氨氮降解的方法(氨氮降解的方法有哪几种)
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1、怎样除氨氮?
吸附法
膨润土、天然或合成的沸石、高岭土及活性炭等可以用来吸附废水中的氨氮。而其中人工合成的沸石具有最高吸附铵离子的能力。沸石吸附铵离子饱和后,可以用氯化钠或氯化钾溶液再生。再生液中的氨氮可以用次氯酸钠处理使之成为氮气逸去。吸附饱和的沸石也可以在移动床中350~650℃中再生,沸石可以回用。
可用作吸附氨氮的沸石较多,除国产的丝光沸石及斜发沸石外,天然的澳大利亚沸石,如斜发沸石可从废水中去除氨氮。它的离子交换作用对铵而言,比钙、镁及钾等均有优先作用,故可在连续操作形式的吸附装置中处理含氨氮废水。斜发沸石对铵离子有选择性吸附作用。再生可用氯化钠溶液,在高于80℃及pH为8下进行。
废水中NH4 可用3种天然朝鲜的沸石去除。这种沸石含有丝光沸石或斜发沸石。当铵离子浓度为3mmo1/L时,NH4 的吸附交换量为23%~33%,并显示较高的选择性。此外土耳其Bahkesir地区的天然沸石可用来吸附废水中的氨氮。对于7.5及5.0mg/L的NH4 离子初始浓度,其离子交换容量为4.5及1.7mgNH4 /g。
萃取法
含70~100mg/L的氨氮废水可用液膜技术进行处理。液膜由质量分数6%Span-80、11%液态石蜡及煤油组成,内水相由质量分数20%的稀硫酸组成,经处理后废水中的氨氮浓度可以降至1mg/L,CODcr可以降至100mg/L。
用HC-2作为表面活性剂、煤油及强化剂作为膜相,硫酸作为内水相,而乳液与水质量比为1:10,对1000mg/L的氨水,可以8min内去除其中93%的氨。
吹脱及气提法
对于含氨浓度较高的废水可以考虑采用蒸馏的方法进行回收、去除率可以达到99%。
吹脱及汽提法可用来预处理高浓度的氨氮废水(特别是氨氮浓度大于5000mg/L的废水)。但该法只能将氨氮降低到200mg/L左右,且处理费用高。每吨废水的蒸汽消耗量为0.125~0.3t。吹脱法因消耗大量的压缩空气而能耗较大,处理费用高。经吹脱处理的氨氮废水仍含大量的氨氮、在低于0℃时,无法使用该方法。从被处理水中析出的碳酸钙沉淀并沉积于吹脱塔的填充物上,这会导致空气循环和雾滴形成量的减少,从而降低了除氮效率。最后完全堵塞吹脱塔。吹脱出的含氨氮的气体也要妥善处理,以防造成二次污染。
制药废水含有氨氮7200~7500mg/L,可在pH为10~13及30~50℃用气提法去除。去除率可达70.3%~99.3%。最佳工作pH为11,温度为40℃,气提时间为2h,可以去除96%的氨氮。处理后的废水可以进一步用生化方法处理。
废水中的氨可以用喷淋塔进行吹脱去除。喷淋塔的单体去除效果要比填料塔低,但用多级喷淋塔,即使在冬天,也可以使废水中的氨氮达到任何所想达到的水平。
对含氨废水进行空气吹脱时,其pH需大于10.5,以保证所有的铵盐转化为氨,在吹脱过程中,pH会自动下降,因此必须人工加以调整。在40℃时,空气与废水的体积比为1500:1,经10h后,可有99%的氨被吹脱。
化学法
高温催化分解法
用石墨、炭、二氧化钛及二氧化锆作为载体的铂可以在高温高压下,如150~180℃及1.5MPa下在连续式反应器中将NH3-N氧化去除,其中以石墨作为载体活性较高,因为它有比二氧化钛及二氧化锆具有更好的分散性。当系统中氧化为传质限制条件时,氮及水是其唯一产物,当氧较充足时,还可形成N2O及NO2。也可以用载于二氧化钛的铂、铷、铱或金在高温高压下进行氧化分解。
废水中的氨可以用含氧的气体,在100~370℃,并在压力下用Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Au、W,它们的氧化物或化合物进行氧化分解。如150mLNH4Cl溶液(2500mgNH3/L),在300mL的压热釜中,加入载铷的氧化铝,并将pH调整至12,在18kg/cm2通人空气2.650ml,在270℃加热1h,可以使96%的氨分解。
湿式氧化可以处理废水中的氨氮,可用含铈的催化剂,在高的pH时,其处理效果较好,催化剂中以Co/Ce及Mn/Ce为最有效。这种催化剂并显示对过氧化氢有很高的催化分解作用。
对于含氯废水,还可以在作为催化剂的载氧化锰的沸石的存在下加入过氧化氢作用,使氨分解。本法特别适用工业废水的处理。
除氨氮的方法有很多种,主要包括以下几种:
1. 曝气法:将水体中的氨氮转化为硝酸盐,通过曝气法增加水中氧气含量,促进硝化作用,从而达到除氨氮的目的。
2. 离子交换法:利用阴、阳离子交换树脂投加到水中,通过离子吸附和交换去除水中的氨氮离子。
3. 生物脱氮法:水中的氨氮经过硝化和反硝化作用被菌群转化和去除。
4. 化学沉淀法:用氢氧化铁、氢氧化铝、氯化铁等化学药剂与水中的氨氮形成不溶性的沉淀物,进行去除。
5. 电化学法:通过电化学反应去除水中的氨氮。
不同情况下可能需要采用不同的除氨氮方法,具体选择哪种方法取决于水体中氨氮的浓度、水体的温度、pH值等因素,需要根据具体情况进行选择。除氨氮之后,还需要进行二次处理,使处理后的水质达标。
除氨氮的方法有很多种,常见的有生物法、物化法和化学氧化法等。
生物法主要是利用某些微生物对氨氮进行降解,最常见的是利用硝化细菌和反硝化细菌对氨氮进行断氨作用,将氨氮转化成亚硝酸盐和硝酸盐。
物化法则是将氨氮通过吸附、沉淀等物理方式进行去除,如利用填料床或滤袋等将氨氮进行吸附或沉降,以达到除氨氮的目的。
化学氧化法则是通过一些化学氧化剂将氨氮进行催化氧化,如过氧化氢、臭氧等。
这种方法一般用于含氨废水中氨氮浓度较高的处理,具有反应速度快、除氨效果好等优点。
去除氨氮的主要方法有:
物理法、化学法、生物法。
物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。
目前比较实用的方法有:
折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
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