去除氨氮的有效方法(介绍)

2018/11/29
去除氨氮的有效方法(介绍)

去除氨氮的有效方法(介绍)

氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭,给水处理的难度和成本加大,甚至对人群及生物产生毒害作用。以下通过介绍几种去除氨氮的有效方法的原理及相关特点,让大家在处理氨氮废水时可以根据自身的水质与条件选择选择合适的处理方法。


1. 折点氯化法

该方法是将氯气或次氯酸钠通入废水中的NH₃-N氧化成N₂的化学脱氮工艺。在处理氨氮废水过程中,所需的氯气量取决于温度、pH值和氨氮的浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气,pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。

特点:

氯化法处理率高,效果稳定,不受温度影响。不过虽然投资较少,但运行费用较高,只适用于处理低浓度氨氮废水。


2. MAP沉淀法

在氨氮废水中投加磷盐和镁盐使废水中污染物生成溶解度很小的沉淀物或聚合物,达到去除氨氮的效果。

特点:

废水中氨氮能作为肥料得以回收,若废水中磷酸根较高,只需投加镁盐,少量投加或不投加磷盐,即可达到脱氮除磷作用,但三者之间的比例需要控制得当。


3. 选择性离子交换法

指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH₄⁺离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,可以很好地去除氨氮。

特点:

沸石使用成本低,对NH₄⁺有很强的选择性。该工艺简单、投资省,具有较高的去除率和稳定性。适用于中低浓度的氨氮废水,对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。


4. 膜分离技术

该工艺是利用膜的选择性,达到去除氨氮的效果。

特点:

该方法氨氮回收率高、无二次污染。该工艺流程简单、不消耗药剂、运行过程中消耗的电量与废水中氨氮的浓度成正比。


5. 生物法

指废水中的氨氮在微生物的作用下,通过硝化和反硝化等反应,最终形成氮气,从而达到去除氨氮的效果。

特点:

生物脱氮法可去除多种含氮化合物,二次污染小且比较经济,因此在国内外运用最多。不足是占地面积大,低温时去除效率低。


6. 化学法

投加化学药剂,药剂中的有效成分使之与氨氮反应,变成无毒无害的气体挥发,达到去除氨氮的效果。

特点:

化学法氨氮去除率高、反应速度快,无二次污染,使用简单、方便,反应后的废水可直接排放。(推荐使用)


九江市美景水处理科技有限公司是集水处理药剂销售、环保咨询、设计、研发、设备生产、工程总包(EPC)、运营管理(O&M)及环保工程建造于一体的综合性环保高新技术企业……(企业简介略)


江西中跃环保科技有限公司(位于江西九江,主营一体化污水处理设备)在承接氨氮废水处理项目时,可根据进水氨氮浓度、水量、排放标准及客户预算,灵活选用上述六种方法组合,提供从预处理到深度处理的全流程解决方案:

一、折点氯化法设备配套

针对文中提到的氯气/次氯酸钠氧化氨氮工艺,江西中跃可提供:

设备组成

江西中跃可提供的配置

次氯酸钠(NaClO)加药装置​

PE储罐(200~2000L)+搅拌机+电磁/机械隔膜计量泵+液位保护

氯气(Cl₂)投加系统​

氯气钢瓶+减压阀+转子流量计+投加管路(需防爆设计,Ex d IIC T6)

反应接触池​

碳钢防腐/玻璃钢池体,接触时间0.5~2h,配套搅拌机

余氯去除​

投加Na₂SO₃(亚硫酸钠)/活性炭吸附柱,去除残留余氯至<0.5mg/L

pH控制系统​

pH在线仪+H₂SO₄/NaOH加药装置联动,维持pH=6~7(最佳反应区间)

在线监测​

NH₃-N在线分析仪+余氯在线仪+pH计,实时监控反应效果

适用场景:​ 低浓度氨氮废水(NH₃-N<100mg/L),如生活污水尾水深度脱氮、部分低浓度工业废水。

投加量计算:​ 氧化1g NH₃-N需9~10g Cl₂(文中数据),折算为NaClO(有效氯≥10%)约需70~80g NaClO/g NH₃-N。江西中跃可上门取样做烧杯试验,精确确定最佳投加量。


二、MAP沉淀法设备配套

针对文中提到的镁盐+磷盐沉淀氨氮工艺,江西中跃可提供:

设备组成

江西中跃可提供的配置

MgCl₂(氯化镁)加药装置​

PE储罐+搅拌机+计量泵,投加量按Mg²⁺:NH₄⁺:PO₄³⁻=1:1:1~1.5:1(摩尔比)

NaH₂PO₄/Na₂HPO₄(磷酸盐)加药装置​

PE储罐+搅拌机+计量泵(若废水中磷酸根不足时需补充)

NaOH(液碱)加药装置​

PE储罐+搅拌机+计量泵+pH在线仪联动,维持pH=8.5~9.5

MAP反应池​

碳钢防腐/玻璃钢池体,HRT=15~30min,配套搅拌机

沉淀池​

斜管沉淀池(PP/玻璃钢斜管填料)+排泥系统

污泥处理​

MAP沉淀(磷酸铵镁)可作为缓释肥料回收,配套污泥浓缩+板框压滤脱水

适用场景:​ 中高浓度氨氮废水(NH₃-N=100~5000mg/L),尤其适合化肥、化工、养殖等行业废水。

关键控制点:​ 三者比例[Mg²⁺][NH₄⁺][PO₄³⁻]>2.5×10⁻¹³时生成MAP沉淀(磷酸铵镁),pH控制在8.5~9.5,反应时间15~30min,氨氮去除率可达85%~95%。


