工業(yè)園污水處理設(shè)備 工藝流程

污水中的含氮化合物主要有四種，即有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮以及硝酸鹽氮，其中氨氮是主要的存在形式。氨氮在污水中的存在形式有兩種，即游離氨（NH3）與離子狀態(tài)的氨鹽（NH4+），高氨氮廢水排入水體，會使水體產(chǎn)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅水環(huán)境的安全。因此，如何經(jīng)濟(jì)、高效地處理高氨氮廢水是保障水環(huán)境安全的首要任務(wù)。本文從高氨氮廢水的來源、水質(zhì)特征、危害和處理技術(shù)等方面進(jìn)行探究，以期促進(jìn)高氨氮廢水處理技術(shù)的發(fā)展。

1、高氨氮廢水來源及水質(zhì)特征

高氨氮廢水具有來源廣、水質(zhì)多變等特點(diǎn)，包括化肥廢水、味精廢水、焦化廢水、垃圾滲濾液、煤氣廢水、養(yǎng)殖廢水等。

氮素是化肥的主要成分，生產(chǎn)化肥的過程中氮元素會大量進(jìn)入廢水中，以氨氮的形式存在于廢水中，化肥廢水的氨氮濃度為400～700mg/L、CODCr（化學(xué)需氧量）為400～600mg/L。

味精生產(chǎn)流程一般為：制糖-谷氨酸發(fā)酵-中和提取-精制，其中，谷氨酸發(fā)酵工藝中會產(chǎn)生大量的高氨氮廢水，氨氮濃度高達(dá)5000～6000mg/L，此外味精廢水也是典型的高濃度有機(jī)廢水，廢水中的CODCr為20000～30000mg/L。

原煤高溫干餾、煤氣凈化等過程會產(chǎn)生大量焦化廢水，焦化廢水的水質(zhì)成分與生產(chǎn)工藝有關(guān)，一般焦化廢水中氨氮的濃度為200～700mg/L。城市化的快速發(fā)展使居民產(chǎn)生的生活垃圾越來越多，垃圾進(jìn)入填埋場后，垃圾本身的水分進(jìn)入土壤，會形成一種高濃度難降解的垃圾滲濾液，垃圾滲濾液中氨氮的濃度高達(dá)2000mg/L。煤氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤氣廢水含大量的氨氮以及CODCr，一般煤氣廢水中氨氮的濃度為200～250mg/L、CODCr為1200～1400mg/L。

養(yǎng)殖企業(yè)動物糞便、尿液的集中排放帶來的環(huán)境問題不容忽視，養(yǎng)殖廢水也是高氨氮廢水之一。養(yǎng)殖企業(yè)廢水中氨氮的濃度為800～2200mg/L、CODCr為3000～12000mg/L。

常見的六種高氨氮廢水水質(zhì)指標(biāo)總結(jié)如表1所示，通過比較發(fā)現(xiàn)，不同企業(yè)產(chǎn)生的廢水中氨氮的含量差別很大，呈現(xiàn)出高氨氮高COD、低氨氮低COD、低氨氮高COD三個(gè)特點(diǎn)。因此，高氨氮廢水的差異性也導(dǎo)致高氨氮廢水處理難度的增加。

2、高氨氮廢水危害

圖1為自然界中氨氮轉(zhuǎn)化示意圖，由該圖可以看出，氨氮在氮形態(tài)轉(zhuǎn)化過程中起重要作用。有機(jī)的降解主要有兩種途徑：一是有機(jī)物在氨氧化菌的作用下生成氨氮，在高pH值下氨氮會形成游離氨，合適條件下游離氨會吹脫進(jìn)入空氣中；二是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成氨氮后，氨氮在亞硝化菌作用下轉(zhuǎn)化成亞硝酸氮，亞硝酸氮在硝酸菌作用下轉(zhuǎn)化為硝酸氮，以上過程是氨氮轉(zhuǎn)化的硝化作用，硝酸氮與亞硝酸氮在反硝化菌的作用下被還原成氮?dú)?。由以上分析可知，在含氮有機(jī)物降解的兩種途徑中，氨氮起橋梁作用，一旦氨氮這一核心產(chǎn)物出現(xiàn)問題，整個(gè)氨氮循環(huán)將受到影響。

高氨氮廢水的排放具有四種危害：一是水體富營養(yǎng)化，高氨氮廢水的排放會破壞水環(huán)境系統(tǒng)平衡，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化加重；二是影響水廠運(yùn)行，高氨氮水源水進(jìn)入水廠后會影響水廠出水水質(zhì)，使水廠出水產(chǎn)生異味；三是影響水生生物，水中硝化菌的硝化作用會消耗大量的溶解氧，氨氮需氧量在總需氧量中占比較大，因此會導(dǎo)致水體嚴(yán)重缺氧，對魚類、好氧水生物的生長不利；四是危害人類健康，高氨氮廢水在氨氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)獾倪^程中會產(chǎn)生大量的硝酸鹽和亞硝酸鹽，它們是誘發(fā)高鐵血紅蛋白的主要因素。

綜上分析，對高氨氮廢水進(jìn)行有效的處理是確保水環(huán)境安全與居民飲用水安全的一項(xiàng)重要任務(wù)。

3、主要處理技術(shù)

高氨氮廢水水質(zhì)變化較大，根據(jù)不同的水質(zhì)產(chǎn)生了不同的處理方法。目前，廣泛應(yīng)用的方法主要有物化法與生物法，在處理高氨氮廢水的實(shí)際工程應(yīng)用中，兩種方法都取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。