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除氨氮 求救，自来水氨氮超标 该帖被浏览了1320次 | 回复了8次 河里没水。近几天又下雨了，发现自来水出厂水氨氮竟然达到了2mg/L。请问有没有什么好的方法可以将氨氮降下来,多加液氯可以吗, 给水厂氨氮控制 常 颖，沈 军 (广州市自来水公司，广州 广东 510600) 摘要:为实现NH3<0.5 mg/L 的水质目标，本文综述了目前主要应用的生物预处理的工艺形式及如何实现生物预处理与常规处理工艺系统的有机结合，强化生物处理作用，以提高对富营养化水体的有效处理，提升供水水质。 关键词:强化生物处理;生物预处理;氨氮 根据国家环保总局公布的2006 年中国淡水环境状况公报，全国地水总体水质属中度污染。 在国家环境监测网实际监测的745 个地表水监测断面中(其中，河流断面593 个，湖库点位152个)，?,?类，?、?类，劣?类水质的断面比例分别为40%、32%和28%，主要污染指标为高锰酸盐指数、氨氮和石油类等。七大水系中，氨氮在地表水体超标污染物中出现的频率非常高，氨氮污染已经成为我国饮用水处理中普遍面临的问题。 虽然到目前为止还没有发现饮用水中氨氮的存在对健康的明显影响，但氨氮的存在有利于亚硝化菌和硝化菌在水处理构筑物中及配水系统中生长，一方面使水处理增加了困难，另一方面也间接提高了给水厂出水有机质含量，并对水的气味有不良影响。因此需重视氨氮对饮用水水质的影响，降低原水中的氨氮含量有重要的现实意义。 目前欧洲多数国家对饮用水中的氨氮浓度有较严格的规定。我国除了对饮用水水源的氨氮浓度有类似限值外，新行标《城市供水水质》(CJ/T 206-2005)和新国标《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)也开始提出控制饮用水氨氮浓度的标准。这必将会带来传统饮用水技术的变革，一是考虑增加生物预处理工艺，改善原水水质;二是强化常规工艺的生物处理功能，持续发挥生物预处理的生物降解作用，在有效去除氨氮的基础上，强化对有机物(CODMn)的去除等。 1 生物预处理工艺 生物预处理是目前解决饮用水中的氨氮问题最有效和最经济的方法。 生物预处理是在常规处理之前进行生物处理，该工艺不仅能去除60,,90,的原水氨氮，而且对水中有机物(CODMn、TOC 等)、浊度、色度和锰等均有一定的去除效果，减少消毒副产物的生成量和保证饮用水的生物稳定性。生物预处理的工艺型式较多，下面主要对目前应用较多的悬浮球工艺、曝气生物滤池工艺分析和总结如下: (1)悬浮球生物接触氧化池 该工艺以悬浮球体作为生物载体。球体的大小和形状多种多样，如10 cm 圆球和2 cm 斜切面柱体等。目前，已应用于浙江海宁第二水厂(处理规模10 万m3/d)、桐乡果园桥水厂(处理规模8 万m3/d)、平湖古横桥水厂(处理规模5 万m3/d)等。 该工艺:?可依据降解的污染浓度要求，调整球体的大小和填充比例，增加生物量。?泥量较少，运行管理简单、方便，对自动化控制程度的要求不高。?处理效果受水温的影响较大，水力停留时间长，占地面积大。?为保持球体的悬浮运行状态，需维持一定的气水比要求，能耗较高。?每个池的出水断面处易出现悬浮球的堆积问题，日晒后，球易老化破损。?水质较好时，悬浮球上易生长螺丝或壳类生物，增加其比重。 曝气生物滤池(BAF)技术已被引入给水处理领域，并逐渐成为对氨氮原水进行生物预处理的有效手段之一。采用BAF 具有占地面积小、处理效果好、抗冲击负荷能力强、能耗省、 填料经久耐用等优点。 BAF 的处理效果与填料类型和工艺运转方式有着密切的关系，保证填料的比表面积大、单位容积生物池的生物膜量与膜活性高是其处理效果高的根本原因。基于不同的填料选择，及与之配合的配水配气方式、生物膜更新方式、排泥方式等组合的工艺型式，BAF 的应用和发展日渐成熟和丰富。 (2)BIOSMEDI 滤池 国内，在采用轻质滤料的BAF 中具有代表性的是上海市政工程设计研究院开发的BIOSMEDI滤池。目前，已应用于上海徐泾水厂(处理规模7 万m3/d)等。该滤池以轻质发泡塑料珠为过滤介质，大小为5 mm，价格约500 元/m3。滤层厚度一般为2 m,3 m，气水同向升流式运行。滤池的反冲洗周期48 h，反冲洗时间15 min，最大冲洗强度可达到100 L/(m2•s)，运行能耗低。采用不锈钢穿孔管进行曝气。 