氨氨廢水主要來源于化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾埋場等,大量氨氨廢水排入水體不僅引起水體富營養(yǎng)化、造成水體黑臭,給水處理的難度和成本加大,甚至對人群及生物產(chǎn)生毒害作用,針對氨氨廢水的處理工藝有生物法、物化法的各種處理工藝等。
氨氨廢水的一般的形成是由于氨水和無機氨共同存在所造成的,一般上PH在中性以上的廢水氨氨的主要來源是無機氫和氨水共同的作用,pH在酸性的條件下廢水中的氨氨主要由于無機氨所導(dǎo)致,廢水中氨氙的構(gòu)成主要有兩種,一種是氨水形成的氨氨,一種是無機氫形成的氨氨,主要是硫酸銨,氯化銨等等。
一、物化法
1.膜分離技術(shù)
利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便,氨氮回收率高,無二次污染。例如:氣水分離膜脫除氨氮。氨氮在水中存在著離解平衡,隨著PH升高,氨在水中NH3形態(tài)比例升高,在一定溫度和壓力下,NH3的氣態(tài)和液態(tài)兩項達到平衡。根據(jù)化學(xué)平衡移動的原理即呂.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。在自然界中一切平衡都是相對的和暫時的。化學(xué)平衡只是在一定條件下才能保持“假若改變平衡系統(tǒng)的條件之一,如濃度、壓力或溫度,平衡就向能減弱這個改變的方向移動。”遵從這一原理進行了如下設(shè)計理念在膜的一側(cè)是高濃度氨氮廢水,另一側(cè)是酸性水溶液或水。當左側(cè)溫度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的壓力差,那么廢水中的游離氨NH4+,就變?yōu)榘狈肿覰H3,并經(jīng)原料液側(cè)介面擴散至膜表面,在膜表面分壓差的作用下,穿越膜孔,進入吸收液,迅速與酸性溶液中的H+反應(yīng)生成銨鹽。
2.MAP沉淀法
主要是利用以下化學(xué)反應(yīng):Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4
理論上講以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽,當[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時可生成磷酸銨鎂(MAP),除去廢水中的氨氮。
3.化學(xué)氧化法
利用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣進行脫除的一種方法。折點加氯是利用在水中的氨與氯反應(yīng)生成氨氣脫氨,這種方法還可以起到殺菌作用,但是產(chǎn)生的余氯會對魚類有影響,故必須附設(shè)除余氯設(shè)施。
二、生物脫氮法
傳統(tǒng)和新開發(fā)的脫氮工藝有A/O,兩段活性污泥法、強氧化好氧生物處理、短程硝化反硝化、超聲吹脫處理氨氮法方法等。
1.A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,當這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實現(xiàn)污水無害化處理。其特點是缺氧池在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其后好氧池的有機負荷,反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補償好氧池中進行硝化反應(yīng)對堿度的需求。好氧在缺氧池之后,可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除,提高出水水質(zhì)。BOD5的去除率較高可達90~95%以上,但脫氮除磷效果稍差,脫氮效率70~80%,除磷只有20~30%。盡管如此,由于A/O工藝比較簡單,也有其突出的特點,目前仍是比較普遍采用的工藝。