湖北污水处理厂氨氮超标处理

空气吹脱法是将废水与气体接触，将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时，离子态铵转化为分子态氨，然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮，去除率可达60%～95%，工艺流程简单，处理效果稳定，吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液，也可根据市场需求，用水吸收生产氨水或用吸收生产铵副产品，未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低，不适合在寒冷的冬季使用。

用该法处理氨氮时，需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准，以免造成二次污染。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱，而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水，但吹脱效率影响因子多，不容易控制，特别是温度影响比较大，在北方寒冷季节效率会**降低，现在许多吹脱装置考虑到经济性，没有回收氨，直接排放到大气中，造成大气污染。

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生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下，通过硝化和反硝化等一系列反应，**终形成氮气，从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种，但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。

硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的碳源，通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。

硝化菌的适宜pH值为8.0～8.4，比较好温度为35℃，温度对硝化菌的影响很大，温度下降10℃，硝化速度下降一半；DO浓度：2～3mg/L；BOD5负荷：0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d)；泥龄在10天以上。

绵津环保科技（上海）有限公司的生物促进硝化菌（MicroBoost®- N）在污水处理厂在受到毒性物质冲击或者低温条件下，土著的硝化菌数量减少，活性降低，氨氮去除率下降。MicroBoost®-N提供的硝化细菌协同土著的硝化菌增强系统的硝化能力，提高系统在毒性、低温条件下运行性能。MicroBoost®- N可以在污水处理系统启动期，快速建立硝化系统；

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硝化反应，其本质上使氧化反应，因此溶解氧的浓度在过程中起到非常重要的作用。

生物硝化反应通过化学方程式来表述就是：

ＮＨ４＋＋２O2→NO3+2H++H2O

在这个方程式中，我们可以看到完成整个氨氧化的过程，需要的氧和氮的比值为：

2O2÷N=（2×16×2）÷14=64÷14=4.57gO2/gN

也就是说每降解一克NH4-N（注意不是氨的量，是氨中氮的量）需要4.57g的氧气O2。

在这个两份的需氧量中，NH3-N在转化成亚硝酸盐的过程中约需1.5份氧量，亚硝酸盐向硝酸盐的转化过程中约需0.5份的氧量。

污泥龄的影响

活性污泥法工艺中，氨氮的处理主体是硝化菌，而硝化菌的世代周期较长，因此就需要比较长的污泥龄做支撑，一般硝化的污泥龄时间需大于10d以上，冬季运行可以维持更长的污泥龄。

生物脱氮反应包括氨化反应、硝化反应、反硝化反应，其中氨化反应在好氧和厌氧条件下都可以进行，硝化反应只有在好氧条件下进行，反硝化反应则在缺氧及厌氧条件进行，其反应式分别如下：

氨化（ammonification）：污水中的含氮有机物，在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程；

加氧脱氨基反应式为：

RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3

水解脱氨基反应式为：

RCHNH2COOH+H2O→RCHOHCOOH+NH3

在生活污水中的有机氮被水解或加氧后，产生的氨（NH３）溶于水后，生成污水中的氨氮NH４－N。

硝化（nitrification）：污水中的氨氮（NH4+ －N）在硝化菌（好氧自养型微生物）的作用下被转化为NO2- 和进一步的NO3- 的过程；

亚硝化反应式：

NH4++1.5O2→NO2-+H 2O+2H+

硝化反应式：

NO2-+0.5O2→NO3-

总反应式：

NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+

反硝化(denitrification)：污水中的NO2-  和NO3-  在缺氧条件下在反硝化菌（兼性异养型细菌）的作用下被还原为N2释放到空气的过程。

反硝化反应式：

NO2-+3H+(有机物供体的电子)→0.5N2+ H2O+OH-

NO3-+5H+(有机物供体的电子)→0.5N2+ 2H2O+OH-

污水处理活性污泥工艺法中，完成以上三个反应即为完整的脱氮反应过程。

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活性污泥法工艺中，氨氮的处理主体是硝化菌，而硝化菌的世代周期较长，因此就需要比较长的污泥龄做支撑，一般硝化的污泥龄时间需大于10d以上，冬季运行可以维持更长的污泥龄。

硝化菌是自养型细菌，所谓的自养菌就是在其工作的过程中完全不需要碳的参与，自养型细菌的抗冲击能力都比较脆弱，因此污水中的毒性物质需控制在其可接受范围内，才能正常工作。下表为一些毒性物质对硝化过程的阈值范围：

活性污泥硝化作用的毒物

化合物 浓度 mg/l

** b 2000

烯丙醇 19.5

基氯丙烯 180

异硫氰酸烯丙醇 1.9

二硫苯丙噻唑 38

二硫碳 35

哥罗仿 18

甲酚 12

二烯丙基酯 100

二腈二胺 250

二胍 50

2,4-二硝基酚 460

二硫代草酰胺 1.1

乙醇 2400

碳酸胍 16.5

8-羟基喹啉 72.5

巯基苯丙噻唑 3

盐酸甲胺 1550

异硫氰酸甲酯 0.8

硫脲甲酯 6.5

酚 b 5.6

硫氰酸钾 300

粪臭素 7

二硫代氨基甲酸钠 13

甲基二硫代氨基甲酸钠 0.9

四甲秋兰姆化二硫四甲酯 30

硫代乙酸铵 0.53

氨基硫脲 0.18

硫脲 0.076

三甲基氨 118

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空气吹脱法是将废水与气体接触，将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时，离子态铵转化为分子态氨，然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮，去除率可达60%～95%，工艺简单，处理效果稳定，吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液，用水吸收生产氨水铵副产品，未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低，不适合在寒冷冬季使用。

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