BIOSMEDI 滤池，由于滤料较轻，正常运行时滤料呈向上压实状态，滤池顶部设有格网或滤板以防止滤料的流失，出水经顶部出水装置进入上部清水区后排出。反冲洗采用脉冲冲洗方法。 反冲洗时首先关闭进水阀和曝气管，打开滤池下部的反冲进气管把气室中的大部分水压出，形成一定高度的气垫层，然后打开放气阀把气垫层中的空气瞬时排空，这时上部滤层中的水由上而下快速进入气室，把被压实的滤料冲散，滤料得到清洗，反冲出水从滤池底部排出，如此反复几次就可达到有效清洁滤料的目的。冲洗过程中可以发现，在瞬时强烈向下的水流作用下，滤层中会出现强烈的扰动，冲洗较为彻底，且在冲洗过程中，耗水、耗气量较少。该滤池:?轻质滤料为工业原料，来源广泛、化学稳定性好、价格便宜。?轻质滤料粒径均匀，孔隙率大，滤层水头损失小，可降低反冲洗频率;且对浊度的截留率较低，在流程上有利于与后续混凝沉淀相配合。?只需要工艺曝气，保证生物呼吸所需要的氧和促进生物膜的更新，充氧效率较高，简单的穿孔曝气即可满足要求，工程投资较省。?冬季低温期的处理效果较差。 (3)SAF 滤池 该滤池是由美国水环纯水务集团(Severn Trent Services, STS)公司设计的浸没式固定膜好氧生物反应池(SAF 滤池)。目前，已应用于浙江嘉兴亭子桥水厂(处理规模2.5 万m3/d)等。 该滤池的设计值为，水温10?时，NH3 由10 mg/L 降至0.5 mg/L。滤料为天然卵石，粒径25mm,40 mm，圆整度0.8，孔隙率40,，价格 UID246295 帖子1801 精华1 经验20323 金币4358 威望4 鲜花0 鸡蛋0 阅读权限100 在线时间5629 小时 注册时间2007-10-31 最后登录2009-11-21 查看详细资料 400 元/吨(未加进口运费)。滤层厚度6.1 m，滤料层空隙停留时间45 min，气水同向升流式运行。气水比2.5?1，单池配曝气鼓风机。排泥周期20 h,48 h，时间3 min，穿孔管排泥。 曝气系统为高密度水泥和高强度的PVC 构铸件形成的水气分布块—“T”型砖，起到支撑滤料和均匀配水配气的作用。水气分布块四周布置成4 mm 的均匀间隙，过水断面积占总面积的4,(比有嘴曝气大3 倍)，曝气均匀。滤池进水和排泥同管。该滤池:?滤料坚硬耐腐蚀，长期使用，无需补充。?卵石间空隙较大，不需要反冲洗，需定期排泥。?为保证水中悬浮物和脱落的生物膜不堵塞滤池，主要是通过足够的气水比，大气量运行，因而能耗较高。?对高浓度氨氮原水的处理效果较好，抗冲击负荷能力强。 (4)二级曝气生物滤池 目前，国内应用较多的主要是从法国得利满公司引入的用于污水处理的二级BAF，如大连马栏河污水处理厂(处理规模12 万m3/d)、厦门篔筜污水处理厂(处理规模30 万m3/d) 等。 二级BAF 均采用气水同向升流式运行。一级BAF(C/N 池)主要是去除含碳有机物及进行硝化;二级BAF(N 池)主要是去除氨氮进行硝化。为防止滤层堵塞，BAF 前配有S3D 池和2 mm的细格栅，S3D 池具沉砂、隔油、斜板沉淀等功能，其出水的SS 较低。 大连马栏河污水处理厂，滤料为3 mm~6 mm 的膨胀硅铝酸盐，表面呈灰黑色，其中C/N 池滤层厚4 m，粒径偏小值，N 池滤层厚4.5 m，粒径偏大值。单池面积12×6 m2，C/N 池与N 池一一对应，串联运行，滤速5.8 m/h。单池配曝气鼓风机。反冲洗周期36 h，反冲洗时间约34 min，分气、气水同时、水三大阶段，12 小段，全自动控制。单孔膜和滤头曝气。冬季低温期，仍可达到NH3<0.2 mg/L 的出水水质。 厦门篔筜污水处理厂，为满足脱氮除磷的要求，在二级BAF 前，增设一级升流式厌氧生物滤池(DN 池)和化学药剂投加。单池面积10.8×10.8 m2。DN 池采用圆形滤料，粒径4.7 mm;CN,N 池采用粗细二种滤料，粒径4.7 mm 和2.6 mm。DN,CN,N 池的反冲洗周期分别为6 h、13h 和23 h，反冲洗时间80 min。运行电耗0.45 kWh/m3。曝气鼓风机集中布置。为保证曝气的均匀性，每个滤池的曝气管上都安装有流量计。厂内的设备较多，共2800 多台，其中1300 多台是进口设备，1400 多台是国产设备。工艺运行对自动化的控制程度要求较高，控制点多达16000 多个。 此外，广州市自来水公司和华南理工大学还合作开发了一种叠式二级曝气生物滤池工艺(已申请国家专利技术)，即初级的降流式大颗粒滤池和第二级的升流式曝气生物滤池组合工艺用于给水处理。