硝化废水
A. 含氮废水为什么不需要进行硝化处理
氮能引起水环境的富营养化,因此在含氮废水排入水体以前必须进行脱氮。常规的含氮废水处理方法是进行生物硝化反硝化,但在有机碳源较低时必须投加甲醇或乙醇等外加碳源才能进行有效的异养反硝化。最近一些国外学者在处理高氨氮废水时发现,在低溶解氧(DO为1mg/L左右)条件下某些微生物能不消耗有机物而进行脱氮,例如用生物转盘法处理经化学混凝(絮凝)的填埋场渗滤液(DOC为20mg/L,NH4+-N为100~400mg/L)时有60%的氮流失,而这不可能是异养反硝化的结果,故把此现象叫做好氧反硝化或氧受限制的反硝化,也有人称其为好氧脱氨,属于自养反硝化类型的一种。对于氨氮较低的地表水处理,国内外尚未有好氧反硝化现象的报道。
B. 忽略生物合成,简单从理论计算,利用兼性反硝化细菌将废水中1mg的硝酸盐氮完全还原成为氮气,需要消耗多少
以甲醇作为电子受体计算1mg甲醇对应1.5mgCOD,由总反应式得出1mgNO3-对应0.430mg甲醇,故版1mgNO3-对应0.645mgCOD
其他答案说的权2.86mg的算法是指1mg硝酸盐氮的质量计算的。
C. 污水处理生化处理过程中,生物硝化过程的主要影响因素有哪些
在污水生化处理过程中,影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类:专
一、基质类包括营属养物质,如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素;另外,还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。
二、环境类影响因素
(1)温度。
(2)PH值。活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5,酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长,严重时会使污泥絮体遭到破坏,菌胶团解体,处理效果急剧恶化。
(3)溶解氧。
D. 硝化指废水中
应该是选择B,因为最终是被氧化成硝酸盐.
E. 人工污水配置
1.1项目污水特殊性
该污水处理厂主要来源于普通生活污水、少量工业废水组成的综合废水,达标排放的污水经过超滤、RO处理后回用,产生5000m3/d的RO浓水。浓水COD约150mg/L,TN约为70mg/l,氨氮基本没有,TP约为6mg/L,电导率约为10000us/cm,属于高盐度有机废水。其特点是盐度高,微生物培养困难;TN高,基本上为硝态氮;COD低,可生化性较差;是一种高盐、高氮、低B/C、低C/N的有机废水,严重缺乏碳源。其处理主要目标是除去TN和COD,使其达到国家一级A排放标准要求。
1.2 LEVAPOR- MBBR工艺
LEVAPOR- MBBR工艺是20世纪90年代由德国提出的污水处理系统新工艺,2009年后传入我国,主要用于城镇污水处理厂提标、扩容改造;高浓度、难降解有机废水处理和污水系统深度处理等3大领域。其原理是通过向生物反应池投加一定量的悬浮载体,使活性污泥系统生物量大大提高,而悬浮载体同时还具有活性污泥的高传质混合特征(不同于常规的接触氧化填料),大大提高系统容积负荷率、同时载体上吸附大量硝化菌群,形成特有的硝化生物膜,解决冬季低温氨氮超标问题和活性污泥反应中硝化和脱磷的矛盾; LEVAPOR载体独有的溶解氧梯度,使其具有同步硝化反硝化和短程硝化反硝化能力,节省碳源,实现低碳氮比条件下生物脱氮。
其特点是聚氨酯载体内含有30%的粉末活性炭,使其比表面积高达20000m2/m3以上,因此其生物挂膜快,生物膜量高达120g/m3以上,载体投配量仅为15%。特别可贵的, LEVAPOR载体独特结构和活性炭成分,使其具有溶氧梯度特征,通过MBBR改造使好氧生物反应池轻松获得同步硝化反硝化和短程硝化反硝化能力,能在低碳氮比条件下实现部分生物脱氮,节省大量碳源和运行费用。
2.中试目标
本项目中试目标是:通过中试,明确LEVAPOR载体生物挂膜特征;通过中试,确定LEVAPOR载体在缺氧条件下,对反硝化脱氮和水解效率的影响;了解LEVAPOR-MBBR工艺的生物脱氮能力,特别是好氧池中载体的同步硝化反硝化和短程硝化反硝化能力,以找到在高盐、低碳源的原水条件下,能有效节省碳源的生物脱氮工艺,为本项目工程设计提供依据。
3. 试验方法
中试设备的设计基本按原有工艺停留时间设计,反应池设计为2个,内置搅拌泵和微孔曝气系统,可以进行缺氧反硝化和好氧生物氧化,一个为投加15% LEVAPOR生物膜载体(体积比), 一个为对照池,仅做活性污泥试验。
F. 废水中或者污水中有哪些细菌
为达到污水中污染物质降解的目的,遴选、培养、组合针对污水特别降解能力的版微生物菌形成菌群权,成为专门的污水处理菌种,是目前污水处理技术中最先进的几种方式之一。
污水处理菌的分类
硝化细菌:硝化细菌 ( Nitrifying bacteria ) 是一种好氧性细菌,包括亚硝酸菌和硝酸菌。生活在有氧的水中或砂层中,在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。广泛存在大自然各个角落,空气、江河、大海、土壤都有,生物学中发现的硝化细菌有几千种之多。
