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氨氮超标如何处理 污水处理技术之氨氮为什么会超标?

所属分类: 新闻中心 发布时间:2019-10-26

氨氮超标如何处理

  一、氨氮是什么?都有哪些主要来源?

  概念:氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。

  来源:含氮物质进入水环境的途径主要包括自然过程和人类活动两个方面。含氮物质进入水环境的自然来源和过程主要包括降水降尘、非市区径流和生物固氮等。人类的活动也是水环境中氮的重要来源,主要包括未处理或处理过的城市生活和工业废水 、各种浸滤液和地表径流等。

  人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源,大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带入地下水和地表水中。随着石油、化工、食品和制药等工业的发展,以及人民生活水平的不断提高,城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮的含量急剧上升。

  近年来,随着经济的发展,越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。氮在废水中以有机态氮、氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3–N)以及亚硝态氮(NO2–N)等多种形式存在,而氨态氮是最主要的存在形式之一。

  废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮,主要来源于生活污水中含氮有机物的分解,焦化、合成氨等工业废水,以及农田排水等。氨氮污染源多,排放量大,并且排放的浓度变化大。

  二、氨氮超标有哪些原因?

  1、没有控制好水力停留时间

  2、供气量不足,或硝化菌不够

  3、工艺设计的设施规模过小,处理负荷太小

  4、营养成分比例达不到设计标准,需要外加营养投加系统

  5、曝气系统设计不符合规范

  6、硝化反应没有控制好PH值、温度、溶解氧、C/N比等条件

  三、氨氮超标会造成哪些有害影响?

  (1)由于NH4+-N的氧化,会造成水体中溶解氧浓度降低,导致水体发黑发臭,水质下降,对水生动植物的生存造成影响。在有利的环境条件下,废水中所含的有机氮将会转化成NH4+-N,NH4+-N是还原力最强的无机氮形态,会进一步转化成NO2–N和NO3–N。根据生化反应计量关系,1gNH4+-N氧化成NO2–N消耗氧气3.43 g,氧化成NO3–N耗氧4.57g。

  (2)水中氮素含量太多会导致水体富营养化,进而造成一系列的严重后果。由于氮的存在,致使光合微生物(大多数为藻类)的数量增加,即水体发生富营养化现象,结果造成:堵塞滤池,造成滤池运转周期缩短,从而增加了水处理的费用;妨碍水上运动;藻类代谢的最终产物可产生引起有色度和味道的化合物;由于蓝-绿藻类产生的毒素,家畜损伤,鱼类死亡;由于藻类的腐烂,使水体中出现氧亏现象。

  (3)水中的NO2–N和NO3–N对人和水生生物有较大的危害作用。长期饮用NO3–N含量超过10mg/L的水,会发生高铁血红蛋白症,当血液中高铁血红蛋白含量达到70mg/L,即发生窒息。水中的NO2–N和胺作用会生成亚硝胺,而亚硝胺是“三致”物质。NH4+-N和氯反应会生成氯胺,氯胺的消毒作用比自由氯小,因此当有NH4+-N存在时,水处理厂将需要更大的加氯量,从而增加处理成本。近年来,含氨氮废水随意排放造成的人畜饮水困难甚至中毒事件时有发生,我国长江、淮河、钱塘江、四川沱江等流域都有过相关报道,相应地区曾出现过诸如蓝藻污染导致数百万居民生活饮水困难,以及相关水域受到了“牵连”等重大事件,因此去除废水中的氨氮已成为环境工作者研究的热点之一。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

  氨氮超标导致鱼类死亡

  四、氨氮超标怎么办?有哪些处理方法?

  ① 传统生物脱氮法

  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 氨吹脱法

  包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法〔2~4〕,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。

  ③ 离子交换法

  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 折点氯化法

  折点氯化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。

  ⑤ 氧化法

  使用强氧化剂(氨氮去除剂)是目前降解氨氮非常快捷有效的方法。因药剂具有强氧化性,所以只能投加到出水末端。该方法对现场工艺要求低(只需搅拌或曝气即可),特别适用于氨氮相对较低的废水。 “④折点氯化法”亦属于氧化法。(来源:北极星水处理网)

污水处理技术之氨氮为什么会超标?