初级滤池设置的目的主要是为了保证第二级滤池的高效运行拦截悬浮物质，防止堵塞。 该工艺:?出水水质稳定，可靠性高、处理效果好。?冬季低温期具有较强的耐受能力。?停留时间短，占地面积小。?机电设备较多，运行管理复杂，自动化控制程度要求高。 如何优选适合的生物预处理工艺型式，将主要是结合水源水质特点、污染物浓度、后续工艺情况、用地情况、人员素质等展开。 2 强化生物处理的常规工艺 目前，我国近80,的给水厂采用“混凝,沉淀,过滤,消毒”的常规处理工艺，净水构筑物的设计一般均以建设年代的水质标准为基础，工艺水平主要表现为对水中浊度和细菌病毒的去除。 随着水源的富营养化和水质标准的提高，常规工艺的局限性也日渐突出的暴露出来。因此，增加生物预处理工艺，如何实现其与常规工艺过程的协调统一，借助生物预处理工艺出水中含有的大量生物菌，强化常规工艺对氨氮和有机物的去除效果，最大限度地发挥生物降解作用，也是需要进行深入细致研究的课题。 下面将主要探讨如何实现生物预处理工艺与常规工艺的有机结合，通过在强化生物处理的常规工艺部分，引进新的净水工艺以及对原有工艺进行改造，强化其悬浮物去除和增加生物降解功能等，建立以生物处理为主线的饮用水净化处理技术体系。 2.1 强化混凝,沉淀的浓缩污泥回流工艺 为进一步改善混凝,沉淀条件和增加生物降解功能，可考虑增加浓缩污泥回流工艺，如高密度澄清池工艺等。该工艺是在常规混凝,沉淀的基础上，通过有机高分子助凝剂的应用，部分回流经过浓缩后的污泥至机械混和前，与原水和混凝剂充分混合，改善混凝条件，提高沉淀和生物处理效果。其结构布置紧凑、停留时间短、对水源波动的适应好、可消除污泥处理的回流水对净水工艺的影响、兼有污泥浓缩功能，排出的泥水不需要浓缩即可直接脱水，特别适用于场地条件较为紧张的水厂建设和改造。对该工艺的应用需开展: (1)优化池体设计。根据水源水质特点合理设置混合,絮凝,沉淀各区间的反应时间，通过回流污泥的生物絮凝作用进一步强化其对污染物的沉降去除和生物降解作用。 (2)优化对混凝剂、助凝剂和回流污泥的自动控制，建立三者间与出水浊度、NH3 和CODMn的平衡变化关系，合理确定三者的投加方式、投加点和投加量，实现依据原水水质和水量变化对药剂投加和污泥回流的自动控制，获得稳定的处理效果。 (3)借助污泥回流工艺，考虑粉末活性炭的投加对NH3、CODMn、臭和味物质的去除效果，提高水质的情况;分析粉末活性炭的循环，其吸附容量的利用率，以满足水质变化时应急时的使用。 2.2 强化过滤的生物滤池工艺 强化过滤将主要是以提高滤池的除浊能力、发挥过滤阶段去除藻类、有机物的效能，防止滤层内亚硝酸盐的积累为目标。采用生物滤池工艺，对该工艺的应用需开展: (1)优化滤池的滤料及级配、滤速、反冲洗方式及强度的选择等几方面的内容。 (2)对滤池的出水水质和运行状态进行在线监测，如浊度、颗粒计数和水头损失的监测，评估滤池的过滤效率，建立监测设备的输出数值与滤池工艺参数之间的关系研究，优化滤池的运行工况。 2.3 优化的氯消毒工艺 大多数水厂普遍采用前加氯和加氨的消毒方式。水厂实际运行过程中，多不考虑河水中氨氮的浓度，液氯和液氨以固定的比例进行投加。随着新行标和新国标的贯彻实施，以及对氨氮指标影响管网水质的逐渐认识，在建立生物预处理和强化生物处理的常规工艺的条件下，逐渐减少氯,氨消毒，优化氯的消毒工艺。对该工艺的应用需开展: (1)采用后消毒，将前加氯改为入清水池前、后的加氯方式，优化氯的投加点、改进投氯的快速均匀混合，达到有效接触时间和一定的CT 值，满足出水的细菌学指标的控制要求。 (2)液氨投加改为入清水池后的备用投加，优化管网水的氯胺消毒，延长氯的作用时间。实际投加过程中，需保证液氨的投加量与水中剩余氨氮浓度之和不能大于0.5 mg/L。 (3)依据管网的布置特点，研究设置管网中的二次加氯点，保证余氯消毒效果和末梢水的余氯要求。 (4)加强对氯和氨浓度的在线监测，优化控制常规工艺的加氯和加氨运行，实施消毒剂加注的自动化。 3 结语 随着新行标和新国标的颁布实施，为满足 NH3<0.5 mg/L 的控制要求，利用微污染水源进行常规处理的水厂亟需增加生物预处理工艺以实现贯标达标。 围绕着生物预处理工艺的建设，如何优选其工艺型式和与常规工艺的有机结合，都是需要重点考虑的内容。为此，本文一方面重点针对以不同的填料类型、运转方式和工程措施等的选择与优化组合建立的生物预处理工艺进行了分析和总结;另一方面针对常规工艺各工艺段可开发的生物处理作用展开，最终建立“生物预处理，强化生物处理的混凝,沉淀,过滤，优化氯消毒”的工艺和技术体系，即充分发挥了生物预处理工艺的作用，又能利用常规系统实现对生物预处理工艺的有力补充。