反硝化细菌:反硝化细菌是一种能引起反硝化作用的细菌。多为异养、兼性厌氧细菌,如反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌等。它们在氙气条件下,利用硝酸中的氧,氧化有机物质而获得自身生命活动所需的能量。反硝化细菌广泛分布于土壤、厩肥和污水中。可以将硝态氮转化为氮气而不是氨态氮,与硝化细菌作用不完全相反。主要应用于污水处理,如景观水治理,城市内河治理,水产养殖处理等,其中水产养殖污水处理应用最为广泛。
G. 氨氮废水处理的处理方法
高氨氮废水如何处理,我们着重介绍一下其处理方法: 1. 吹脱法
在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法,一般认为吹脱与温度、PH、气液比有关。
2. 沸石脱氨法
利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时,产生的氨气必须进行处理。
3.膜分离技术
利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。例如:气水分离膜脱除氨氮。氨氮在水中存在着离解平衡,随着PH升高,氨在水中NH3形态比例升高,在一定温度和压力下,NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水,另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的压力差,那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面,在膜表面分压差的作用下,穿越膜孔,进入吸收液,迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。
4.MAP沉淀法
主要是利用以下化学反应:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4
理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐,当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁(MAP),除去废水中的氨氮。
5.化学氧化法
利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨,这种方法还可以起到杀菌作用,但是产生的余氯会对鱼类有影响,故必须附设除余氯设施。 传统和新开发的脱氮工艺有A/O,两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等。
1.A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。其特点是缺氧池在前,污水中的有机碳被反硝化菌所利用,可减轻其后好氧池的有机负荷,反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。好氧在缺氧池之后,可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除,提高出水水质。BOD5的去除率较高可达90~95%以上,但脱氮除磷效果稍差,脱氮效率70~80%,除磷只有20~30%。尽管如此,由于A/O工艺比较简单,也有其突出的特点,目前仍是比较普遍采用的工艺。
2.两段活性污泥法能有效的去除有机物和氨氮,其中第二级处于延时曝气阶段,停留时间在36小时左右,污水浓度在2g/l以下,可以不排泥或少排泥从而降低污泥处理费用。
3.强氧化好氧生物处理其典型代表有粉末活性炭法(PACT工艺)
粉末活性碳法的主要特点是向曝气池中投加粉末活性炭(PAC)利用粉末活性炭极为发达的微孔结构和更大的吸附能力,使溶解氧和营养物质在其表面富集,为吸附在PAC 上的微生物提供良好的生活环境从而提高有机物的降解速率。
近年来国内外出现了一些全新的脱氮工艺,为高浓度氨氮废水的脱氮处理提供了新的途径。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厌氧氨氧化等。
4. 短程硝化反硝化
生物硝化反硝化是应用最广泛的脱氮方式,是去除水中氨氮的一种较为经济的方法,其原理就是模拟自然生态环境中氮的循环,利用硝化菌和反硝化菌的联合作用,将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮目的。由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气,曝气费用成为这种脱氮方式的主要开支。短程硝化反硝化是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段,然后进行反硝化,省去了传统生物脱氮中由亚硝酸盐氧化成硝酸盐,再还原成亚硝酸盐两个环节(即将氨氮氧化至亚硝酸盐氮即进行反硝化)。该技术具有很大的优势:①节省25%氧供应量,降低能耗;②减少40%的碳源,在C/N较低的情况下实现反硝化脱氮;③缩短反应历程,节省50%的反硝化池容积;④降低污泥产量,硝化过程可少产污泥33%~35%左右,反硝化阶段少产污泥55%左右。实现短程硝化反硝化生物脱氮技术的关键就是将硝化控制在亚硝酸阶段,阻止亚硝酸盐的进一步氧化。