  一、有机物导致的氨氮超标

  笔者运营过CN比小于3的高氨氮污水,因脱氮工艺要求CN比在4~6,所以需要投加碳源来提高反硝化的完全性。当时投加的碳源是甲醇,因为某些原因甲醇储罐出口阀门脱落,大量甲醇进入A池,导致曝气池泡沫很多,出水COD,氨氮飙升,系统崩溃。

  分析:大量碳源进入A池,反硝化利用不了,进入曝气池,因为底物充足,异养菌有氧代谢,大量消耗氧气和微量元素,因为硝化细菌是自养菌,代谢能力差,氧气被争夺,形成不了优势菌种,所以硝化反应受限制,氨氮升高。

  解决办法:

  1、立即停止进水进行��爆、内外回流连续开启

  2、停止压泥保证污泥浓度

  3、如果有机物已经引起非丝状菌膨胀可以投加PAC来增加污泥絮性、投加消泡剂来消除冲击泡沫

  二、内回流导致的氨氮超标

  笔者目前遇到的内回流导致的氨氮超标有两方面原因:内回流泵有电气故障(现场跳停扔有运行信号)、机械故障(叶轮脱落)和人为原因(内回流泵未试正反转,现场为反转状态)。

  分析:内回流导致的氨氮超标也可以归到有机物冲击中,因为没有硝化液的回流,导致A池中只有少量外回流携带的硝态氮,总体成厌氧环境,碳源只会水解酸化而不会完全代谢成二氧化碳逸出。所以大量有机物进入曝气池,导致了氨氮的升高。

  解决办法:

  内回流的问题很好发现,可以通过数据及趋势来判断是否是内回流导致的问题:初期O池出口硝态氮升高,A池硝态氮降低直至0,PH降低等,所以解决办法分三种情况:

  1、及时发现问题,检修内回流泵就可以了

  2、内回流已经导致氨氮升高,检修内回流泵,停止或者减少进水进行��爆

  3、硝化系统已经崩溃,停止进水��爆,如果有条件、情况比较紧迫可以投加相似脱氮系统的生化污泥,加快系统恢复。

  三、PH过低导致的氨氮超标

  笔者目前遇到的PH过低导致的氨氮超标有三种情况:

  1,内回流太大或者内回流处曝气开太大,导致携带大量的氧进入A池,破坏缺氧环境,反硝化细菌有氧代谢,部分有机物被有氧代谢掉,严重影响了反硝化的完整性,因为反硝化可以补偿硝化反应代谢掉碱度的一半,所以因为缺氧环境的破坏导致碱度产生减少,PH降低,低于硝化细菌适宜的PH之后 硝化反应受抑制,氨氮升高。这种情况可能有些同行会遇到,但是从来没从这方面找原因。

  2,进水CN比不足,原因也是反硝化不完整,产生的碱度少,导致的PH下降。

  3,进水碱度降低导致的PH连续下降。

  分析:PH降低导致的氨氮超标,实际中发生的概率比较低,因为PH的连续下降是一个过程,一般运营人员在没找到问题的时候就开始加碱去调节PH了

  解决办法:

  1,PH过低这种问题其实很简单,就是发现PH连续下降就要开始投加碱来维持PH,然后再通过分析去查找原因。

  2,如果PH过低已经导致了系统的崩溃,目前笔者接触过PH在5.8~6的时候,硝化系统还没有崩溃的情况,但是及时将PH补充上来,首先要把系统的PH补充上来,然后��爆或者投加同类型的污泥。

  四、DO过低导致的氨氮超标

  笔者运营过的污水是高硬度的废水,特别容易结垢,开始曝气使用微孔爆气器,运行一段时间曝气头就会堵塞,导致DO一直提不上来导致氨氮升高。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

  分析:原因很简单,曝气的作用是充氧和搅拌,曝气头的堵塞造成两种都受到影响,而硝化反应是有氧代谢,需要保证曝气池溶氧适宜的环境下才能正常进行,而DO过低则会导致硝化受阻,氨氮超标。

  解决办法:

  1、更换曝气头,如果硬度低操作问题导致的堵塞可以考虑这种方法

  2、改造成大孔曝气器(氧利用率过低,风机余量大和不差钱的企业可以考虑)或者射流曝气器(只能用监测池出水来进行充当动力流体,尤其是硬度高的污水,切记!)