从而，在生物预处理有效去除NH3 的基础上，去除更多的CODMn，进而可缩短工艺流程，进一步提高供水水质。 此外，该工艺体系能否实现的重点在于工艺流程中生物菌的有效控制。强化生物处理的常规阶段，流程中的生物菌将是主要培养的对象，以实现其生物降解功能;而对于后续的消毒工艺，生物菌的有效杀灭，保证出水的细菌学指标要求，将是整个工艺系统获得成败的关键。 UID246295 帖子1801 精华1 经验20323 金币4358 威望4 鲜花0 鸡蛋0 阅读权限100 在线时间5629 小时 注册时间2007-10-31 最后登录2009-11-21 查看详细资料 氮氮量突变的影响(余氯) 滤后水氨氮量对过程模型中的初始耗氯量(即图4。16中c0)影响很大，当出现洪水、暴雨、 上游排污等情况时，水中氨氮量发生突变，这将造成C0突变， 原水中氨氮浓度过高的危害 ?除锰困难IA!:水中的锰一般以Mn2+形式存在，除锰时必须将其氧化为四价的二氧化锰。 当使用氯气消毒时，由于氯的氧化电位高于锰，得以被氧化;当水中含氨氮时，氯气与氨氮 反应生成氯胺，而氯胺的氧化电位低于锰，锰无法被氯胺氧化，于是造成除锰困难。 ?生成氯化氰等消毒副产物:NH3-I-有机物+Cl产)氯化氰。氯化氰在人体中迅速代谢成CN(， GB 5749--2005生活饮用水卫生标准规定的CN(上限为0(07mg,L。 ?生成亚硝酸盐:由于输水管道或屋顶水箱的二次污染，自来水中的氨氮易被硝化细菌利用 生成亚硝酸盐。而含较高浓度亚硝酸盐的自来水被人体饮用后，将对人体健康产生极大的危 害，即诱发正铁血红朊症(尤其是婴儿)，产生致癌的亚硝胺。 ?消毒时易产生令人厌恶的嗅和味。 常规工艺对氨氮的去除率很低，楼主没说其它工序的进出水氨氮含量，不知道是源水问题， 还是其它环节问题，滤池有可能增加氨氮含量 第 20 卷第 3 期 2006 年 6 月 能 源 环 境 保 护 Ene rgy Environmental Protection Vol. 20 , No. 3 Jun . , 2006 综述与专论 饮用水氨氮的去除方法综述 付婉霞 1 ,聂正武 1 , 高 杰 2 ,肖 艳 2 ( 1. 北京建筑工程学院城市建设工程系 ,北京 100044 ; 2. 煤炭科学研究 总院杭州环境保护研究所 ,浙江杭州 311201) 摘要 : 介绍了饮用水中氨氮的去除机理 ,对 国内外目前常见的氨氮去除工艺进行了讨论和 评价 ,并对未来的氨氮去除工艺进行了展 望 。 关键词 : 饮用水 ; 氨氮 ; 吸附 ; 生物处理 ; 膜过滤 中图分类号 : X703. 1 文献标 识码 :A 文章编号 :1006- 8759 ( 2006) 03- 0015- 03 S UMMARIZATIO N O N THE REMO VAL APPROAC HES OF AMMO NIACAL NITRO GEN IN D RINKING WATER FU Wan - xia ,NIE Zheng - wu , G Jie ,XIAO Y AO an 1 1 2 2 ( 1. De pt. of Urban Construction Engineering , Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture , Beijing 100044 , China ; 2. Hangzhou Environmental Protection Research Institute , CCRI , Han gzhou 311201 , China) Abstract :In this article , the author introduces the removal theory of ammoniacal nitrogen in drinking water , discusses and evaluates the current treatment p rocesses for removal of ammoniacal nitrogen , and p rospects the future removal p rocesses. Key words :drinking water ;ammoniacal nitrogen ;adsorp tion ; microbe treatment ; membrane filtration 1 氨氮的危害 近年来 ,随着经济的高速发展 ,我国大部分 地 由于我国新实施的 《城市供水水质标准》 和即 将颁布实施的新的国家标准《生活饮用 水卫生标 准》 中明确了对氨氮的要求 , 因此饮用水的氨氮处 理已提到议事日程 。 