总氮超标如何处理

发布时间:2018-11-18 22:02

 一、废水中总氮的构成

  废水中总氮主要由氨氮、有机氮、硝态氮、亚硝态氮组成,其中氨氮主要来自于氨水以及诸如氯化铵等无机物。有机氮主要来自于一些有机物中的含氮基团,比如有机胺类等。硝态氮在自然界中比较稳定,且含量较高,比如国防工业炸药制造过程中大量用硝酸盐作为原料,机械化学等工业使用大量与硝酸盐相关的原材料作为氧化剂,同时很多污水通过前期生化以及硝化以后也含有大量的硝酸盐,因为硝态氮十分稳定,且极易溶解于水,因此污染十分严重,极易扩散。

  二、废水中氮的危害

  水中氮元素的过量排放会引起水体富营养化,使藻类大量繁殖,出现水华赤潮,当水中总氮含量大于0.3mg/L时,即达到富营养化的标准;另外,硝酸盐本身对人无害,但在体内会被还原为亚硝酸盐,一方面,亚硝酸盐会与血红蛋白反应生成高铁血红蛋白,影响氧的传输能力,特别对于婴儿,易导致高铁血红蛋白症(蓝婴病);另一方面,亚硝酸盐过高,会与蛋白生成亚硝胺,属于强致癌物质,对健康危害极大。

  三、总氮的去除:

  1、氨氮的去除

  含氨氮废水目前市场上技术已经非常成熟,一般通过以下几种办法去除。

  第一,折点加氯氧化法,通过加入次氯酸钠或者漂白粉进行氧化,将氨氮转化为氮气释放,目前市场上常见的氨氮去除剂基本以漂白粉为主。其反应方程式如下所示:

  2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O

  第二,利用微生物硝化和反硝化去除废水中的氨氮,其原理是硝化菌和反硝化菌的联合作用,将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮目的。首先通过硝化细菌和亚硝化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,然后再进行反硝化,将硝酸盐转化为氮气。其反应原理图如下所示:

  2NH3+3O2→HNO2+H2O+能量(亚硝化作用)

  2HNO2+O2→ 2HNO3+能量(硝化作用)

  HNO3+CH3OH→N2 + CO2+H2O+能量(反硝化作用)

  2、有机氮的去除

  生物法,氮化合物在生物作用下可实现向氮气的转化:

 

  化学法,通过氧化使氮化合物直接从有机氮、氨氮直接转化为氮气:

 

  生物法成本较低,效果稳定,但工艺复杂,操作困难,且占地面积较大,运行时间较长;化学法省去中间转化步骤,更快速直接,但成本较高,折点加氯法控制难度大,效果不稳定。

  3、硝态氮的去除

  硝态氮主要是指硝酸根离子,目前有采用离子交换、膜渗透、吸附以及生物脱氮的方法。其中离子交换法、膜渗透法以及吸附法都只是硝酸根离子的浓缩与转移,无法真正去除总氮,浓缩以后的硝酸根废液需要进一步处理。

  在生物脱氮中,主要是指硝酸根离子通过反硝化细菌降解转化为氮气的过程。

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