廢水處理如何控制總氮超標
(蘇州湛清環(huán)??萍加邢薰荆K,215300)
一、為什么要控制總氮的排放
水中氮元素的過量排放會引起水體富營養(yǎng)化,使藻類大量繁殖,出現(xiàn)水華赤潮,當水中總氮含量大于0.3mg/L時,即達到富營養(yǎng)化的標準;另外,硝酸鹽本身對人無害,但在體內會被還原為亞硝酸鹽,一方面,亞硝酸鹽會與血紅蛋白反應生成高鐵血紅蛋白,影響氧的傳輸能力,特別對于嬰兒,易導致高鐵血紅蛋白癥(藍嬰?。?;另一方面,亞硝酸鹽過高,會與蛋白生成亞硝胺,屬于強致癌物質,對健康危害極大。
二、什么是總氮
總氮是水中各種形態(tài)無機氮和有機氮的總稱。
總氮(TN)=硝態(tài)氮+亞硝氮+氨氮(NH3-N)+有機氮
三、總氮如何去除
總氮的去除可采用生物法及化學法:
1.生物法
氮化合物在生物作用下可實現(xiàn)向氮氣的轉化:
在該過程中,池體數(shù)量較多,使生化的結構較為冗雜,特別是厭氧池溶解氧含量難以控制,反硝化的效率受到抑制,一方面反硝化菌富集較慢,且容易滋生雜菌爭奪生存環(huán)境,另一方面,龐大的池體結構使產生的氮氣不能及時排出,增加了占比較大的無效空間,反硝化菌的數(shù)量始終維持在一個總數(shù)較低的水平,致使脫氮負荷難以提高,傳統(tǒng)生化中培養(yǎng)出的反硝化菌脫氮負荷通常小于0.2kgN/m3d,而針對工業(yè)廢水而言,其較高的鹽分及毒性會使大量反硝化菌死亡,從而進一步降低此過程中的脫氮負荷,是脫氮效率再次降低。
2.化學法
通過氧化使氮化合物直接從有機氮、氨氮直接轉化為氮氣。
用化學法脫氮存在多項缺陷,首先,高級氧化成本較高;其次,多數(shù)化學物質使用及反應時僅適合實驗室的嚴格操作條件,使危險性在可控范圍之內,而實際廢水處理中,水量較大,環(huán)境較差,在加上工人的專業(yè)性不強,使反應過程中存在極大的安全隱患;另外,常常由于不能精準反應而造成效果相對較差。
綜上所述,生物法成本較低,效果穩(wěn)定,但工藝復雜,操作困難,且占地面積較大,運行時間較長;化學法省去中間轉化步驟,更快速直接,但成本較高,折點加氯法控制難度大,效果不穩(wěn)定。兩種方法各有利弊,均需改進。隨著環(huán)保力度的增強,各行各業(yè)污水排放指標日趨嚴苛,傳統(tǒng)的兩種除氮方法已不具備達標的技術性能,蘇州湛清環(huán)??萍加邢薰就ㄟ^對工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀三年的詳細調研,研發(fā)出高效反硝化生物濾池HDN技術,解決了常規(guī)生化法存在的局限性,同時大大降低了運行成本,使總氮提標過程快速且便捷。
四、總氮提標技術
通過對反硝化每一環(huán)節(jié)的深入研究,HDN技術實現(xiàn)了對每個缺陷的逐個擊破:
1) 生物富集:為使單位體積內的微生物數(shù)量得到大幅提升,在填料環(huán)節(jié)使用了改性過的天然玄武巖,提高其表面親水性的同時,使其具有了更為豐富的微觀孔道結構,微生物更易附著。
2) 菌種馴養(yǎng):為使反硝化菌耐受性增強,特引進荷蘭高效脫氮菌,經過三年馴化,不僅可以適應工業(yè)廢水水質的復雜性,且繁殖快、壽命長,大大提升了反硝化模塊的脫氮負荷。
3) 氮氣釋放:為使氮氣可以及時排出,通過對反應器內部流態(tài)的特殊優(yōu)化設計,建立了順暢的排氣微孔道,促使生成的不溶性物質氮氣快速排出,從而減少反應器死區(qū)及無效空間,提高了反應器穩(wěn)定性和脫氮效率。
五、總氮提標設備
HDN技術經過不斷實踐,改造出HDN-高效脫氮設備,該設備具有以下性能優(yōu)勢:
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l 脫氮效率高——正常運行脫氮負荷1kg N/m3·d,出水總氮穩(wěn)定達標;
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l 占地面積小——10t/h的處理量,降低20mg/L總氮,占地面積僅3㎡;
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l 易操作維護——全自動控制,無需更換填料,反沖洗水量少、頻率低;
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l 污泥產生少——反沖洗排出的少量微生物回流至生化池繼續(xù)分解;
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l 運行成本低——去除20 mg/L的總氮,噸水成本小于0.7元。
設備模擬圖