5. 厌氧氨氧化(ANAMMOX)和全程自养脱氮(CANON)
厌氧氨氧化是指在厌氧条件下氨氮以亚硝酸盐为电子受体直接被氧化成氮气的过程。
厌氧氨氧化(Anaerobicammoniaoxidation,简称ANAMMOX)是指在厌氧条件下,以Planctomycetalessp为代表的微生物直接以NH4+为电子供体,以NO2-或NO3-为电子受体,将NH4+、NO2-或NO3-转变成N2的生物氧化过程。该过程利用独特的生物机体以硝酸盐作为电子供体把氨氮转化为N2,最大限度的实现了N的循环厌氧硝化,这种耦合的过程对于从厌氧硝化的废水中脱氮具有很好的前景,对于高氨氮低COD的污水由于硝酸盐的部分氧化,大大节省了能源。目前推测厌氧氨氧化有多种途径。其中一种是羟氨和亚硝酸盐生成N2O的反应,而N2O可以进一步转化为氮气,氨被氧化为羟氨。另一种是氨和羟氨反应生成联氨,联氨被转化成氮气并生成4个还原性[H],还原性[H]被传递到亚硝酸还原系统形成羟氨。第三种是:一方面亚硝酸被还原为NO,NO被还原为N2O,N2O再被还原成N2;另一方面,NH4+被氧化为NH2OH,NH2OH经N2H4,N2H2被转化为N2。厌氧氨氧化工艺的优点:可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗;免去反硝化反应的外源电子供体;可节省传统硝化反硝化反应过程中所需的中和试剂;产生的污泥量极少。厌氧氨氧化的不足之处是:到目前为止,厌氧氨氧化的反应机理、参与菌种和各项操作参数不明确。
全程自养脱氮的全过程实在一个反应器中完成,其机理尚不清楚。Hippen等人发现在限制溶解氧(DO浓度为0.8·1.0mg/l)和不加有机碳源的情况下,有超过60%的氨氮转化成N2而得以去除。同时Helmer等通过实验证明在低DO浓度下,细菌以亚硝酸根离子为电子受体,以铵根离子为电子供体,最终产物为氮气。有实验用荧光原位杂交技术监测全程自养脱氮反应器中的微生物,发现在反应器处于稳定阶段时即使在限制曝气的情况下,反应器中任然存在有活性的厌氧氨氧化菌,不存在硝化菌。有85%的氨氮转化为氮气。鉴于以上理论,全程自养脱氮可能包括两步第一是将部分氨氮氧化为烟硝酸盐,第二是厌氧氨氧化。
6. 好氧反硝化
传统脱氮理论认为,反硝化菌为兼性厌氧菌,其呼吸链在有氧条件下以氧气为终末电子受体在缺氧条件下以硝酸根为终末电子受体。所以若进行反硝化反应,必须在缺氧环境下。近年来,好氧反硝化现象不断被发现和报道,逐渐受到人们的关注。一些好氧反硝化菌已经被分离出来,有些可以同时进行好氧反硝化和异养硝化(如Robertson等分离、筛选出的Tpantotropha.LMD82.5)。这样就可以在同一个反应器中实现真正意义上的同步硝化反硝化,简化了工艺流程,节省了能量。
7.超声吹脱处理氨氮
超声吹脱法去除氨氮是一种新型、高效的高浓度氨氮废水处理技术,它是在传统的吹脱方法的基础上,引入超声波辐射废水处理技术,将超声波和吹脱技术联用而衍生出来的一种处理氨氮的方法。将这两种方法联用不仅改进了超声波处理废水成本较高的问题,也弥补了传统吹脱技术去除氨氮不佳的缺陷,超生吹脱法在保证处理氨氮的效果的同时还能对废水中有机物的降解起到一定的提高作用。技术特点(1)高浓度氨氮废水采用90年代高新技术——超声波脱氮技术,其总脱氮效率在70~90%,不需要投加化学药剂,不需要加温,处理费用低,处理效果稳定。(2)生化处理采用周期性活性污泥法(CASS)工艺,建设费用低,具有独特的生物脱氮功能,处理费用低,处理效果稳定,耐负荷冲击能力强,不产生污泥膨胀现象,脱氮效率大于90%,确保氨氮达标。
H. 化工硝化废水的有毒有害物质是什么
一般硝化废水里面的有毒有害物质主要就是废硝酸。
同时还含有硝化的原料一些有机物,例如一些有机的本苯,还有硝化以后的产物,通常也会在废水里面保留一些,一些硝基苯之类的。
I. 废水生物脱氮除磷什么原理
废水生物脱来氮的基本原理就是自在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮,即,将 转化为 和 。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气,即,将 (经反亚硝化)和 (经反硝化)还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的。
该过程可分为三步:
第一步是氨化作用,即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。(在普通活性污泥法中,氨化作用进行得很快,无需采取特殊的措施)
第二步是硝化作用,即在供氧充足的条件下,水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐,然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。
三步是反硝化作用,即在缺氧或厌氧的条件下,硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。