表水 和地下水受到了不同程度的污染 , 氨氮是主 要的污染物之一 。如果受污染的水源水不加 处理 或处理不当 , 导致自来水厂出水中的氨氮含量偏 高 ,会造成管网中亚硝化菌和硝化 菌的繁殖生长 , 从而使管网中硝酸盐和亚硝酸盐的含量超标 。硝 酸盐过量会使婴儿患上 高铁血红蛋白症 , 当饮用 水中硝态氮 ( NO3 - - N) 含量高于 10 mg/ L 时就会 使红血球 不能带氧而导致婴儿窒息死亡 ; 另外 ,硝 酸盐和亚硝酸盐转化为亚硝胺后会产生 “致癌 、 致 [1 ] 突变 、 致畸” 的三致物质 。 收稿日期 :2006 - 03 - 06 第一作者简介 : 付婉霞 ( 1956 - ) , 女 , 黑龙江人 ; 毕业于清华大学 , 从事水处理技术和建筑给排水方向的教学 和研究工作 。 2 2. 1 饮用水中氨氮的去除方法 吸附法 目前主要有沸石吸附法和电吸附 法 。 沸石吸附法 沸石是一种含水架状结构硅酸铝盐矿物 , 对 水中的氨氮具有良好的吸 附作用和交换能力 。江 [2 ] 等在利用改性过的沸石对低浓度氨氮进行处 理时 , 最高去除 率可以达到 90 %以上 。沸石去除 2. 1. 1 氨氮的性能稳定可靠 , 处理效果良好 , 且沸石 资源 丰富 ,价格低廉 ,失效后容易再生 ,设备操作简单 , 运转管理方便 ,特别适用于中小 型水厂 。 ? ? 16 2. 1. 2 付婉霞等 饮用水氨氮的去除方法综述 生物流化床用于处理受污染原水的研究还不 多。 于鑫 、 李旭东 [6 ]等以颗粒活性炭为生物流化床 的载体 , 对以有机物和氨氮为主要污染物的某河 原水进行了预处理试验研究 , 在水力停留时间 12, 18 min 、 气水比 2. 0, 2. 5 ? 、 1 回流比 3, 4 ? 1 的条件下生物流化床对氨氮的去除率为 100 % , 而且对氨氮和亚硝酸氮有较强的抗冲击负荷能 力 。生物流化床的优点是对氨氮的去除作用非常 理想 , 能在原水氨氮含量波动很大的情况下保持 较高的去除率 。 但是流化床运行能耗较高 ,操作较 为复杂 。 2. 2. 4 生物接触氧化工艺 生物接触氧化的关键在于填料的选择 , 因为 填料作为微生物的载体影响着生物生长 、繁殖和 脱落 ,并且和处理效率 、 能耗 、 基建投资 、 稳定性等 都有直接关系 。 目前常见的填料有半软性填料 、 组 合填料 、 弹性立体填料 、 悬浮填料 、 陶粒填料和固 定化微生物型填料等 。 孙治荣 [7 ] 等在采用生物接触氧化法处理北京 某水库的微污染水源水时取得了较好的氨氮去除 效果。原水氨氮浓度在未检出至 2. 08 mg/ L 时 , 平 均去除率为 71. 2 % 。 周云 [8 ]等在上海周家渡水厂进 行的试验数据表明 , 在以陶粒为填料 , 滤速为 4. 05,7. 14 m/ h 、 气水比为 ( 1. 9,1. 1) ? 时 , 对氨 1 电吸附法 电吸附利用带电电极表面吸附水中离子 , 使 水中的氨离子在电极表面富集浓缩 , 从而达到去 除氨氮的目的 。原水从一端进入由阴 、阳电极形 吉吉 成的通道 ,最终从另一端流出 。在此过程中 ,由于 受到电场作用 ,水中带正电的氨离子向负极迁移 , 被电极吸附储存在电极表面所形成的电层中 。有 研究表明 , 当氨氮进水浓度在 0. 18, 0. 4 mg/ L 时 ,其去除率最低为 72 % ,最高为 95 % 。 电吸附具 有运行成本低 , 操作使用方便可靠 , 维护工作量 小 , 不会产生导致环境污染的二次排放物等特 点。 2. 2 生物处理法 生物处理技术的本质是水体天然净化的人工 化 ,通过微生物的降解作用将氨氮去除 。 2. 2. 1 生物滤池 生物滤池是在好氧条件下利用附着在载体上 的生物膜对水中可生物降解物质进行去除的一种 方法 。耿土锁 [3 ]曾研究过滴式生物滤池和淹没式 生物滤池对微污染地面水中氨氮的去除效果 , 试 验表明两种生物滤池对氨氮的去除效果都比较理 想 , 分别达到了 65 %和 90 % 。