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“氨氮超標”成為水處理行業(yè)重要問題！如何實現(xiàn)實時監(jiān)測？

2022-08-30 10:29:57 admin
氨氮是什么

 

概念：氨氮是指水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。
 
來源：含氮物質(zhì)進入水環(huán)境的途徑主要包括自然過程和人類活動兩個方面。含氮物質(zhì)進入水環(huán)境的自然來源和過程主要包括降水降塵、非市區(qū)徑流和生物固氮等。人類的活動也是水環(huán)境中氮的重要來源，主要包括未處理或處理過的城市生活和工業(yè)廢水 、各種浸濾液和地表徑流等。
人工合成的化學(xué)肥料是水體中氮營養(yǎng)元素的主要來源，大量未被農(nóng)作物利用的氮化合物絕大部分被農(nóng)田排水和地表徑流帶入地下水和地表水中。隨著石油、化工、食品和制藥等工業(yè)的發(fā)展，以及人民生活水平的不斷提高，城市生活污水和垃圾滲濾液中氨氮的含量急劇上升。
 
近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多含氮污染物的任意排放給環(huán)境造成了極大的危害。氮在廢水中以有機態(tài)氮、氨態(tài)氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NO3--N）以及亞硝態(tài)氮（NO2--N）等多種形式存在，而氨態(tài)氮是最主要的存在形式之一。廢水中的氨氮是指以游離氨和離子銨形式存在的氮，主要來源于生活污水中含氮有機物的分解，焦化、合成氨等工業(yè)廢水，以及農(nóng)田排水等。氨氮污染源多，排放量大，并且排放的濃度變化大。

一

 

氨氮超標有哪些原因

1、沒有控制好水的停留時間

2、供氣量不足，或硝化菌不夠
3、工藝設(shè)計的設(shè)施規(guī)模過小，處理負荷太小
4、營養(yǎng)成分比例達不到設(shè)計標準，需要外加營養(yǎng)投放系統(tǒng)
5、曝氣系統(tǒng)設(shè)計不符合規(guī)范
6、硝化反應(yīng)沒有控制好PH值、溫度、溶解氧、C/N比等條件
 

二

 

氨氮超標會造成哪些有害影響

（1）由于NH4+-N的氧化，會造成水體中溶解氧濃度降低，導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭，水質(zhì)下降，對水生動植物的生存造成影響。在有利的環(huán)境條件下，廢水中所含的有機氮將會轉(zhuǎn)化成NH4+-N，NH4+-N是還原力最強的無機氮形態(tài)，會進一步轉(zhuǎn)化成NO2--N和NO3--N。根據(jù)生化反應(yīng)計量關(guān)系，1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧氣3.43 g，氧化成NO3--N耗氧4.57g。

 
（2）水中氮素含量太多會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，進而造成一系列的嚴重后果。由于氮的存在，致使光合微生物（大多數(shù)為藻類）的數(shù)量增加，即水體發(fā)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象，結(jié)果造成：堵塞濾池，造成濾池運轉(zhuǎn)周期縮短，從而增加了水處理的費用；妨礙水上運動；藻類代謝的最終產(chǎn)物可產(chǎn)生引起有色度和味道的化合物；由于藍-綠藻類產(chǎn)生的毒素，家畜損傷，魚類死亡；由于藻類的腐爛，使水體中出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象。

三

 

氨氮超標怎么辦

① 傳統(tǒng)生物脫氮法

傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)是通過氨化、硝化、反硝化以及同化作用來完成。傳統(tǒng)生物脫氮的工藝成熟，脫氮效果較好。但存在工藝流程長、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺點。
 
② 氨吹脫法
包括蒸汽吹脫法和空氣吹脫法〔2~4〕，其機理是將廢水調(diào)至堿性，然后在吹脫塔中通入空氣或蒸汽,經(jīng)過氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫出來。此法工藝簡單，效果穩(wěn)定，適用性強，投資較低。但能耗大，有二次污染。
 
③ 離子交換法
離子交換法實際上是利用不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其它同性離子(NH4+)發(fā)生交換反應(yīng)，從而將廢水中的NH4+牢固地吸附在離子交換劑表面，達到脫除氨氮的目的。雖然離子交換法去除廢水中的氨氮取得了一定的效果，但樹脂用量大、再生難,，導(dǎo)致運行費用高，有二次污染。
④ 折點氯化法
折點氯化法是投入過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學(xué)脫氮工藝。該方法的處理效率可達到90% ~100%，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響。但運行費用高，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機物會造成二次污染。
 
⑤ 氧化法
使用強氧化劑（氨氮去除劑）是目前降解氨氮非?？旖萦行У姆椒?。因藥劑具有強氧化性，所以只能投入到出水末端。該方法對現(xiàn)場工藝要求低（只需攪拌或曝氣即可），特別適用于氨氮相對較低的廢水。“④折點氯化法”亦屬于氧化法。

四

 

為何污水處理廠氨氮容易超標

污水處理過程中導(dǎo)致氨氮超標的原因有很多：比如內(nèi)回流或外回流控制不當、CN比過高、氨氮負荷沖擊、PH太低、DO太低、溫度太低、污泥濃度過低、進水有有毒物質(zhì)進入等等。

 
有研究表明在正常生化系統(tǒng)下，取生化系統(tǒng)好氧池污泥，加入50ppm季銨鹽時，污泥對氨氮降解能力完全消失，而COD的去除效率為從80%降低到了65%；在加入25ppm季銨鹽的條件下，氨氮去除率從90%降低到了30%，但對COD的去除的影響幾乎沒有。因此，當系統(tǒng)中進入低濃度的季銨鹽時，就會表現(xiàn)出脫氮能力的損失，但生化系統(tǒng)的整體變化不是很明顯。
 

五

 

為何氨氮比COD更易受沖擊

為什么會出現(xiàn)上述實驗中的這種現(xiàn)象，因為在一般情況下，污水廠生化系統(tǒng)中參與到硝化過程的細菌一般只占總微生物的5%，而能夠降解COD的微生物能達到75%以上，因此當污泥受到毒性沖擊時，硝化功能菌群的緩沖濃度有限，更容易受到影響。
 
 
還有一種有效防御有毒廢水的對生化系統(tǒng)影響的方式就是適當保持高污泥濃度。就像教員說的，人多力量大，所以體量大了耐沖擊就比較強。較高的污泥濃度可以增加系統(tǒng)中硝化菌的數(shù)量，從而在系統(tǒng)進水有毒性物質(zhì)沖擊時，能夠為硝化系統(tǒng)增加更多的緩沖時間。