三、选择性离子交换法设备配套

针对文中提到的沸石离子交换工艺,江西中跃可提供:

设备组成

江西中跃可提供的配置

沸石离子交换柱​

玻璃钢/不锈钢柱体(Φ200~1500mm),内装斜发沸石(粒径0.5~2mm),对NH₄⁺选择性>Na⁺/K⁺/Ca²⁺

再生系统​

NaCl溶液(5%~10%)+NaOH溶液(2%~5%)联合再生,再生液体积10~20倍交换剂体积

多级串联​

2~3级串联运行,一用一备或两用一备,确保出水NH₃-N稳定达标

自动多路阀​

时间型/流量型自动控制,实现反洗→吸盐→慢洗→快洗→回注全自动运行

在线监测​

NH₄⁺在线分析仪(离子选择性电极)+电导率仪,实时监控交换终点

适用场景:​ 中低浓度氨氮废水(NH₃-N=10~500mg/L),如城镇污水厂尾水深度脱氮、中水回用预处理。

核心优势:​ 沸石对NH₄⁺的选择性极强(选择性系数>3),使用成本低,工艺简单,投资省。NH₄⁺饱和后可用NaCl溶液再生,再生废液可浓缩回收(NH₄)₂SO₄作为肥料。


四、膜分离技术设备配套

针对文中提到的膜选择性分离氨氮工艺,江西中跃可提供:

设备组成

江西中跃可提供的配置

扩散渗析膜(DD)​

阴离子交换膜/AEM膜,利用浓度差驱动NH₃扩散分离,无需外加电压

反渗透(RO)​

芳香族聚酰胺复合膜,截留NH₄⁺及有机胺类,脱盐率>98%,氨氮去除率>95%

纳滤(NF)​

截留分子量200~1000Da,对二价离子(Mg²⁺、SO₄²⁻)和NH₄⁺有较好截留

电渗析(ED/EDR)​

阴阳离子交换膜交替排列,外加直流电场驱动NH₄⁺定向迁移,浓缩倍数5~20倍

配套系统​

高压泵(RO/NF)+整流器(ED)+CIP化学清洗系统+在线监测(电导率/NH₃-N/压力/流量)

适用场景:​ 高浓度氨氮废水回收(NH₃/铵盐回收率>90%)、中水回用(RO/NF)、零排放预处理。

核心优势:​ 氨氮回收率高(>90%)、无二次污染、不消耗药剂(扩散渗析/电渗析)、工艺流程简单。


五、生物法脱氮设备配套(国内外运用最多)

针对文中提到的硝化-反硝化生物脱氮工艺,江西中跃可提供完整的生物脱氮系统:

1. 工艺选型

工艺类型

脱氮率

适用场景

江西中跃核心设备

A/O工艺​

70%~80%

一般城镇污水/低浓度工业废水

缺氧/好氧池体、填料/曝气器、搅拌机、内回流泵、碳源加药装置

A²/O工艺​

70%~85%

同步脱氮除磷

厌氧/缺氧/好氧三池体、填料、曝气器、搅拌机、碳源/除磷加药装置

氧化沟​

60%~90%

大水量城镇污水

沟体(钢筋混凝土)、表曝机/倒伞曝气机、DO/pH在线仪及PLC柜

SBR/CASS​

70%~90%

中小水量、间歇运行

周期性反应池、滗水器/撇水器、微孔曝气器、DO/pH/ORP在线仪

短程硝化-反硝化​

80%~95%

高氨氮废水节能脱氮

限氧曝气系统(DO=0.5~1.5mg/L)、温控系统、DO/pH/ORP/温度在线仪

厌氧氨氧化(ANAMMOX)​

85%~95%

超高氨氮废水(NH₃-N>1000mg/L)

UASB/MBBR反应器、温控系统、DO/pH/NH₃-N在线仪

全程自养脱氮(CANON)​

80%~90%

超高氨氮废水(单反应器)

限氧MBBR/流化床反应器(DO=0.8~1.0mg/L)、温控系统

2. 核心设备配套总览

设备类型

江西中跃可提供的配置

缺氧池​

碳钢防腐/钢筋混凝土池体、低速潜水搅拌机(功率12~16W/m³)、DO/pH/ORP在线仪

好氧池​

微孔刚玉/EPDM曝气器、变频罗茨/回转风机、DO/pH/ORP/MLSS在线仪及PLC控制柜

厌氧区(A²/O)​

碳钢防腐池体、低速搅拌机、DO<0.2mg/L严格控氧

内回流系统​

潜水轴流泵+变频器,回流比R=200%~400%

碳源加药系统​

乙酸钠/甲醇储罐(PE材质)+电磁/机械隔膜计量泵+与NO₃⁻-N/时间联动的PLC控制

污泥回流系统​

污泥回流泵(无堵塞潜污泵/离心泵)+回流比电动调节阀

二沉池​

竖流式/平流式/辐流式沉淀池、周边/中心传动刮吸泥机

深度处理​

混凝沉淀(PAC/FeCl₃加药)+过滤(石英砂/多介质/MBR)+消毒(次氯酸钠/UV)

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