同时嘉兴市南门水 厂的生产实践也表明生物滤池对氨氮具有较好的 去除效果 , 当进水氨氮 < 1 mg/ L 时去除率为 90 % 左右 , 当进水氨氮 1, 2 mg/ L 时去除率为 60 %左 右 , 当进水氨氮 > 2 mg/ L 时去除率为 40 %左右 [4 ] 。生物滤池具有生物膜比表面积大 、氧化能力 强、 管理简便 , 节省动力消耗 、 水力停留时间短等 特点 ,尤其适用于有机物含量较低的水质净化 。 2. 2. 2 生物转盘 生物转盘圆盘直径的 40 %, 75 %浸没在水 中 ,其余部分与空气接触 ,圆盘表面附着的生物膜 与水接触时可以去除水中的氨氮 。 谭智 、 许建华 [5 ] 在利用生物转盘处理微污染水源水时发现生物转 盘对氨氮具有很好的去除效果 ,在适当的条件下 , 氨氮的去除率可以达到 80 % 以上 。 生物转盘上生 长的生物种类多 , 食物链长 , 耐冲击负荷能力强 , 可适应水质变化 ; 硝化过程充分 , 处理效果好 ; 不 存在类似于生物滤池的堵塞情况 。但不足之处是 生物氧化接触时间较长 ,构筑物占地面积大 ,盘片 价格较贵 ,基建投资较高 。 2. 2. 3 生物流化床 氮的最高去除率达到了 85. 7 % , 平均去除率为 39. 9 % 。 目前生物接触氧化法在我国微污染水处理 中得到了较广泛的应用 , 并且已有一些实际工程投 入运行 , 取得了较好的氨氮去除效果 , 如深圳东深 供水工程、 宁波梅林水厂、 上海市惠南水厂、 蚌埠第 [9 ] 二水厂等 , 氨氮去除率为 66. 6 %,90 % 。生物接 触氧化法的主要优点是处理能力大 , 抗冲击负荷能 力较强 , 污泥生成量较少 , 基建及运行费用低 ; 缺点 是填料间水流缓慢 , 水力冲刷小 , 且其运行效果受 诸多因素影响 , 特别是水温对氨氮去除有较大的 影响 , 当水温低于 5 ? 8 ? , 氨氮去除率较 , 时 低 。此法适用于氨氮含量较高的原水处理 。 2. 2. 5 臭氧 — 生物活性碳工艺 该工艺对氨氮的去除主要是利用活性炭上生 长的微生物的降解作用 , 在溶解氧丰富的条件下 , 水中的氨氮先由亚硝化细菌氧化成亚硝酸盐 , 然 后再由硝化细菌将亚硝酸盐氧 化成硝酸盐 。叶辉 [10 ] 在上海周家渡水厂进行的 O3 - BAC ( 生物活性 第 20 卷第 3 期 能 源 环 境 保 护 L ,去除率达到了 98. 8 % [17 ] ? ? 17 。 碳) 工艺试验中表明 , 在水温为 22 ? 31 ?, 进水 , 氨氮浓度低于 2 mg/ L 时 , 氨氮的去除率可以达到 78. 6 % 。实际工程也证明臭氧 — 生物活性碳工艺 具有较好的除氨氮效果 。如桐乡市果园桥水厂的 运行数据显示 , 进入臭氧 — 生物活性碳工艺的氨 氮平均浓度为 0. 14 mg/ L 时 , 出水平均浓度为 [11 ] 0. 029 mg/ L ,平均去除率达到了 79 % 。 臭氧 — 生物活性碳工艺将活性炭物理化学吸 附、 臭氧的化学氧化 、 生物氧化降解作用紧密结合 在一起 , 相互促进 , 使处理水水质明显提高 。但 是 ,由于受水中溶解氧的限制 ,该工艺不适于处理 进水氨氮含量较高的原水 。 2. 3 膜过滤法 膜技术应用于饮用水处理始于 20 世纪 80 年 代末 。膜技术的特点是能提供稳定可靠的水质 , 占地少 、运行操作完全自动化 。膜技术是一种绝 对的物理过滤 , 多与生物处理联用去除氨氮 。目 前比较常见的处理工艺有膜生物反应器和预处理 加膜过滤等 。 膜生物反应器是以膜组件取代二沉池并与生 物反应器组合构成的一种新型生物处理装置 。它 具有处理效率高 ,系统流程简单 ,设备少 ,占地小 , 控制灵活等优点 。日本扎幌大学曾采用膜生物反 应器去除饮用水中的氨氮 , 法国的 DelenagheB 和 Chang J 及波兰的 Ewa 也采用分置式膜生物反应 器去除过水中的硝酸盐氮 [12 ]。 付婉霞等在对氨氮 含量为 7, 14 mg/ L 的废水采用 3 种膜生物反应 器处理时 , 系统氨氮去除率为 32. 4 % , 100 % 。 南京理工大学的糜洵 [14 ]用膜生物反应器处理 微污染水源水的试验研究表明 , 在正常运行条件 下 , 对氨氮的平均去除率为 79. 29 % 。由此可见 , 膜生物反应器对氨氮具有良好的去除效果 。 除了与生物处理联用外 , 已有人开始研究用 [13 ] 3 结语 从目前所有能够去除氨氮的工艺来看 , 生物 处理仍然是最理想最有效的处理方法 。但是在具 体运用时 , 应该根据具体情况 , 选择最合适的工 艺 。