總氮的組成、總氮去除工藝以及總氮去除設(shè)備

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，隨著工業(yè)的高速發(fā)展，工業(yè)水資源的過(guò)度使用以及工業(yè)廢水的不易處理使得工業(yè)廢水污染問(wèn)題日漸嚴(yán)重，已經(jīng)威脅人類(lèi)的健康和安全。我國(guó)將總氮總磷作為工業(yè)廢水處理效果的重要考核指標(biāo)，目前總氮超標(biāo)廢水處理主要是用活性污泥法以及生物脫氮法，生物脫氮的工作原理是經(jīng)過(guò)好氧硝化以及缺氧的反硝化，將污水中的氮元素轉(zhuǎn)化成無(wú)害的氮?dú)馀欧懦鋈ァ?/span>

一、總氮的分類(lèi)

1、總氮

總氮（TN）是硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮與有機(jī)氮的總稱(chēng)，是反映水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要指標(biāo)，對(duì)于氮的排放標(biāo)準(zhǔn)不同的地區(qū)也是不盡相同的，而目前總氮超標(biāo)也是我國(guó)環(huán)保的主抓方向。水體中的氮主要來(lái)自生物體的代謝和腐敗以及工業(yè)廢水、生活污水的排放、氮肥的流失等。

2、氨氮

氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮。水中的氨氮可以在一定條件下轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，如果人體長(zhǎng)期飲用，水中的亞硝酸鹽將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺，這是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，對(duì)人體健康極為不利。氨氮廢水的處理方法有空氣吹脫、離子交換、活性炭吸附、生物硝化以及反硝化等。

3、有機(jī)氮

有機(jī)氮是含有氮元素的有機(jī)物的統(tǒng)稱(chēng)，有機(jī)氮它是屬于有機(jī)物；有機(jī)氮主要是以蛋白質(zhì)形式存在，還有尿素、胞壁酸、脂肪胺、有機(jī)堿以及尿酸等會(huì)議中心氨基和不含氨基的化合物，有些有機(jī)氮，如果膠、季胺化合物等，很難生物降解。有機(jī)氮的產(chǎn)生大部分來(lái)自于化工合成，生產(chǎn)中使用的添加劑等；對(duì)于有機(jī)氮沒(méi)有單獨(dú)指標(biāo)要求，歸屬于總氮要求；通過(guò)生化降解有機(jī)氮可以轉(zhuǎn)化為氨氮，通過(guò)化學(xué)氧化也可以變?yōu)榘钡?/span>

4、硝酸鹽氮

   硝酸鹽氮的來(lái)源是原料中使用硝酸或者硝酸鹽，以及生化降解氨氮后也可以得到。硝酸鹽氮只能通過(guò)微生物的辦法，微生物反硝化降解為氮?dú)狻?/span>

5、亞硝態(tài)氮

亞硝態(tài)氮是由亞硝酸根構(gòu)成，亞硝酸鹽它的狀態(tài)很不穩(wěn)定，當(dāng)亞硝態(tài)氮溶液氧化后將會(huì)成為硝酸鹽；亞硝態(tài)氮的產(chǎn)生是因?yàn)樵现惺褂昧藖喯跛猁}；在生化降解氨氮后有一部分也是可以得到以及氮氧化合物溶解于水；對(duì)于亞硝態(tài)氮的解決方法就是利用微生物反硝化，將亞硝態(tài)氮降解為氮?dú)忉尫懦鋈ァ?/span>

二、主要工藝

1、活性污泥法

傳統(tǒng)活性污泥法在去除有機(jī)污染物的同時(shí)，因?yàn)橥饔每梢匀コ鬯胁糠譅I(yíng)養(yǎng)性氮、磷物質(zhì)，一般情況下總氮去除率約10%-20%，總磷去除率約5%-20%，進(jìn)水有機(jī)物濃度較高時(shí)，通過(guò)同化作用去除的氮、磷量會(huì)更高一些。

（1）A^2/O法

在厭氧/好氧脫氮系統(tǒng)、缺氧、好氧除磷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合，生成厭氧-缺氧-好氧的系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)A^2/O系統(tǒng)，達(dá)到同時(shí)去除COD、氨氮和磷的目的。

在設(shè)計(jì)A^2/O系統(tǒng)時(shí)，一般情況下，厭氧-缺氧-好氧三個(gè)池的體積比控制在1：1：3-1：2：4。缺氧/厭氧池回流比（污泥）為0.3-1.0，好氧池/缺氧池回流比（硝化混合液）為1.0-5.0。泥齡在10d以下，COD/TN>8，BOD₅/TP>10,TN負(fù)荷在0.02-0.1kg/[kg/d]之間。BOD₅、總氮、總磷的去除率分別達(dá)94.3%、91.1%、91.6%。

