合成氨工业废水脱氮的处理研究

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1、合成氨工业废水脱氮的处理研宄专业：环境工程姓名••黄永学号：417414814039摘要：合成氨废水具有高氨氮的特点，高氨氮污水的治理是大家关注的焦点。对氨氮污水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺，A前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为：生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。关键词：氨氮；合成氨工艺；废水处理一.合成氨废水的研宄背景与依据近年来，氨氮污染加剧，含氮污染物在排放前处理不够完全，严重危害社会环境和人类

2、的健康，过量的氨氮使得水体中的溶解氧不断下降，水体富营养化円益严重，水质恶化。氨氮成为许多水体和流域的第一超标污染物。截至“十一五”末期，屮国城镇污水处理厂的排污量占排污总量的一半以上，生活污水屮氨氮的排放量占氨氮排放总量的70%以上，在“十二五”阶段，氨氮已继C0D、二氧化硫之后成为污染物总量减排的重要控制指标。水体中氨氮的高效控制成为保障水质和水生态安全的重耍环节。同时，中国对排入重点流域的污水排放标准趋于严格。在中国最新修改的一些污染物排放标准中已将排入一些特定流域的污水出水水质执行标准由

3、原有的一级B标准提升至一级A标准，要求所有排污单位最后出水氮素含量氨氮小于5mg/L，总氮小于15mg/L。对中国新建和己建污水厂也相应提出了污水深度脱氮的技术需求。目前，国内外针对氨氮废水处理的新技术研发主要集中在生物处理领域。废水生物脱氮技术具有去除效果好、操作灵活，简单易行等优点，受到很多学者的关注。该技术已成为氨氮废水处理领域一个新的研究热点二.合成氨废水介绍合成氨废水由于其氨氮含量特殊（600—lOOOmgl/）、构成COD的有机物成分复杂、难于生物降解以及碳氮比不合适等原因,致使其即

4、难于使用物化方法脱氮（含量太低）又难于使用生化方法脱氮（含量太高、碳源不足且为劣质碳源），长期以来一直困扰着工业废水处理领域。针对此一系列问题,木论文从解决合成氨废水氨氮污染问题出发，介绍儿种合成氨废水的处理技术。一.合成氨废水工艺的介绍生产合成氨产品为主的企业所排放的废水往往具有低碳高氨氮的特点，其氨氮浓度往往上千，处理一直是个难题，如果直接排入混合污水处理厂，则会引起较大的氨氮冲击负荷，因此需预先在厂PJ进行处理。目前，含氨氮废水的处理技术，有生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法

5、、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等，但均有不足之处，比如用吹脱法处理高氨氮废水，其能量消耗高，产生大气污染；吹脱法需耍在pH高的条件下能实现，用石灰调整pH值会使吹脱塔结垢，因此吹脱法的应用受到限制；吹脱效果还受到水温的影响；另外，由于吹脱塔的投资很高，维护不方便，国外一些吹脱塔基本上都己停运行，吸附法受平衡过程控制，不可能除去废水中少量的氨氮，离子交换法树脂用量较大，再生频繁，废水需预处理除去悬浮物。生物硝化反硝化法是现阶段较为经济有效的方法，工艺较为成熟，并己进人工业应用领域，但该法的缺点是

6、温度及废水中的某些组分较易干扰进程，且占地而积大反应速度慢、污泥驯化时间长，对高浓度氨氮废水的处理效果不够理想；常规的化学沉淀法采用铁盐、铝盐、石灰法，将产生大量的污泥，这些污泥的浓缩脱水性能较差，给整个工艺增加闲难。上述方法的共同不足之处是处理后的氨氮无法回收利用。基于可持续发展观念，在高浓度氨氮废水处理方面，不仅要追求高效脱氮的环境治理目标，还要追求节能减耗、避免二次污染、充分回收有价值的氨资。U!1.生物脱氮法传统生物脱氮方法是指首先在好氧条件下，通过好氧硝化菌的作用，将废水屮的氨氮氧化为

7、亚硝酸盐或硝酸盐，然后在缺氧条件不，利用反硝化菌（脱氮菌）的将亚硝酸和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出。硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程，毡括两个基木反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应和由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的碳源，通过与氨氮的氧化还原反应获得能量。在缺氧条件K,由于兼性脱氮菌（反硝化菌）的作用，将硝化过程产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成氮气的过程称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的奋机底物（碳源）。该方法可

8、去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70%—95%,二次污染较小且比较经济，因此在国内外得到了广泛的应用。其缺点是占地而积大，抗冲击能力较差。近年来单级生物膜法脱氮的研宄成为热点。苏原理是由于在生物膜内存在氧梯度，生物膜从外至内的好氧、缺氧、厌氧层使得硝化菌及反硝化菌都拥有了各自适宜的生存环境，于是硝化一反硝化过程在同一反应器内得以实现冈。其特点是工艺简单，水力停留时间短，脱氮效率高，节省碱源与碳源等。2.吹脱法吹脱法和气提法均是将废水和气体接触，使氨氮从液相转移到气相的方法，均用于高浓度氨氮废水