  五、泥龄导致的氨氮超标

  目前笔者遇到过两种情况:

  1、压泥过多,导致氨氮升高。

  2、污泥回流不均衡,两侧系统污泥回流相差过大,导致污泥回流少的一侧氨氮升高。

  分析:压泥过多和污泥回流过少都会导致污泥的泥龄降低,因为细菌都有世代期,SRT低于世代期,会导致该细菌无法在系统中聚集,形成不了优势菌种,所以对应的代谢物无法去除。一般泥龄是细菌世代期的3-4倍。

  解决办法:

  1、减少进水或者��爆

  2、投加同类型污泥(一般情况下1,2一块用效果更好)

  3、如果是污泥回流不均衡导致的问题,把问题系列的减少进水或者��爆、保证正常系列运行的情况下将部分污泥回流到问题系列

  六、氨氮冲击导致的氨氮超标

  这种情况一般是工业污水或者有工业污水进入生活污水管网的系统才能遇到,笔者之前遇到的情况是上游汽提塔控制温度降低,导致来水氨氮突然升高,脱氮系统崩溃,出水氨氮超标,污水处理现场氨味特别浓(曝气会有部分游离氨逸出)。

  分析:氨氮冲击目前还没有明确的解释,笔者分析氨氮冲击是因为水中游离氨(FA)过高导致的,虽然FA(游离氨)对AOB(氨氧化细菌/亚硝酸细菌)影响比较弱,但是当FA(游离氨)浓度在10~150mg/L时就开始对AOB(氨氧化细菌/亚硝酸细菌)产生抑制作用,而游离氨(FA)对NOB(亚硝酸盐氧化细菌/硝酸菌)影响更敏感,游离氨(FA)在0.1~60mg/L时对NOB(亚硝酸盐氧化细菌/硝酸菌)就起到的抑制作用,众所周知,硝化反应是亚硝酸菌和硝酸菌共同完成的,对亚硝酸菌的抑制直接就可以导致硝化系统的崩溃。

  解决办法:

  保证PH的情况下,下面三种方法同时进行效果更好更快

  1、降低系统内氨氮浓度

  2、投加同类型污泥

  3、��爆

  七、温度过低导致的氨氮超标

  这种情况多发生在北方无保温或加热的污水处理厂,因为水温低于硝化细菌的适宜温度,而且MLSS没有为了冬季代谢缓慢而提高,导致的氨氮去除率下降。

  分析:细菌对温度的要求比人类低,但是也是有底线的,尤其是自养型的硝化细菌,工业污水这种情况比较少,因为工业生产产生的废水温度不会因为环境温度的变化波动很大,但是生活污水水温基本上是受环境温度来控制的,冬季进水温度很低,尤其是昼夜温差大,往往低于细菌代谢需要的温度,使得细菌休眠,硝化系统异常。

  解决办法:

  1、设计阶段把池体做成地埋式的(小型的污水处理比较适合)

  2、提前提高污泥浓度

  3、进水加热,如果有匀质调节池,可以在池内加热,这样波动比较小,如果是直接进水可以用电加热或者蒸汽换热或混合来提高水温,这个需要比较精确的温控来控制进水温度的波动。

  4、曝气加热,比较小众,目前还没遇到过,其实空气压缩鼓风时温度已经升高了,如果曝气管可以承受,可以考虑加热压缩空气来提高生化池温度。(来源:环保工程师)

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