（2）Bardenpho工藝

Bardenpho工藝是兩個(gè)A/O工藝基礎(chǔ)上的的串聯(lián)，Bardenpho工藝流程由缺氧-好氧-缺氧-好氧四段組成，首段利用原水中的有機(jī)物作為碳源和好氧池中回流的含有硝態(tài)氮的混合液進(jìn)行反硝化反應(yīng)。經(jīng)首段處理，脫氮已在部分完成。為進(jìn)一步提高脫氧效率，廢水進(jìn)入第二段反硝化反應(yīng)器，利用內(nèi)源呼吸碳源進(jìn)行反硝化。然后的曝氣池用于凈化殘留的有機(jī)物，吹脫污水中的氮?dú)?，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象。

       （3）氧化溝工藝

氧化溝也稱(chēng)氧化渠或循環(huán)曝氣池，傳統(tǒng)氧化溝的脫氮除磷傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達(dá)到脫氮的目的。

（4）SBR

SBR是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR工藝在我國(guó)也受到了專(zhuān)家們的重視，得到應(yīng)用，除了城市潛水處理外，還用于處理啤酒、食品生產(chǎn)、肉類(lèi)加工以及制藥等工業(yè)廢水，效果良好。SBR尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場(chǎng)合，目前在國(guó)內(nèi)有廣泛的應(yīng)用。

2、生物膜法

       生物膜法是一大類(lèi)生物處理的統(tǒng)稱(chēng)，包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、曝氣生物濾池、生物接觸氧化池以及生物流化床等工藝形式，這個(gè)工藝的相同點(diǎn)在于都是微生物附著生長(zhǎng)在濾料或填料表面上而形成的生物膜。污水與生物膜接觸后，污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化，污水得到凈化。

（1）生物濾池

生物濾池是生物膜法處理污水的傳統(tǒng)工藝，常見(jiàn)的生物濾池都是由濾床及池體、布水設(shè)備和排水系統(tǒng)等組成。

普通的生物濾池的優(yōu)點(diǎn)為是處理效果好，BOD5去除率可達(dá)90%以上，出水可下降到25mg/L，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。但是占地面積大，易于堵塞，影響環(huán)境衛(wèi)生。

（2）生物轉(zhuǎn)盤(pán)法

與生物濾池相比，生物轉(zhuǎn)盤(pán)不會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)象，凈化效果好，能耗低，但是占地面積較大，有氣味產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境有一定影響。

（3）生物接觸氧化法

        生物接觸氧化法又稱(chēng)浸沒(méi)式曝氣生物濾池，是在生物小池的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來(lái)的。

生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料淹沒(méi)在潛水中，填料上長(zhǎng)滿生物膜，污水與生物膜接觸過(guò)程中，水中的有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜。

三、總氮去除設(shè)備

    蘇州湛清環(huán)?？萍加邢薰咀灾餮邪l(fā)的HDN-FT高效脫氮設(shè)備是經(jīng)過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的撬裝式反硝化設(shè)備，專(zhuān)業(yè)為各類(lèi)工業(yè)廢水處理研發(fā)，可解決電鍍、印染、食品、化工、線路板、醫(yī)藥等行業(yè)生化二沉池出水總氮超標(biāo)問(wèn)題以及鋼鐵、玻璃、光伏等行業(yè)大量使用硝酸后的廢水總氮超標(biāo)問(wèn)題，可適應(yīng)工業(yè)廢水高鹽分、高毒性、高硝氮、波動(dòng)大的水質(zhì)特點(diǎn)。

對(duì)于工業(yè)廢水中的總氮超標(biāo)問(wèn)題更具有專(zhuān)業(yè)性、針對(duì)性，該設(shè)備專(zhuān)業(yè)定制填料，通過(guò)填料改性，使其能夠附著大量的微生物量。一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的反硝化系統(tǒng)能夠富集大概3g/L微生物量，該系統(tǒng)至少可以富集30g/L使得微生物能夠大量附著，單位體積的微生物的數(shù)量大幅度提升。同時(shí)微生物在填料表面形成多層微生物膜，能夠使得微生物更耐環(huán)境的波動(dòng)。另外系統(tǒng)構(gòu)建了排氣通道，促使生成的氮?dú)饪焖購(gòu)膬?nèi)部排出，減少了反應(yīng)器死區(qū)及無(wú)效空間，在更大程度上，增加了系統(tǒng)的有效空間，傳質(zhì)效率也是更大幅度的提升。

HDN-FT高效脫氮設(shè)備

       HDN-FT高效脫氮設(shè)備對(duì)總磷也有一定的去除效果，水中的總磷分為不溶性磷和離子態(tài)的磷，不溶性磷往往是尾水中較多的狀態(tài)，設(shè)備對(duì)不溶性磷有顯著的去除效果。

       對(duì)于離子態(tài)的磷，微生物可以吸收其中的少量正磷酸根用于生長(zhǎng)，而對(duì)次亞磷和有機(jī)磷無(wú)去除效果，反沖洗排泥時(shí)會(huì)將微生物體內(nèi)的磷排出設(shè)備。之前我們?cè)谏綎|的一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)水總磷 0.5mg/L，可以降低至 0.3mg/L。