工業廢水中的高濃度氨氮是一個重要的環境問題,需要采取有效的方法進行處理。以下是一些常用的處理方法:
一、物化法
1. 吹脫法
原理:在堿性條件下,利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系進行分離。通過調節廢水的pH值,將廢水中的離子態銨(NH4+)轉化為分子態氨,隨后被通入的空氣或蒸汽吹出。
優點:適用于溫度較高、pH值較大的廢水處理場景。
缺點:能耗較高,且可能產生二次污染。
2. 沸石脫氨法
原理:利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進行交換以達到脫氮的目的。
優點:沸石可再生,具有一定的經濟性。
缺點:再生過程可能產生額外的處理成本,且再生效率可能影響整體處理效果。
3. 膜分離技術
原理:利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除。納濾和反滲透是最常使用的兩種膜技術,它們可以選擇性透過水分子而截留氨氮等較大分子。
優點:高效、節能,無二次污染。
缺點:膜的成本較高,且需要定期維護和更換。
4. MAP沉淀法
原理:以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽,使氨氮形成不溶性的化合物而沉淀下來。
優點:操作簡單,效果顯著。
缺點:需要消耗大量的化學藥劑,且沉淀物可能需要進一步處理。
5. 蒸氨工藝
原理:將焦化工序產生的化工分離廢水和剩余氨水進行蒸餾,通過蒸氨處理后,降低其NH3-N含量。
優點:適用于特定行業的廢水處理,如焦化行業。
缺點:能耗較高,且需要專業的設備和技術。
二、生化法
1. A/O工藝
原理:將前段缺氧段和后段好氧段串聯在一起,通過微生物的硝化和反硝化作用去除氨氮。A段DO不大于0.2mg/L,O段DO為2\~4mg/L。
優點:成本相對較低,適用于處理中低濃度的氨氮廢水。
缺點:對廢水的溫度、溶解氧等條件有一定要求。
2. 短程硝化反硝化
原理:模擬自然生態環境中氮的循環,利用硝化菌和反硝化菌的聯合作用,將水中氨氮轉化為氮氣以達到脫氮目的。
優點:經濟、高效,適用于處理高濃度的氨氮廢水。
缺點:需要嚴格控制反應條件,如溫度、pH值等。
3. 厭氧氨氧化(ANAMMOX)和全程自養脫氮(CANON)
原理:在厭氧條件下,氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮氣的過程。
優點:無需添加碳源,節能降耗。
缺點:技術難度較大,需要專業的設備和技術支持。
三、其他方法
1. 超聲吹脫法
原理:在傳統的吹脫方法的基礎上,引入超聲波輻射廢水處理技術,將超聲波和吹脫技術聯用而衍生出來的一種處理氨氮的方法。
優點:新型、高效,適用于處理高濃度的氨氮廢水。
缺點:設備成本較高,且需要專業的技術支持。
2. 加化學藥劑處理
原理:通過投加氨氮去除劑等化學藥劑,使廢水中的氨氮發生化學反應而去除。
優點:反應速度快,處理徹底。
缺點:需要消耗大量的化學藥劑,且可能產生二次污染。
工業廢水含高濃度氨氮的處理方法有多種,具體選擇哪種方法需要根據廢水的性質、處理要求以及經濟成本等因素進行綜合考慮。同時,各種處理方法都有其優缺點,需要在實際應用中不斷優化和改進。