污水处理中各类除氨脱氮工艺的优缺点汇总

2019-02-21 16:24:00 admin 64

污水处理中各类除氨脱氮工艺的优缺点汇总

刘经理15653632199

近20 年来, 对氨氮污水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺,目前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为:传统生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、膜法等。

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一、各类脱氮工艺简介

1、传统生物脱氮

传统生物脱氮技术是通过氨化、硝化、反硝化以及同化作用来完成。传统生物脱氮的工艺成熟,脱氮效果较好。但存在工艺流程长、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺点。

2、氨吹脱

包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法,其机理是将废水调至碱性,然后在吹脱塔中通入空气或蒸汽,经过气液接触将废水中的游离氨吹脱出来。此法工艺简单,效果稳定,适用性强,投资较低。但能耗大,有二次污染。

NH4++ OH-= NH3+H2O

OH-一般由NaOH提供, NaOH分子量为40;不考虑其他因素,理论上计算得去除1kg NH4+需要NaOH 2.86kg,按工业级NaOH 2.0元/kg计算,去除1kg NH4+的药剂成本为5.72元(吹出氨气不吸收).吹脱耗电约为4度/吨.

3、离子交换

离子交换法实际上是利用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子(NH4+)发生交换反应,从而将废水中的NH4+牢固地吸附在离子交换剂表面,达到脱除氨氮的目的。虽然离子交换法去除废水中的氨氮取得了一定的效果,但树脂用量大、再生难,,导致运行费用高,有二次污染。

4、膜过滤

利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染,但投资成本太大,而且对废水的水质要求太高,尤其是盐度等。

5、折点加氯法

折点加氯法是投加过量的氯或次氯酸钠,使废水中的氨氮氧化成氮气的化学脱氮工艺。该方法的处理效率可达到90% ~100%,处理效果稳定,不受水温影响。但运行费用高,副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。

6、磷酸铵镁沉淀法(鸟粪石法)

向含氨氮废水中投加Mg2+和PO43-,三者反应生成MgNH4PO4•6H2O(简称MAP)沉淀。此法工艺简单,操作简便,反应快,影响因素少,能充分回收氨实现废水资源化。该方法的主要局限性在于沉淀药剂用量较大,从而致使处理成本较高,沉淀产物MAP的用途有待进一步开发与推广。

Mg2++ PO43-+ NH4+= MgNH4PO4

Mg2+一般由MgCL2提供, MgCL2分子量为95; PO43-一般由NaH2PO4提供,分子量145,不考虑其他因素,理论上计算得去除1kg NH4+需要MgCL27.6kg, NaH2PO410.36kg, 按工业级MgCL22.5元/kg, 工业级NaH2PO43.0元/kg计算,去除1kg NH4+的药剂成本为50元.产生磷酸铵镁沉淀18kg(不考虑结晶水)

二、各种除氨工艺的优缺点

处理方法

基本优点

主要缺点

适用范围

传统生化法

工艺成熟,脱氮效果较好。

流程长,反应器大,占地多,常需外加碳源,能耗大,成本高。

低浓度氨氮废水

氨吹脱法(汽提法)

工艺简单,效果稳定,适用性强,投资较低。

能耗大,有二次污染,出水氨氮仍偏高。

各种浓度废水,多用于中、高浓度废水

离子交换法

工艺简单,操作方便,投资较省。

树脂用量大、再生难,费用高,有二次污染。

低浓度氨氮废水

膜过滤

操作方便,氨氮回收率高,无二次污染

投资成本太大,而且对废水的水质要求太高

废水水质较好的氨氮废水

折点氯化法

设备少,投资省,反应速度快,能高效脱氮。

操作要求高,成本高,会产生有害气体。

各种浓度废水,多用于低浓度废水

磷酸铵镁

沉淀(MAP)法

工艺简单,操作简便,反应快,影响因素少,节能高效,能充分回收氨实现废水资源化。

用药量大、成本高;MAP用途有待开发,容易引起出水磷超标。

各种浓度废水、尤其高浓度氨氮废水

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