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污水脱氮技术浅析 刘牢玉畴 ［内容摘要］(南昌有色冶金设计研究院 南昌330002) ［内容摘要］ 介绍了各种污水脱氮方法及其基本原理，着重介绍生物法脱氮技术。对污水脱氮的 发展趋势做了简要说明。 ［关键词］富营养化硝化反硝化生物法脱氮 随着人类活动的不断增加，环境资源的不断改变，水体氮污染日趋严重，据统计，我国 主要湖泊处于因氮、磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的56%之多，过多的氮化合物进入 天然水体将恶化水体质量，影响渔业发展和危害人体健康，氮污染的主要危害为： 使水体正常的溶解氧平衡遭受干扰，并进一步促使水质恶化； 影响水源水质，增加水处理负担； 加速水体的富营养化过程； 含氮化合物对人和生物有毒害作用； 使水体感官性状恶化，从而降低水体美学价值。 氮以有机氮和无机氮两种形态存在于水体屮，有机氮有蛋口质、多肽、氨基酸和尿素等, 它们经微生物分解后转为无机氮，水屮无机氮指氨氮、亚硝态氮和硝态氮。各种形态氮的相 对含量，根据污水的性质而有所不同。 近半个世纪以来，人们对转化和去除污水屮的氮进行了大量的工作，尝试并运用了各种 可行的方法，主要方法有：物理法、化学法、离子交换法、人工湿地法、生物法及它们Z间 的组合。下面就这些方法作一些简单介绍。 1物理法 吹脱法：污水屮的氨氮是以氨离子(NHJ和游离氨(NHJ两种形式保持平衡状态而存在: NII3+H2O 二二 NHJ+OIT 将pl【值保持在11. 5左右(投加一?定量的碱)，让污水流过吹脱塔，使NIL逸出，以达脱氮 H的。 首先投加石灰调pH值至11. 5以促使NH；—N向NHlN转化，然后在除氮塔内，空气口 下向上吹入塔内，水自丄而下喷淋，析出的NH,进入空气屮，其去除率可达85%,水得以净化 后再回流至格栅前，而除氮塔出来的空气再进入硫酸淋洗塔生成(NIL)2SO4,可作肥料或工业 原料，该法虽然操作简便易控，除氨效果稳定，但存在下列问题：pl【值过高易生成水垢；游 离氨逸散造成二次污染等。 电渗析法和反渗透法：这两种方法脱氮效果都好，但对水质耍求高，处理成本高， 一般极少使用。 （3）过滤法：脱氮效果不理想，一般可作脱氮预处理。 2化学法 （1） 折点加氯法：利用游离氯与污水屮的氨作用，生成氮气而去除污水屮的氮。 2NH4+3H0CL==N2+3CL_+3H20+5H， 在pH值为中性,进行不连续点氯化处理时,进水中的NH4—N可以在5分钟内去除90% 以上，不过出水残留有氯，须附设除余氯的工艺设施，--般可设活性炭过滤设备，其滤层高 2?6m,停留时间为半小时较宜。 （2） 化学混凝法：脱氮效果不够理想，产生的污泥量较大，一般不单独采用该法脱氮。 3离子交换法 常用斜发沸石作为除氨的离子交换体，它对氨离子的选择优于钙、镁、钠等离子，当日 处理水量1000m原水? |? NH4 —N浓度为20mg/L）,去除率标准为80%,再生液屮的氨可以以 游离氨或分子氮形式排放大气，也可以成氨溶液回收后作肥料，但该法脱氮成本高，不经济, 此外还存在再生液处理等问题。 4人工湿地法 利用农出、卵石床水栽植物进行处理，在澳大利亚新南威尔士的Wyong镇，污水流量为 1700m7d,二级处理出水含氮、磷分别为35mg/L. 17mg/L,采用深0. 3~1?0m,面积90ha, 生长芦苇和阔叶树等植物的沼泽地进行湿地处理，在距湿地系统进口 650m处取样，测得氮、 磷含量己降至0. 03mg/L 0. 06mg/Lo 该法投资少，运行方便，对农村及小城镇很适用，不过过量使用可能造成附近水井、河 流、水库中的NO厂增加。 5生物法 生物法是IT前运用最广、最有研究前景的方法，详细介绍如下。 生物脱氮是生物法控制氮的一个重要分类。其主要原理是经硝化一反硝化处理，把污水 屮的氮变成无害的2排除体系。硝化是污水屮的有机氮在生物处理过程屮被异氧型微生物氧 化解，转化为氨氮，然后由口氧型硝化细菌将其转化为N0「和N0：的过程；反硝化是反硝化 细菌经厌氧呼吸将NO厂和N0厂还原转化为N2的过程，从而达到脱氮的FI的。 硝化过程： 有机氮 皿有机氮NH3+CO2+小分子有机物 NH4*+02 N02 +O2 m N03 NH；+02 吨 NOJ+H2O+F 反硝化过程： no3 -no-n2o-n2 （占 90%以上） N03抽圆雎1血 -x-nh2oh-*有机氮 5.1影响生物脱氮的环境因素 在生物法脱氮屮，硝化菌、反硝化菌发挥了重要作用，这些细菌对于生物降解过程有一 定的环境条件要求。 （1） D0：在缺氧构筑物中,反硝化脱氮的最佳DO为0. 5mg/L以下，在好氧构筑物中, 有机物好氧代谢，硝化菌将NH4—N氧化成NH「一N,都需要氧，D0应控制在2mg/L以上。D0 的变化，可以明显地影响