化学推进剂与高分子材料

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Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ＆Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ

Ｍａｔｅｒｉａｌｓ

２００９年第７卷第３期

碳、碱量少，去除率高，可减小污泥生成量，缩

短反应时间，减小反应器体积。目前实现亚硝酸反

硝化ｒ１：业化运用的报道并不多见，难点在于如何实

现有效抑制硝化菌的活性使得亚硝酸根得到积累的

过程；另外，各影响因素的协调运行也有待进一步

的应用研究。

１．４厌氧氨氧化技术

厌氧氨氧化技术的原理是在厌氧条件下，以硝

酸盐或亚硝酸盐作为电子受体，将氨氮直接氧化生

成氮气。目前推测厌氧氨氧化有多种途径，其中一

种包括羟氨和亚硝酸盐生成Ｎ：Ｏ的反应，而Ｎ：Ｏ可

以进一步转化为Ｎ：，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Ｎ：并生成４

个还原性【Ｈ】，还原性［ＨＩ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Ｎ２０，Ｎ２０再被还原成Ｎ２；另

一方面，ＮＨ；被氧化为ＮＨ２０Ｈ，ＮＨ２０Ｈ经Ｎ２Ｈ４、

Ｎ２Ｈ２被转化为Ｎ２【１７ｌ。

通过将好氧出水回流到厌氧流化床来建立的厌

氧氨氧化过程可以防止低碳氮比渗滤液的硝化反硝

化过程中亚硝酸盐积累，消除对硝化反硝化的抑制

作用，降低出水亚硝态氮和氨氮浓度，并可提高系

统的总氮去除掣１８１。林建清等人¨９１采用升流式厌氧

污泥床作为厌氧氨氧化反应器，对垃圾渗滤液的脱

氮进行３个月的连续实验，厌氧氨氧化反应器对氨

氮具有去除效果，月均氨氮去除率从第１个月为

１３．１％上升至第３个月的３９．８％。朱明石等人【２０】采

用升流式厌氧污泥床——生物膜反应器建立厌氧氨

氧化工艺来处理高浓度含氮废水，当进水夕（ＮＨ，一

Ｎ）、ｐ（Ｎ０２一Ｎ）、户（ＴＮ）分别为３４０．０ｍｇ／Ｌ、４４８．８

ｍｇ／Ｌ、７８８．８

ｍｇ／Ｌ时，其去除率分别为８４．０％、

９３．Ｏ％、８５．Ｏ％。

与传统生物硝化反硝化技术相比，厌氧氨氧化

技术需氧量低，不需夕ＩｑＪＤ碳源和中和试剂，同时可

大幅度减少污泥产量，是目前已知最经济的生物脱

氮。１：艺；但因厌氧氨氧化的反应速度比较慢，故

所需反应器容积大。目前国内在厌氧氨氧化生物脱

氮领域开展的研究１二作不多，为使这一具有良好应

用前景的新型生物脱氮工艺在］：业中得到应用，今

后应进一步研究确定厌氧氨氧化的反应机理，寻求

适于反应微生物的培养条件及反应器系统。

２化学沉淀法

化学沉淀法处理氨氮废水是２０世纪９０年代兴起

的一种新的处理方法。其主要原理是ＮＨ；、Ｍ９２＋、

Ｐｏ；一在碱性水溶液中反应生成ＭｇＮＨ。Ｐ０４＂６Ｈ：ｏ

沉淀，达到除氮目的。该沉淀可用作复合肥料，能

实现废物利用。

化学沉淀法处理效果的主要影响因素有ｐＨ值、

ｎ（Ｍ９２＋）：ｎ（Ｐ０４３一）：以（ＮＨ ｉ）、氨氮浓度、温度等。钟

理等人１２Ｉ】通过对比ＭｇＯ＋Ｈ３ＰＯ。和药剂ＭｇＨＰＯ。对

水中污染物ＮＨ，的去除效果，得出前一种药剂较

优，其在ｐＨ＝９－ｌｌ，ｎ（Ｍ９２＋）：ｎ（ＰＯｉ一）：咒（ＮＨ；）＝

１：１：１，ｎ（Ｈ３Ｐ０４）：刀（Ｍｇｏ）＞１．５：１时，对废水中的氨

氮去除率高达９９％，处理后残液中氨浓度＜ｌ

ｍｇ／

Ｌ。采用组合工艺，通过分步沉淀的效果优于普通

反应，以（Ｎ）：，ｚ（Ｍｇ）：珂（Ｐ）＝１．５：ｌ：１．５时，可使垃圾渗

滤液中的氨氮浓度降低到２８．５４ｍｇ／Ｌ，去除率达

９８．１０％ｔ２２１。对Ｍｇ：＋、Ｍｎ２＋及Ｍｇ：‘＋Ｍｎ２＋体系在Ｐ硝一

作用下对氨氮的处理效果进行比较，发现Ｍｎ２＋的效

果最好，Ｍ矿＋与Ｍｎ２＋混合效果最差。用Ｍｇ“、Ｍｎ２＋

及Ｍ９２＋＋Ｍｎ２＋体系对广州李坑垃圾场渗滤液中的氨

氮进行处理，氨氮去除率分别为９４．１％、９６．１％、

９２．７％ｔ２”。

化学沉淀法的优点是在除去废水中氨氮的同

时，得到许多农作物所需的一种复合肥料，达到变

废为宝的目的。对于一些系统内部排出的磷酸盐废

水，如高效磷处理系统出水或浓缩后的工业废水，

采用化学沉淀法可节约药剂费用，利于大规模应

用。但化学沉淀法只能去除废水中的氨氮，对总氮

的去除效果不好。处理高浓度氨氮废水时，药剂使

用量大、污泥生成量多，使得处理成本偏高，药

剂投加引入的氯离子及余磷易造成二次污染。

３．化学氧化法

３．１折点氯化法

折点氯化法是将氯气通人废水中达到某一点，

在该点时水中游离氯含量较低，而氨的浓度降为

零。当氯气通人量超过该点时，水中的游离氯就会

增多。该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯

化。折点氯化法除氨的机理为氯气与氨反应生成无

害的氮气，其反应式可表示为…：

ＮＨ；＋１．５

ＨＯＣＩ一

０．５ Ｎ２＋１．５ Ｈ２０＋２．５ Ｈ＋＋１．５ Ｃｉ一

由反应式可知，到达折点的理论需氯（ｃｌ：）量为

７．６

ｋｇ／ｋｇ（ＮＨ ３一Ｎ），而实际需氯量为８—１

０ ｋｇ／ｋｇ

（ＮＨ，一Ｎ）。在ｐＨ＝６～７进行反应，则投药量可最小，

接触时间一般为０．５～２ ｈ。严格控制ｐＨ值和投氯

量，可减少反应中生成有害的氯胺（如ＮＣＩ，）和氯代

有机物。

万方数据