膜化学反应器去除煤化工气化废水氨氮研究
2015-07-13梁蓓黄华宇刘志华张静
梁蓓,黄华宇,刘志华,张静
(1.陕西省环境科学研究院,陕西 西安 710061;2.西安建筑科技大学 环境与市政工程学院,陕西 西安 710055)
随着工业发展,大量的高浓度氨氮废水被排入河流、湖泊等自然水体,使藻类、微生物大量繁殖,造成水体富营养化,严重时会使水中溶解氧浓度降低,鱼虾大量死亡,加剧水体富营养化程度。煤化工气化废水成分非常复杂,包含多种物质,如酚类、多环芳烃、氨和氰化物,因原料、工艺的不同其成分、浓度也大不相同[1-2]。氨氮浓度甚至可达到3 000 mg/L,COD 可以达到20 000 mg/L[3]。气化废水处理多采用活性污泥法、生物接触氧化法等生物处理方法。碳源、氮源是维持生物生存的主要营养物质,好氧及厌氧微生物在正常生长繁殖过程中所需的碳氮磷比分为100∶5∶1 和100∶6∶1。当进水COD∶N <5,会因所需营养物质不足,影响微生物生长[4]。为了不影响 脱 氮 效 率,进 水 碳 氮 比 应 为(7. 1 ± 0. 8)g COD/gN[5]。因此,氨氮浓度较高的废水在排入污水处理系统前应先进行预处理,确保匹配的碳氮比,保证污水处理效果。
目前,去除氨氮的方法有吸附法[6]、吹脱法[7-8]、膜蒸馏[9]、沉淀法,但均有不足之处:吸附法及吹脱法能耗高、去除率较低;生物脱氮法对环境要求高、不能处理高浓度的氨氮废水,待处理废水水质对处理系统冲击大;膜蒸馏能处理不同浓度的氨氮废水,但成本高、运行状态不稳定,难应用于工业废水处理。沉淀法利用氨氮可与镁离子、磷酸根生成难溶于水的MAP 沉淀(也称为鸟粪石),从而降低氨氮浓度。MAP 沉淀法可同时去除污水中的氨氮和磷酸根离子,且反应速度快,不易受浓度、温度、其他毒素影响,产生的沉淀鸟粪石可用作缓释肥直接施用于农田[10]。……
