一、氨氮是什麽?都有哪些主要來源?
概念:氨氮是指水中以遊離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮。
來(lái)源:含氮物(wù)質進入水環境的途徑主要包括自然過程和人(rén)類活動兩個方麵。含氮物質進入水環境(jìng)的自然來源和過程主要包括降(jiàng)水降塵(chén)、非市(shì)區徑流和生物固氮等。人類的活動也是水環境中氮的重要來源,主要包括未處理或處理過的城市生活和工業廢水 、各種浸濾液和地表徑流等。
人工合成的化學肥料是水體中氮營養元素(sù)的主要(yào)來源,大量未被農作物利用的氮化合物絕(jué)大(dà)部分被(bèi)農田排(pái)水和地表徑流帶入地下水和地(dì)表水中。隨(suí)著石油、化工、食品(pǐn)和製藥等工業的發展,以及人民生活(huó)水平的不斷提高,城(chéng)市生活汙水和垃圾滲濾液中(zhōng)氨氮的含量急劇上升。
近年來,隨著經濟的發展,越來越多含氮汙染(rǎn)物的任意排放給環(huán)境造成了極大(dà)的危害。氮在廢水(shuǐ)中以有(yǒu)機態氮、氨態氮(NH4+-N)、硝態氮(NO3--N)以及亞硝態氮(NO2--N)等多種形式存在,而氨態氮是最主要的存在形(xíng)式之一。廢水中的氨氮是指以遊離氨和離子銨形式(shì)存在的氮,主要來源於生活汙水中含氮有機物的分解,焦化、合成氨(ān)等工業廢水(shuǐ),以(yǐ)及農田排水等。氨氮汙染源多,排放量大,並且排放的濃度變化大。
二、氨氮超標(biāo)有哪些原因?
1、沒有控製好水力(lì)停留時間
2、供氣量不足,或硝化菌不夠
3、工藝(yì)設計的設施規模過小,處理負荷太(tài)小
4、營養成分比例達不(bú)到設計標準,需要外加(jiā)營養投加係統
5、曝氣係統設計不符合(hé)規範
6、硝化反應沒有控製好PH值、溫度、溶解氧、C/N比等條件
三、氨氮超標會造成哪些(xiē)有害影響?
(1)由(yóu)於NH4+-N的氧化(huà),會造成水體中溶(róng)解氧(yǎng)濃度降低,導致水體發黑發臭,水質下降,對水(shuǐ)生動植物的生存造成影響。在有利的環境條件下,廢水中所含的有機氮將(jiāng)會轉化成NH4+-N,NH4+-N是還原力最強的無機氮形態,會進一步(bù)轉化成NO2--N和NO3--N。根據(jù)生化反應計量關係(xì),1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧氣3.43 g,氧化成NO3--N耗氧4.57g。
(2)水中氮素含量太多(duō)會導致水體富營養化,進而造成一係列的嚴(yán)重後果。由於氮的存在,致使光(guāng)合(hé)微生物(大多數(shù)為藻類)的數量增加,即水體發生富營養化現象,結果(guǒ)造成:堵塞濾池,造成濾池(chí)運轉周期縮短(duǎn),從而增加了水(shuǐ)處理的費用;妨礙水上運動;藻類代謝的最終產物可產生引起有色度和味道的化合物;由於藍-綠藻類產生的(de)毒素,家畜(chù)損傷,魚類死亡;由於藻類的腐爛,使水體中出現氧虧現象。
(3)水中的NO2--N和NO3--N對人和水生生物有較大的危害作用。長期飲用NO3--N含量超過10mg/L的(de)水,會發生高鐵血紅蛋白症,當血(xuè)液中高鐵血紅蛋白含量(liàng)達到70mg/L,即發生窒息。水中的NO2--N和胺作用會生成亞硝胺,而亞(yà)硝胺是“三(sān)致”物質。NH4+-N和氯反應會生成氯胺,氯胺的消毒作用比自由氯小,因此當有(yǒu)NH4+-N存(cún)在時(shí),水處理廠將需要更大的加氯量,從而增加處理成本。近年來,含氨氮廢水隨意排放造成的人畜飲水(shuǐ)困難甚至中毒事件(jiàn)時(shí)有發生(shēng),我國長江、淮河(hé)、錢塘江、四川沱江等流域都有過相關報道(dào),相應地區曾出(chū)現過諸如藍藻汙染導致數百萬居民生活飲水困(kùn)難,以及相關(guān)水域受到了“牽(qiān)連”等重大(dà)事件,因此去除廢水中的(de)氨氮已成為(wéi)環境工作者研究的熱點之一。
氨(ān)氮超標導致魚(yú)類死亡
四(sì)、氨氮超標怎麽辦?有哪些處理方法?
① 傳統生物脫氮法
傳統生(shēng)物脫氮技術(shù)是通過(guò)氨化、硝化、反硝化以及(jí)同化作用來完成。傳統生物脫氮的工(gōng)藝成熟,脫氮效果較好。但存在工藝流程長、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺點。
② 氨吹脫法
包括蒸汽吹(chuī)脫法和(hé)空氣(qì)吹(chuī)脫法(fǎ)〔2~4〕,其機理是將廢(fèi)水(shuǐ)調(diào)至堿性,然後在(zài)吹脫(tuō)塔中通入空(kōng)氣或蒸汽,經過氣液接觸將廢水中的遊離氨吹脫出來。此法工藝簡單,效果穩定,適(shì)用性強,投資較低。但能耗(hào)大,有二次汙染(rǎn)。
③ 離子交換(huàn)法
離子(zǐ)交換法實際上是利用不(bú)溶性離子化合物(離子交換劑(jì))上的可交換離(lí)子與溶液中的其它同性離子(NH4+)發生交換(huàn)反應,從而將廢水中的NH4+牢固(gù)地吸附(fù)在離子交換劑表(biǎo)麵,達到脫除氨氮的(de)目的。雖然離子(zǐ)交換(huàn)法去除廢水中的氨氮取得(dé)了一定的效果,但樹脂(zhī)用量大、再生難,,導致運(yùn)行費用高,有二次汙染。
④ 折點氯化法
折點氯化法是投加過量的(de)氯或次(cì)氯酸(suān)鈉,使廢水中的氨氮氧化(huà)成(chéng)氮氣的化學脫氮工藝。該方法的處理效率(lǜ)可達到90% ~100%,處理效果穩定,不受水溫影響。但運行費(fèi)用高,副產物氯胺和氯代有機物會造成(chéng)二次汙染(rǎn)。
⑤ 氧(yǎng)化法
使用強氧化劑(氨氮去除劑)是目前(qián)降解氨氮非常(cháng)快捷有效的方法。因藥(yào)劑具有強(qiáng)氧化(huà)性,所以隻能投加到出水末端。該方法對現場工藝要求低(隻需攪拌或曝氣即可),特別適用於氨氮(dàn)相對較(jiào)低的廢水。 “④折點氯化法”亦屬(shǔ)於(yú)氧化法。