从长远来看 , 随着膜技术的不断发展 , 特别是 膜工艺的不断改进 , 高性能膜元件的出现 , 以及膜 价格的不断下降 , 膜技术在饮用水氨氮的去除方 面将会起到越来越重要的作用 。 参考文献 : [ 1] 朱南文 , 高廷耀等 . 饮用水生物脱氮技术现状 [J ] . 水处理技 术 ,1999 ,25( 4) :214,218. 吉 [ 2] 江吉 , 宁平等 . 改性沸石去除水中低浓度氨氮的研究 [J ] . 安 全与环境学报 ,2004 ,14( 2) :40,42. 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BR 膜直接处理原水 。 何圣兵 [15 ]等人就曾研究过经活 性炭过滤后直接用纳滤膜处理实验室自来水 , 结 果表明活性炭过滤对氨氮的去除率为零 , 而经过 纳滤膜后氨氮的去除率可达 37. 5 % 。oyuncu [16 ]等 K 进行了反渗透膜去除地表水中氨离子的研究 , 结 果表明氨离子的去除率可达到 95 % , 出水中氨的 浓度仅为 0. 2 mg/ L 。 另外东京煤气公司以城市排 水为原水经反渗透系统处理后用于锅炉补给水 , 当进水氨氮为 6. 3 mg/ L 时 , 出水浓度为 0. 07 mg/ 中国给水排水 ,2005 ,21( 2) :50,52. [ 14] 糜洵 . 膜生物反应器处理微污染水源水的试验研究 . 硕士 论文 ,2004. [ 15] 何圣兵 、 王宝贞等 . 活性炭 — 纳滤膜处理饮用水试验研究 . 中国给 水排水 ,2003 ,19( 13) :67,68. [ 16] koyuncu , D T opacik , M Turan , et al . Application of the membrane technology to control ammonia in surface water[J ] . Water Supply ,2001 ,1 ( 1) :117,124. [ 17] 张葆宗 . 反渗透水处理应用技术 [ M] . 北京 : 中国电力出版 社 ,2004. 生物膜法去除二级出水中的氨氮 时间:2009-8-24 9:53:40 中国污水处理工程网 目前，污水二级处理中的生物脱氮有活性污泥法与生物膜法两种。由于硝化菌的世代周期长、比增长速率小，在活性污泥处理系统中此类细菌难以占优，为取得较好的脱氮效果，在运行过程中往往要求控制泥龄为15,20d且耐冲击负荷较差，从而限制了活性污泥的处理能力。在生物膜法处理中，生物固体的平均停留时间与污水的停留时间无关，硝化菌和亚硝化细菌能够大量繁殖，氨氮的容积去除负荷率较大，耐冲击负荷能力强。在二级出水的低浓度条件下，由于活性污泥很难培养，因此一般在三级处理时更宜采用生物膜法。 1 试验条件及原水水质 “一汽”废水处理的进水水质与一般城市污水接近。经传统的活性污泥法处理，其出水的各项指标如表1所示。 表1 水质指标及测定方法 水质指标 数值 分析方法 BOD(mg/L) 17,25 稀释接种法 5 COD(mg/L) 70,100 重铬酸钾法 氨氮(mg/L) 11.5,14.5 纳氏试剂光度法 SS(mg/L) 30,60 重量法 pH 5.8,7.6 pH计 试验系统进水为二级出水，取自二沉池出口。空气来自该厂曝气池的曝气管路，供气稳定。 2 装置及工艺流程 试验装置的主体是好氧生物反应器，制作材料为4mm厚钢板，高为2.1m，长为1.2m，宽为0.7m。用钢筋支架固定新型纤维填料。该填料具有易挂膜、比表面积较大、传质效率高、不易堵塞且价格便宜等优点。填料区高约为1.5m，底部曝气。由于进水COD较低，系统产泥量小，因此未单独设沉淀池，在溢流堰出口处设有沉淀槽(起到三相分离作用)， 使出水中脱落的生物膜沉淀后回到系统中。 3 分析方法 试验系统连续运行，每天数次取样检测，分析方法见表2。 表2 检测指标及分析方法 检测项目 分析方法 DO SJG-9440型在线溶氧仪 pH值 pH-2型酸度计 温度 便携式数字测温仪 生物相 Nikon摄影显微镜 MLSS、 滤纸重量法 COD 重铬酸钾法 BOD 稀释接种法 5 氨氮 纳氏试剂光度法 流量 转子流量计 供风量 气体转子流量计 4 结果及分析 4.1 挂膜启动 为加快挂膜速度，采用连续投加活性污泥作为种泥的方法进行培养，即在启动后的前几天连续投加种泥，小流量递增进水，连续曝气。挂膜前纤维洁白，挂膜后纤维表面为土黄色，池表面散发出土腥味。