文档介绍：物化法去除氨氮废水方法综述及工程实例
陈建
(上海宝钢工程技术有限公司)
摘要:本文针对实际工程中不适合采用生物脱氮的情况下,介绍了几种常见的去除氨氮的物理化学方法,并列举了国内外的工程实例,对含不同浓度氨氮的工业废水的工艺选择及工程设计有一定的借鉴意义。
关键词:物化法氨氮化学沉淀氨吹脱折点氯化离子交换
1 前言
废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。从工业废水中去除氨氮已有多种方法,如:离子交换法、反渗透、电渗析、氯化法、蒸馏、氨吹脱、焚烧、催化裂解、电化学处理、土壤灌溉、藻类养殖、生物硝化等[1]。对一给定的废水,氨氮处理技术的选择主要取决于水的性质、要求达到的处理效果、经济性、处理后出水的最终处置方法等。根据目前的经验,较适用的去除氨氮的方法有:生物脱氮、化学沉淀法、氨吹脱法、折点氯化法、离子交换法。
虽然生物脱氮是目前较常用的一种方法,但有些场合却不适用。比如间断性的小水量,像电厂检修废水含有较高浓度的氨氮,一年检修一两次,每次水量几百吨,原本没有生物处理系统的水处理工艺此时不可能再加生物处理系统,即使用了生物系统,可能其水量还不够调试用。再如高浓度的氨氮废水,像垃圾渗滤液,过低的C/N比使得系统的脱氮效率不高,高浓度的氨氮对系统的生物活性也有抑制作用[2]。诸如此类情况下物化法就有了得天独厚的优势。本文着重介绍常用的几种物化法去除氨氮的方法。
2方法综述及工程实例

化学沉淀法从20世纪60年代就开始用于废水处理,随着对化学沉淀法的不断研究。发现化学沉淀法最好用H3PO4和MgO。通过投加Mg2+和PO43-,使之与废水中的氨氮生成难溶于水的复盐沉淀物MgNH4PO4·6H2O(Magnesium Ammonium Phosphate 简称MAP)再通过重力沉淀使MAP从废水中分离,其反应式为:
Mg2++NH4++HPO42-+6H2O → MgNH4PO4·6H2O ↓+H+
Mg2++NH4++PO43-+6H2O → MgNH4PO4·6H2O ↓
Mg2++NH4++H2PO4-+6H2O → MgNH4PO4·6H2O ↓+2H+
MgNH4PO4·6H2O俗称鸟粪石,×10-13。在氨沉淀中,理想的投加比例是Mg:P:N=:1:1[3]。该法避免了往废水中带入其他有害离子,而且MgO还起到了一定程度的重荷H+的作用,节约了碱的用量。经过化学沉淀后,若NH4+-N和PO43-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,经过生物后N和P的含量可进一步降低。产物MAP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,MAP溶解度随着pH的升高而降低;温度越低,MAP溶解度也越低。
该法与生物法综合处理高浓度氨氮废水,曝气池体积比硝化-反硝化法可以减小一倍。NH4+-N在化学沉淀法中被沉淀去除,与硝化-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
MAP不吸附重金属,释放速率慢,故可将其作缓释肥料、堆肥、花园土壤等,且不会对农作物产生危害,可在一定程度上节省土地处理费用。因此MAP沉淀法是一种技术可行,经济合理的方法,很有开发前景。但要广泛用于工业废水处理