化肥循环水厌氧氨氧化处理脱除氨氮零排放的研究

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1、·化肥循环水厌氧氨氧化处理脱除氨氮零排放的研究2009-03-12　翟智高化肥循环水厌氧氨氧化处理脱除氨氮零排放的研究《第十六届全国尿素厂年会》论文2007年作者：翟智高摘要:将循环水处理与治理氨氮污染相结合，用含氨废水作补充水，发挥lhe聚合物络合絮状物不易结垢、流动性好、功能多样、不用杀菌等特性，利用冷却塔附着微生物细菌形成亚硝化泥垢，培育出厌氧氨氧化所需要的亚硝化絮状物载体。在相对密闭的循环水积水沉淀池和各种管道中，补充含氨废水中的氨与亚硝化絮状物载体实现厌氧氨氧化反应，达到反复循环脱除氨氮而不须排放含氨废水并使之资源化的目的。是治理

2、化肥氨氮污染和循环经济的创新技术。随着我国化肥工业的快速发展，排放废水所含氨氮等有害物，使地表水体富营养化的加重，对氨氮的处理成了亟待解决的问题。虽然处理废氨水已有高效的蒸汽水解装置，但设备造价高，一台氨水解装置价值高达数百万元，水解处理废氨水耗电耗蒸汽多，处理一吨废氨水综合费用在5元以上，尤其是对那些低浓度含氨废水处理来说就很不经济。在水资源短缺，水价日益上涨，环境保护越来越严格的情况下，各类含氨氮废水和生活污水净化水，已被视为重要的水资源。含氨氮废水虽然应是重要的水资源，但做为循环水的补充水存在很严重的问题。传统的化肥含氨氮污水脱氮技术

3、，主要为生物硝化-反硝化工艺，根据传统生物脱氮机理，微生物必须处于好氧和缺氧的交替环境中进行硝化和反硝化反应，才能顺利完成脱氮的过程。由于要消耗大量的溶解氧和有机碳源，导致该工艺的设备投资和运行费用均较高，而要实现“达标排放”很不容易。首先，目前循环水的主要处理方法是磷系配方技术，不能使用高碱度高ph值的化肥含氨污水，一旦有含氨的水进入，有机磷药剂就失去作用，循环水系统将会快速结垢。用有机磷系药剂处理水，有氨漏入尚会加速结垢，更不要说用含氨废水做为循环水的补充水了。再者，氨与磷都是营养物质，有机磷处理的循环水再补入含氨污水，会使微生物粘泥繁

4、殖加剧，杀菌剂用量增加，置换水频率加大，不利于节水和环保，运行成本增高。化肥厂循环水系统使用我国独创的水处理新产品天然龙牌lhe聚合物，利用含氨废水作补充水，实现水闭路循环运行；无废水污染物排放，有效防止了对环境的污染，社会效益和经济效益显著。该新技术为氨氮废水资源化开辟了新途径。新技术的特点是：循环水不用磷系配方技术，改用lhe聚合物多功能节水型水质稳定剂，利用低浓度含氨废水和尿素解析废液作补充水。lhe聚合物药剂与ca2+、mg2+和nh4+相互作用，形成聚合羟基羧酸钙镁铵络合絮状物，在相对密闭的积水沉淀池，络合絮状物转化成泥垢静置沉淀

5、，循环水在运行中始终保持自身净化的稳定状态；lhe聚合物解决了冷却水结垢、腐蚀、含氨废水污染环境和抑制菌藻滋生等问题；循环水中大量lhe聚合物与钙镁铵络合形成的絮状物，不断反复循环流动，冷却塔密集的填料空间是好氧曝气氧化的良好环境条件，使尿素解析废液中的尿素加快分解，有利于铵络合絮状物与氨的混合物的亚硝化反应。冷却塔下的积水池和澄清沉淀池，水的相对静置厌氧环境，有益于补充的含氨废水中的氨与亚硝化络合絮状物厌氧氨氧化反应。虽然厌氧氨氧化的反应速度比较慢，但一般积水池和澄清沉淀池容积都很大，循环水又是不断的反复循环流动，有利于硝化和反硝化过程，

6、能实现氨氮得到高效脱除。lhe聚合物处理循环水，被世界经济评价中心评定为“世界华人重大科技成果”，联合国技术信息促进系统tips授予“发明创新科技之星奖”。氨的亚硝化与厌氧氨氧化反应机理：过去，反硝化被认为是只有厌氧条件下才能完成，难以确认使用硝酸盐和亚硝酸盐作为最终电子受体，不过这种限制只是对专性厌氧反硝化菌起作用。随着生物脱氮生物学方面的研究和发展，没有严格厌氧的活性污泥仍然能有良好的脱氮现象，特别是化肥循环水补充含氨废水，氨被好氧反硝化菌分解，在循环水运行中直接转化成氮气产物：8nh4++6o2-→4n2+12h2o+8h+好氧条件下

7、，氧化氮和氧化亚氮产生速率，依赖于亚硝酸盐浓度，反硝化的初始基质可能是亚硝酸盐或硝酸盐。氨氧化为亚硝酸盐产生2个电子，亚硝酸盐氧化为硝酸盐也产生2个电子，完全的亚硝酸盐还原需要3个电子，而完全的硝酸盐还原需要5个电子。所以亚硝酸盐为反硝化的初始基质。好氧反硝化是与硝化相伴发生的。氨氧化菌完成氧化还原反应为：nh3++o2→no2↑+3h++2e-lhe聚合物絮状物具有很强的吸附氨氮的能力，实际成为厌氧氨氧化脱氮的微细胶体活性物，在循环水流动中不易沉淀，作为吸附催化媒介体，促使循环水中厌氧氨氧化生物反应是可行的，能够增加离子交换、电子交换速度

8、，提高氨氮去除率。亚硝化过程，是由冷却塔填料上和lhe聚合物与钙镁铵络合形成的絮状物上附着的好氧微生物完成的，微生物很快将氨氮转化为亚硝酸盐。这一脱氨氮过程，是在相对密闭的循环水