隨著城市人口的集中和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,水體的富營養(yǎng)化問題日益突出。目前中國的某些湖泊,如昆明滇池,江蘇太湖,安徽巢湖等都已出現(xiàn)不同程度的富營養(yǎng)化現(xiàn)象。
引起富營養(yǎng)化的營養(yǎng)元素有碳、磷、氮、鉀、鐵等,其中,氮和磷是引起藻類大量繁殖的主要因素。欲控制富營養(yǎng)化,必須限制氮、磷的排放。國外一些污水處理廠把氮、磷的排放標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)定為15mg/L和0.5mg/L。
1氮的去除
廢水中的氮以有機氮、氨氮、亞硝酸氮和硝酸氮四種形式存在。在生活污水中,主要含有有機氮和氨態(tài)氮,它們均來源于人們食物中的蛋白質(zhì)。新鮮生活污水含氮中有機氮約占總氮的60%,氨氮約占40%。當(dāng)污水中的有機物被生物降解氧化時,其中的有機氮被轉(zhuǎn)化為氨氮。經(jīng)活性污泥法處理的污水有相當(dāng)數(shù)量的氨氮排入水體,可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。水體若為水源,將增加給水處理的難度和成本。因此二級處理的出水有時需進行脫氮處理。脫氮的方法有化學(xué)法和生物法兩大類,現(xiàn)分別加以論述。
1化學(xué)法除氮
常用于去除氨氮的方法有吹脫法、折點加氯法和離子交換法。它們主要用于工廠內(nèi)部的治理,對于城市污水處理廠很少采用。
(1)吹脫法
廢水的氨氮可以氣態(tài)吹脫。廢水中,NH3與NH4+以如下的平衡狀態(tài)共存:
NH3+H2O=NH4++OH-
這一平衡受pH值的影響,pH為10.5~11.5時,因廢水中的氨呈飽和狀態(tài)而逸出,所以吹脫法常需加石灰。
吹脫過程包括將廢水的pH值提高至10.5~11.5,然后曝氣,這一過程在吹脫塔中進行城市污水的深度處理---氮磷的去除)。
該過程受溫度的影響較大,隨溫度的降低,為達到同樣處理效果所需的空氣量迅速增加,由于用石灰調(diào)pH值,在吹脫塔中會發(fā)生碳酸鈣結(jié)垢現(xiàn)象,影響運行。另外,NH3氣的釋放會造成空氣污染。因此,對該工藝已有多種改進,例如使吹脫塔的氣體通過H2SO4溶液以吸收NH3。
(2)折點加氯法
在凈水工程中,稱氯胺為化合余氮,次氯酸為余氯,均有殺菌作用。
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