一、氨氮是什麽?都有哪些(xiē)主(zhǔ)要來源?
概念:氨氮是指水中以遊離氨(NH3)和銨(ǎn)離子(NH4+)形式存在的氮。
來源:含氮物質進入水環境的途徑主要包括自然過程和人類活動兩個方麵。含氮(dàn)物質進入水環境的自然來(lái)源和過程主要包括降水降塵、非市區徑流和生物固氮等。人類的活動也是水環境中(zhōng)氮的(de)重要來源(yuán),主要(yào)包括未處理或處理過的城市(shì)生活和工業廢水 、各種浸濾液和(hé)地表徑流等。
人工合成的化(huà)學肥料是水體中氮營養元素的主要來源,大量未被農作物利用的氮化合物絕大部(bù)分被農田排水和地表徑流帶入(rù)地下水和地(dì)表水中。隨著石油、化工、食品和製藥等工業的發(fā)展,以及人民生活水平的不(bú)斷提高,城市生活汙水和垃圾滲濾液中氨(ān)氮的含量急劇上升。
近年來,隨著(zhe)經濟的發展,越來越多含氮汙染物的任意排放給環境造成了極大的(de)危(wēi)害。氮在廢水中以有機態氮、氨態(tài)氮(NH4+-N)、硝態氮(NO3--N)以及亞硝態(tài)氮(NO2--N)等多(duō)種形(xíng)式(shì)存在,而(ér)氨態氮是最主要的存在形式之一。廢水中的(de)氨氮是指以遊離氨和離子(zǐ)銨形式存在的氮,主要來源於生活汙水中含氮有機物的分解,焦化(huà)、合成氨等工業廢水,以及農田排水(shuǐ)等。氨氮汙染源多,排放量大,並且排放的濃度(dù)變化大。
二、氨氮超標有哪(nǎ)些原(yuán)因?
1、沒有控製好水力停留時間
2、供氣(qì)量不足,或硝化菌不夠
3、工藝設計的設施規模過小,處理負荷太小
4、營養成分比例達不到設計標準(zhǔn),需(xū)要外加營養投加(jiā)係(xì)統
5、曝氣係統設計不符合規範
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有害影響?
(1)由於NH4+-N的氧化,會造成水體中溶解氧濃(nóng)度降低,導致水體發黑發臭,水質下降,對水生動植物的(de)生存造成影響。在有利的環境條件下(xià),廢水中所含的有機氮將(jiāng)會轉(zhuǎn)化成NH4+-N,NH4+-N是還原力最強的無機氮形態,會進一步轉化成NO2--N和(hé)NO3--N。根據生化反應計量關係,1gNH4+-N氧化成NO2--N消(xiāo)耗氧氣3.43 g,氧化成NO3--N耗氧4.57g。
(2)水中氮素含量太多會導(dǎo)致水體富營養化,進而造成一(yī)係(xì)列的嚴重後果。由(yóu)於氮的(de)存在,致使光合微生物(wù)(大多數為藻類)的數量增加,即水體發生富營養化現象,結果造成:堵塞濾池,造成濾池(chí)運轉周期(qī)縮短,從而增加了水處理的費用;妨礙水上運動;藻類代謝的最終產物可產(chǎn)生引起有色度和味道的化合物;由於藍-綠藻類產(chǎn)生的毒素,家畜損傷,魚類死亡(wáng);由於藻(zǎo)類的(de)腐爛,使水體中出現氧虧現象。
(3)水(shuǐ)中的NO2--N和NO3--N對(duì)人和水生(shēng)生物(wù)有較大的(de)危害(hài)作用。長期飲用NO3--N含量超過10mg/L的水,會發生(shēng)高鐵血紅蛋白症,當血液中高(gāo)鐵血紅蛋白含量達到70mg/L,即發生窒息。水中的NO2--N和胺作用會生成亞硝胺,而亞硝胺是“三致”物質。NH4+-N和氯(lǜ)反應會生成(chéng)氯胺,氯胺的消毒作用(yòng)比自由氯小,因此當有NH4+-N存在時,水處理(lǐ)廠將(jiāng)需要更大的加(jiā)氯量,從而增加處理成本。近年來,含氨氮廢水隨意排(pái)放造成的人畜飲水困難甚至中毒(dú)事件時有發生,我國長江、淮河、錢塘江、四川沱江等(děng)流域都有(yǒu)過相關報道,相應地區曾出現過諸如藍藻汙染導致數百萬(wàn)居(jū)民生活飲水困難(nán),以及相關水域(yù)受到了“牽連”等重大事件,因此去除廢水中的氨氮已成為(wéi)環境工作(zuò)者研究的熱點(diǎn)之一。
氨氮超標導致魚類死亡
四、氨氮超標怎麽辦?有哪些處理方法?
① 傳統(tǒng)生物脫氮法
傳統生物脫氮技術是通過氨化、硝化、反硝化以及(jí)同化作用來完成。傳統生物脫氮(dàn)的工藝成熟(shú),脫氮(dàn)效果較好。但存在工藝流程長、占地多、常需外加(jiā)碳源、能耗(hào)大(dà)、成本高等缺點。
② 氨吹脫法(fǎ)
包括(kuò)蒸汽吹脫法(fǎ)和(hé)空氣吹脫法〔2~4〕,其機理是將廢水調至堿性,然後在(zài)吹脫塔中通入空氣(qì)或蒸汽,經過氣液接觸(chù)將廢水中的遊離氨(ān)吹脫出來。此法工藝(yì)簡單(dān),效果穩(wěn)定(dìng),適用性強,投資較(jiào)低。但能耗大,有二次汙染。
③ 離子交換法
離子交換法實際上是利用不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其它(tā)同性離子(NH4+)發(fā)生交換(huàn)反應,從而將廢水中的NH4+牢固地吸附在離子交換劑表麵,達到脫除氨氮的目(mù)的。雖然離子交換法去(qù)除廢(fèi)水中的氨氮取得了一定的效果,但樹脂用量大(dà)、再生難,,導致運行費用高,有二次汙染。
④ 折點氯化法
折點氯化法(fǎ)是投加(jiā)過(guò)量的氯或次氯酸鈉,使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學脫氮工藝。該方法的處理效率可達到90% ~100%,處理效果穩定,不受水溫影響。但運行費用高,副產物氯胺和氯代有機物會造(zào)成二次汙染。
⑤ 氧化法
使用強氧化劑(氨氮去除劑)是目前降解氨氮非常快捷有效的方法。因藥劑具有強氧化性,所以隻能投加到出水末端。該方法對現場工藝要求(qiú)低(隻需攪拌或曝氣即可),特別適用於(yú)氨氮(dàn)相對較低的(de)廢水。 “④折點氯化法”亦屬於氧化法。