曝氣池的功能:① 碳化——去除BOD5、COD;② 氨化——使有機氮轉化為氨氮;
第二級是硝化曝氣(qì)池,投堿以維持pH值;
第三級為反硝化(huà)反應器,可投(tóu)加甲醇作為外加碳源或引入原廢水。
該工藝流程的優點是(shì)氨化、硝化、反硝化分別在各自的反(fǎn)應器中進行,反應速率較(jiào)快且(qiě)較徹底;但七缺點是處理設備多,造價高,運行管理(lǐ)較(jiào)為複雜。
2、兩級活性汙泥法脫氮工藝
與前一工藝相(xiàng)比,該工藝是將其中的前兩級曝氣池合並(bìng)成一個曝氣池,使廢水在其中同時實現碳化、氨化和硝(xiāo)化反應,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(hǎo)氧(yǎng)活性汙泥法脫(tuō)氮係統(A—O工藝 該流(liú)程與兩級活性汙泥工藝相(xiàng)比,是將缺氧(yǎng)的反硝化反應器設置在好氧反應器的前麵,因此常被稱為“前置(zhì)式(shì)反硝化生物(wù)脫氮係統”。其主要特征有:反(fǎn)硝化反應器設置在流程的前端,而去除BOD、進(jìn)行硝化反應的綜合好氧反應(yīng)器則設置在(zài)流程(chéng)的後端;因此,可以實現進行反硝化反應時(shí),可以利用原廢水(shuǐ)中的有機物直接作為有機碳源,將從(cóng)好氧反應器回流回來的含有硝酸鹽的混合液中的硝(xiāo)酸鹽反硝化(huà)成為氮(dàn)氣;而且,在(zài)反硝(xiāo)化反應器中由於反硝化反應而產生的堿度(dù)可以(yǐ)隨出水進入好氧硝化反應器,補(bǔ)償硝(xiāo)化反應過程中所需消耗堿(jiǎn)度的一半左右;好氧(yǎng)的硝化反應器設置在流程的後端,也可以使反硝化過程中常常殘留(liú)的有機物得以進(jìn)一步去除,無需增建後曝氣池。目(mù)前,A-O工藝是實際工(gōng)程中較常見的一種生物脫氮工藝。
三、其它生物脫氮工藝
1、氧化溝工藝
由於氧化溝的運行工藝特征,會在其反應溝(gōu)渠內的不同部位分別形成好氧區、缺氧區,使得氧化溝內的活(huó)性汙泥分別經過好氧區和缺(quē)氧區,從而(ér)可(kě)以實現生物脫(tuō)氮(dàn)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,使其分別處於好氧狀態和缺氧狀態,即在整(zhěng)個(gè)流程中需(xū)要分別采用好氧生物轉盤和厭氧生物轉盤,在不(bú)同的好氧生物轉(zhuǎn)盤中分別實現BOD的去除和氨氮的硝化(huà),而在厭(yàn)氧生(shēng)物轉盤中則主要實現反硝化,其原理類似於前述的三級活性汙泥生物(wù)脫氮工藝,隻是在本工藝中實現(xiàn)各(gè)級功能是依靠生物轉(zhuǎn)盤來完成的。
一、厭(yàn)氧—好氧生物除磷工藝(A-O工藝)
實際上是另外一種意義上的“A—O工藝”,其中(zhōng)的“A”指的是“厭氧anaerobic”,它是直(zhí)接(jiē)根據生物除磷的基本原理出發而設計出來的一個工藝,其特點有(yǒu):水力停留時間為3~6h;曝氣池內的汙泥(ní)濃度一般在2700~3000mg/l;磷的(de)去除效果好(76%),出水中磷的含量低於1mg/l;汙(wū)泥中(zhōng)的磷含量約為4%,肥效好;汙泥的SVI小於100,易沉(chén)澱,不易膨脹。
二、Phostrip除磷工藝
實際上是一種生物除磷與化學除磷(lín)相結合的工藝,其特點有:除磷效果好,處理出水的含磷量一般低於(yú)1mg/l;汙泥的含(hán)磷(lín)量高,一般為2.1~7.1%;石灰用量(liàng)較低,介於21~31.8mgCa(OH)2/m3廢水之間;汙泥的SVI低於100,汙泥易於(yú)沉澱、濃縮、脫水,汙(wū)泥肥分高,不易膨脹。
一、Bardenpho同步脫氮除磷工藝
其工藝特點:各項反應都反複進行兩次以上,各反(fǎn)應單元都有其首(shǒu)要功能,同時又兼有二、三項輔助功能;脫氮除磷(lín)的效果良(liáng)好。
二、A—A—O同步脫氮除磷工藝
AAO工藝是目前較為常見的同步脫氮除磷工藝,其工藝特點主要(yào)是:工藝流程(chéng)比較簡單;厭氧、缺氧、好氧交替運行,不利於絲狀菌繁殖,無(wú)汙泥膨脹(zhàng)之虞;無需投藥,運行費用低。
三、UCT同步脫氮除磷工藝
在(zài)前(qián)述的兩種同步脫氮除磷工藝中,都是將回流汙泥直接回流到工藝前端的厭氧池,其(qí)中不課避免地會含有一定濃度的硝酸鹽,因此會(huì)在第一級(jí)厭氧池中引起反硝化作用,反硝(xiāo)化細菌(jun1)將與除磷菌爭奪廢水中的有機物而影響除磷(lín)效果,因此提出UCT(Univercity of Cape Town)工藝。UCT工藝將二沉池的回流汙泥回流到缺氧池,使汙泥中的硝酸鹽在缺氧池中進行反硝化脫氮(dàn),同(tóng)時,為彌補厭氧池中汙(wū)泥的流失以(yǐ)及除磷效(xiào)果的降(jiàng)低,增(zēng)設從缺氧池(chí)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、Phoredox同步脫氮除磷工藝
工藝(yì)的特點是(shì)在缺(quē)氧反應器之前再加一座厭氧反應器,以強化磷的釋放,從而保證在好氧條件下,有更強的吸收磷的能力,提高除磷效果。