文档介绍：引言随着我国经济的高速发展,伴随而来的是人口的剧增和工农业规模迅猛扩大,水污染日趋严重,其中由于氨氮废水大量排入,特别是高浓度氨氮废水排放量不断增大,导致水体富营养化,造成海洋出现赤潮现象,水中的溶解氧过度消耗,复氧速率明显小于耗氧速率,最终导致鱼类大量的死亡,甚至出现湖泊的干涸灭亡。另外由于一些工业的排放的氨氮废水成分复杂,毒性强,又具有很强的致癌性。加深水体的污染。与此同时也给给水工程带来很大的困难,出现水质恶化,形成生物垢堵塞管道及设备,影响热效益等问题。第一章处理氨氮废水的研究综述 氨氮废水的来源及危害氨氮废水的来源很广,在工业中,如钢铁厂,化工玻璃制造厂,炼钨厂,肉类加工及饲料加工工业等行业。这些行业在其生产过程中排放废水中含有大量氨氮,而在农业中,大量使用化肥作业,但由于其利用效率的不高而造成大量的氨流失。在一些养殖场中动物的排泄物以及垃圾渗滤液都含有氨氮。这些行业基本上排放的氨氮浓度很高,甚至有的达到 6000mg/L 或是更高。而一些如皮革,食品和养殖场的排放废水中氨氮的浓度本身不高,但是由于有机氧的脱氮基反应,氨氮浓度迅速上升,污染进一步加重。氨氮是水体富营养化和环境污染的一种重要污染物质,一旦氨氮进入水体,可导致水体缺氧滋生有害水生物导致鱼类中毒,并且人类在食用此种鱼类的同时又肯会有轻度中毒状甚至死亡。此外,氨氮还会影响鱼鳃的氧气传递,浓度较高时甚至导致鱼类死亡。大量的氨氮废水排入江河湖海给工业废水的处理带来了困难,在用氯消毒时,氨氮就会与氯气作用生成氯胺,明确降低氯的消费速率,大大增加了氯的需要量。氨转化为硝酸、硝酸盐进一步转化为亚硝酸铵具有严重的三致作用,直接影响人类健康。氮、磷是水体中某些藻类的营养物质。在一定的水温,光照和水流状态下,当水体中氮、磷达到一定浓度时形成水体富营养化,藻类大量繁殖,使水体严重缺氧,对其他水生生物的呼吸造成障碍,尤其是赤潮生物及其代谢物含有毒素,可引起水生生物中毒、死亡。 处理氨氮废水的国内外研究状况 国内研究状况国内在污水生物脱氮方面做了大量工作。王磊等人采用固定化技术保证 COD 的去除率达到 80% ,同时保证 NH 4 +-N 的去除率达到 % ;方振等人研究的生物陶粒反应器能达到 90% 的去除率;刑传宏等研究的膜生物反应器,污水中 NH 4 +-N 的去除率达 97% 以上;吕锡武等人验证了氨氮废水处理过程中的好氧反硝化的存在,并对好氧反硝化的机理进行了讨论;李汝其指出曝气生物滤池同时存在好氧、兼性和厌氧微生物,可以同时进行硝化和反硝化反应,并在处理生活废水的实验中氨氮和总氮去除率分别为 % 和 % 。在物理化学法处理氨氮废水方面,淮阴钢铁集团公司开发了利用烟道气处理余氨水的技术;姜淑霞等人使用超重力法处理氨氮废水,保持了处理氨氮废水技术上的可行性;胡允良等使用吹脱法处理高浓度制药氨氮废水,吹脱效率可达 96% ;李可彬等研究了轧状液膜去处氨氮;曲久辉等人研究了不同水质下高铁酸盐对饮用水中氨氮实际效率及主要影响因素;杜鸿章等人对催化湿式氧化法做了一系列的研究,在特定工艺条件下,可以使焦化废水中氨氮去除率达到 % 。谢炜平研究了化学沉淀法,他利用化学沉淀剂[Mg(OH) 2+H 3PO 4] 除去废水中的氨氮,并得到有用复合肥,并且探讨了各反应因素对氨氮去除率的影响。 国外研究状况国外在污水生物脱氮方面作了大量工作。开发了新的脱氮技术和新型生物器, 20 世纪 60 年代后期,迅速发展起来的固定化技术在氨氮工业废水处理领域具有广泛的应用前景。日本下水道事业团用固定化硝化菌在硫化床反应器中进行一年半的生产实验, NH 4 +-N去除率达到 90% 以上;Bjorn 等开发了一种能在低温下有效脱氮的浮动床-生物膜反应器,该反应器能在 7-18 oC内有效去除氨氮。 Yukata 等开发出电化学生物反应器,其脱氮原理是将酶或生物膜固定于电化学生物反应器的阴极表面,通以电流,水电解产生氢,硝酸盐从溶液主体扩散至生物膜,氢做为电子供体而进行反硝化反应; VanDerGreaf 等发现氨可以直接作为电子供体而进行硝化反应,并称为厌氧氨生物氧化,他们的发现与传统的硝化反硝化相比,该工艺有无需外加有机物作电子供体、防治二次污染及降低能耗等优点。最近,有研究报道表面反硝化可发生在有氧条件下,既好氧反硝化的存在,它突破了传统生物脱氧技术限制。利用一个生物反应器在一种条件下完成反应,提供了微生物基础。同时硝化反硝化技术可以通过影响硝化和反硝化的基质的投加量或消耗量来实现。总之,由于不同废水的性质差异,目前还没有一种通用的方法能够处理氨氮废水。因此,必须针对不同的废水选择不同的技术和工艺。但是无论采用何种方法,都应遵