imc工艺和高效射流曝气器在高氨氮废水处理中的应用及节能效果分析

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1、水污染治理节能技术交流展示会些墅竺竺坚!竺坐：竺呈2竺婴!型型垡塑鲤型!垡型!墅堑坠坚呈!!!堕竺曼唑型lMC工艺和高效射流曝气器在高氨氮废水处理中的应用及节能效果分析褚士军，邹俊峰(宜兴市荣盛达环保有限公司)1前言水的富营养化是我国环境面临的主要污染之一，水体的富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量超出水体自净能力而引起的水质污染现象，其中氮是造成我国水体富营养化的主要污染因子之一。大量工业废水和生活污水夹杂着氮污染。生活污水中氮的污染较轻、处理难度低、处理率高，在我国已基本得到有效治理或控制。工业废水中氮污

2、染比较严重，特别是煤化工行业(包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等)、合成氨工业、屠宰养殖业、垃圾填埋场等，’’废水中氮污染的绝对浓度高，处理难度大。因资金、技术等因素制约，此类废水超排的情况时有发生。要解决我国水体的富营养化污染首先需要从这些行业着手。因能源危机和石油价格上涨，近年来代表新能源领域的煤气化工业在我国发展迅猛，但由于所排废水的氮污染十分严重，达标处理难度极高，在部分地区煤化工项目因环保原因而招到否决。我国缺油富煤，为保障能源安全，煤的气化是大势所趋，因此如何合理解决煤气化高氮氮

3、废水的达标排放或回用问题显的尤为重要。本公司长期从事高氨氮有机废水的处理，对高氨氮废水具有丰富的治理经验，特别是近年来在煤气化工艺废水的处理领域，拥有独到的处理技术，为大量煤化工企业解决了废水达标排放问题和废水回收利用问题。2高氨氮废水的常规处理技术2．1国内外处理高氨氮废水的常用技术国内外处理氨氮废水的技术基本处于同等水平，低浓度氨氮废水(氨氮≤lOOmg／L)主要采用A『O生物脱氮工艺，对于高浓度氨氮废水(氨氮≥100mg／L)，则处理技术较多，主要有折点氯化法、吹脱法、晶析法等物化工艺和以NO法、生物滤池

4、法、SBR法等为代表的生化工艺。2．1．I物化除氨氮工艺·折点氯化法折点氯化法是利用氯的强氧化性，将氨氮氧化成硝酸盐，其特点是：①折点氯化法是直接法，氨氮转化速度快，系统建设费用低；②折点氯化法只是转变氮的形态，总氮未变，因此未从根本上消除氮污染；③折点氯化法达到折点状态的控制要求很高，难以掌握：④折点氯化法处理后余氯含量较高；需要进行除氯处理：13褚士军等：IMC工艺和高效射流曝气器在高氨氮废水处理中的应用及节能效果分析⑤氨氮浓度高时采用一步折点氯化法无法保证达到排放标准。·吹脱法吹脱法是利用空气扩散机理，在

5、一定条件下使废水中的氨氮扩散进入大气或吸收回用，从而消除氮污染，其特点是：①统建设费用低；②造成氨氮的二次污染问题；③适用范围较窄，寒冷地区吹脱塔易结冰；④运行费用较高，要达到较好的效果需要合适的温度和pH值；⑤处理程度低，出水氨氮通常仍高达200mg／L以上，不能实现达标排放。·晶析法晶析法是通过化学药品与氨氮反应结晶，从而从废水中分离出氨氮，其特点是：①属于直接法，反应速度快，系统简单，建设费用低：②适用于超高浓度氨氮(氨氦≥1000mg／L)废水的处理：③处理程度低。出水氨氮不能实现达标排放。从以上物化方

6、法的特点来看，基本都不能直接实现达标排放，故目前氨氮的物化处理方法基本只作预处理使用。2．1．2生化脱氮工艺生化脱氮是目前国内外处理氨氮废水的主要工艺，传统A／O法、生物滤池法、SBR法等生化脱氮原理均基于硝化与反硝化原理(A／O原理)。硝化与反硝化原理：在未经处理的废水中，含氮化合物主要是以有机氮如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氮基酸等形式存在，此外也含有少量的氨态氮如N}Is及NH’。等。在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解。转化为氨态氮，以氨基酸为例，其反应式为：RCHNH2C00H+0。一RC0

7、0H+c02+NH3在活性污泥系统内是比较容易完成氨化反应的。在硝化菌作用下，氨态氮迸一步分解、氧化，就此分两个阶段，首先在亚硝化菌作用下，氨(Nli4)转化为亚硝酸盐氮，反应式为：Nl{4"+3／202一N02一十H20+2H’一△F(AF=278．42kJ)继之，亚硝酸氮(NQ—N)在硝化菌作用下，进一步转化为硝态氮，其反应式为：№++1／202一N03一△F(△F--72．27kJ)硝化的总反应式为；№++202--NO,‘+H20+2H+一△F(AF=351k1)从上式可见，lg氨氮氧化成硝态氮需氧4．

8、579，其中亚硝化反应需氧3．439，．硝化反应需氧1．149。在反应过程中还消耗水中的重碳酸盐碱度，约为7．149CaC03／gNH·一N。反硝化反应是指硝态氮(N03-N)和亚硝酸盐氮(NO,-N)在反硝化菌作用下，被还原为气态氮(N：)的过程。反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，在厌氧条件下，以N0，。一N为电子受体，以有机碳为电子供体。在反硝化菌的代谢活动下，No，．N有两个转化途径，