系统运行稳定后出水清澈。在启动后对生物膜进行了持续镜检，随着对新环境的适应，生物膜上的原生动物和后生动物也在不断变化。 4.2 运行 挂膜培养完成后即进入正式运行。 ? 对氨氮的去除 挂膜后进水量为900,1000L/h，停留时间约为1,1.2h，曝气量为2500,3000L/h，pH值为7,7.5。在停留时间为1,1.2h时系统对氨氮的去除率为42%,67%。 运行一个月后，进水量变为200,400L/h，曝气量为3.0m3/h，水力停留时间约为3,3.5h，pH值为7,7.5。在停留时间为3,3.5h时系统对氨氮的去除率为89%,100%。在二级出 水pH值稳定的情况下出水氨氮,1.0mg/L，甚至多次出现未检出的情况，可以满足地表水环境质量?类水体标准或电厂循环冷却水标准。 运行两个月后，进水量变为500,600L/h，曝气量为2.0m3/h，水力停留时间约为2h左右，在停留时间为2h左右时系统对氨氮的去除率为85%,95%。在二级出水pH值稳定的情况下， ? 对COD的去除 系统启动后连续取样检测，对COD的去除情况如表3所示。 表3 对COD的去除 mg/L 时间 6月7日 6月8日 6月9日 6月10日 6月11日 6月12日 6月13日 进水 98.0 56.6 76.4 89.5 92.6 98.8 58.8 出水 20.68 18.43 19.78 21.99 21.13 22.9 19.4 从表3可见，该装置对二级出水残留的COD有很好的去除效果，出水COD为20mg/L左右，表明系统同时具有去除有机物和硝化的功能。 4.3 影响去除氨氮效果的因素 ? 温度 温度对生物硝化有很大的影响，硝化菌适宜的生长温度为23,25?。系统曾在4,5?时启动过，但一直没有检测到对氨氮的去除效果，证明在此温度下硝化菌已基本失去活性。 ? DO 反应器内DO浓度对硝化反应速度及硝化菌的生长速度均有极大的影响。硝化反应必须在好氧条件下进行，但普遍认为DO,2.0 mg/L时其对硝化作用的影响可以不予考虑。在低泥龄的活性污泥系统中，由于含碳有机物氧化速率的增加使耗氧速率也增加，因而减少了DO对生物絮体的穿透力，使硝化速率减小。试验中原水的有机底物浓度很低，其氧化消耗的DO很少，大部分DO用于供给硝化，且氨氮的浓度不是很高，所以气水比控制在2.5,3.0即可。 ? pH值 pH值的大小直接影响硝化菌的生理条件，随硝化的进行pH值急剧下降，而硝化菌对pH值十分敏感，亚硝酸菌和硝酸菌分别在pH值为7.0,7.8和7.7,8.5时活性最强，若 pH值超过此范 围则活性急剧下降，极大地降低了对有机物和氨氮的去除率。由于系统进水为二级生物处理出水，受pH值波动的影响，当pH值降到7以下时，对氨氮的去除率急剧下降，甚至为零;当pH值再次回升到7.2以上时，对氨氮的去除则迅速改善，较低的pH值对硝化菌只是抑制微生物的活性而不是对微生物产生毒害作用。 ? 停留时间 停留时间对氨氮的去除效果有很大的影响，当停留时间从1h增加到3.5h时对氨氮的去除率也逐渐提高。 可生物降解含碳有机物与含氮物质的比值(C/N)是影响生物硝化速度和过程的重要因素。因试验进水(二级出水)中可生物降解的有机物含量很低(BOD5一般为10,20mg/L)，所以取得了较高的硝化比率，这由启动10d后即可检测到对氨氮的明显去除得以证实。 5 结论 生物膜系统对氨氮去除效果显著，可以在较短的停留时间内取得较高的去除率，该系统具有如下特点: ? 挂膜时间短，硝化菌培养快，挂膜后很快即能检测到对氨氮的明显去除，表明生物膜法由于不存在泥龄控制问题，有利于硝化菌增殖。 ? 系统容积负荷越小时对氨氮的处理效果越好，当停留时间由1.0h增至3.0,3.5h时，对氨氮的去除率由50%提高到接近100%，因此在冬季运行时可适当增加停留时间以保证足够的去除率。在常温情况下，停留时间为2,3h时出水水质可以满足?、?类景观水体或电厂循环冷却补充水对氨氮指标的要求。 ? 系统在去除氨氮的过程中，对COD也有了进一步的去除，出水COD为20mg/L左右，也完全可以满足?、?景观水体或电厂循环冷却补充水的指标要求。 参考文献: 1〕王鹤立,陈雷，程丽，等.再生水回用于景观水体的水质标准探讨〔J〕.中国给水排水,2001，17(12):31-35. 2〕张延辉.二级出水回用处理工艺研究及应用〔J〕.环境工程, 1999(2):19-21.来源:谷腾水网 , 上一条信息: 含镉废水处理 , 下一条信息: 没有了