市政污水深度脱氮

 行业动态     |      2019-07-12 17:19

研究污水脱氮,探索适合我国国情而且经济有效的脱氮工艺,是目前亟待解决的重要课题。对氮污染的去除,目前大多数采用的是传统生物脱氮工艺,然而,污水中较低的COD含量会限制传统生物工艺对氮的去除效果。导致污水厂出水存在较高的硝酸盐,从而使得出水总氮含量偏高。随着国家对污水厂出水水质要求的提高,尤其是对出水总氮含量的要求更加严格,许多污水厂都面临着提标改造的任务。

水体中氮元素过量是造成水污染的重要因素之一,其带来的危害是多方面的,其中的一个突出问题就是水体的富营养化,不仅破坏了水体的生态平衡,同时威胁到水源地的取水安全,进一步加剧了水资源的短缺局面。

根据基本原理的不同,污水深度脱氮技术主要可分为物理化学法和生物法两种。物理化学法只能去除氨氮,基本原理是利用氮的几种存在形态的特点,尤其是利用气态氮的特点,将废水中的氮转化生成气态氮或交换固定氮,以达到从废水中脱氮的目的,工艺主要有折点加氯法、离子交换法、膜分离法等;生物法脱氮的主要原理是经过硝化反硝化处理,将水中的氮还原成气态氮化物(主要是N2)排出体系外,生物法主要有反硝化生物滤池(DNBF)、移动床生物膜反应器(MBBR)、人工湿地法等。

1物理化学法

1.1折点加氯法

折点加氯法是向废水中添加适量的二氧化氯、氯气、液氯以及次氯酸盐(钠盐或者钙盐)等含氯氧化剂,将污水中的氨氮氧化为气态氮,从而达到脱氮的目的。当氯气通入废水中的量达到某一点时,水中游离氯含量较低,而氨氮浓度趋于零,继续通入氯气,水中游离氯含量逐渐增加,因此该点被称为折点。折点加氯法的主要反应产物是N2,具有脱氮效率高(可达90%~100%)、投资少、反应速率快的优点,并且有消毒的作用。由于折点加氯法脱氮效果受温度的影响较小,因此在生化处理效果较差的环境如北方低温地区有明显的优势,此外,其在中水回用及自来水消毒领域也有一定的运用。

1.2离子交换法

离子交换法是利用离子交换剂上的可交换离子和废水中的氨氮离子进行交换而去除水中的氨氮,该交换过程是可逆的,反应的推动力靠离子间的浓度差和交换剂上功能基对离子的亲和能力。当交换剂达到饱和后,交换剂需要再生。离子交换法具有工艺简单、操作方便、投资少等优点。

1.3膜分离法

膜分离法是利用膜以外的能量或化学位差作为推动力对水溶液中某些物质进行分离的方法,主要分为电渗析、微滤、超滤、反渗透和纳滤等。膜分离法作为一种分离新技术,不仅能净化废液和回收废液中的有用物质,同时具有投资少、无污染、低能耗等优点。目前二级出水的集成膜系统工艺已经成熟并得以广泛推广,处理后的水质达到回用水的标准。

2生物法

2.1反硝化滤池

反硝化生物滤池(DNBF)主要作用机制是利用滤池内部的滤料及生物膜吸附截流作用和料上所附着生物膜的代谢分解作用来去除水体中的主要目标污染物,达到脱氮的目的,其具有占地面积小,处理效率高,工程投资费用少等优点,是城市污水深度处理领域研究和应用的热点。反硝化滤池在我国特别是一些污水本身碳源较低的地区得到了一定的应用,结果都表明:反硝化滤池启动快,且根据进水水质确定是否投加碳源,实现过滤功能和反硝化功能的相互转换;反冲洗废水率低,可以有效降低反冲洗废水的费用;池体本身无易损易耗件,无须补砂,池体终身免维护;在外加碳源的情况下,出水各项指标均低于一级A标准,运行效果稳定,尤其是TN去除效果明显,可稳定低于5 mg/L。

2.2移动床生物膜反应器

该方法原理是向反应器中投加比重接近水的填料,通过曝气或揽拌使填料处于悬浮状态,微生物慢慢在填料上富集形成生物膜,同时不断摄取污水中的营养物质,从而达到进化污水的目的。MBBR结合了传统污泥法和生物膜法的优点,具有处理能力高,能耗低,不需要反冲洗及不易堵塞等特点,可在好氧、厌氧等各种条件下运行。

2.3人工湿地法

人工湿地是一种新型的废水处理技术,它依据天然湿地净化污水的原理,通过人为建造和监督控制使其净化能力得到增强,它的净化能力远超过天然湿地。人工湿地有多种脱氮机制,包括生物(微生物作用、植物吸收等)、物理(沉积、挥发等)和化学反应(吸附作用)。人工湿地作为一种深度处理城镇污水厂尾水的的有效手段,可大幅削减进入受纳水体的氮磷污染负荷,改善受纳水体的水质,具有投资成本低、能耗低的优点。

吴兴海,杨露.城镇污水厂常用污水深度脱氮?技术比较分析[J].绿色科技,2016(10):15-17.