城市污水回用于循环冷却水时氨氮去除

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1、城市污水回用于循环冷却水时氨氮去除-污水处理摘要：污水回用中氨氮去除有许多方法。当经处理的城市污水回用于工业循环冷却水系统时，利用冷却塔的曝气作用，控制pH7.0～8.0，污水含氨氮20～50ｍｇ／Ｌ，浓缩倍数为2的条件下，可使循环水的氨氮浓度＜1mg/L。　　关键词：城市污水污水回用城市污水回用于循环冷却水时氨氮去除-污水处理摘要：污水回用中氨氮去除有许多方法。当经处理的城市污水回用于工业循环冷却水系统时，利用冷却塔的曝气作用，控制pH7.0～8.0，污水含氨氮20～50ｍｇ／Ｌ，浓缩倍数为2的条件下，可使循环水的氨氮浓度＜1m

2、g/L。　　关键词：城市污水污水回用循环冷却水　　在城市污水中，特别是经过二级处理后污水中的氮，90％以上是以氨的形式存在，以氨氮形式脱氮，比去除硝酸盐氮容易而经济，在某些场合并不要求脱除总氮而只对脱除氨氮有要求。氨在工业循环水杀菌处理时会增加用氯量。氨对某些金属，特别是铜具有腐蚀性，当再生水作为冷却水回用时，要考虑冷却设备腐蚀损害问题。因而在考虑将经处理的城市污水回用于工业循环冷却水系统时，氨氮的去除尤为重要。　　氨氮的去除有以下方法：　　1　折点加氯法　　废水中含有氨和各种有机氮化物，大多数污水处理厂排水中含有相当量的氮。如果

3、在二级处理中完成了硝化阶段，则氮通常以氨或硝酸盐的形式存在。投氯后次氯酸极易与废水中的氨进行反应，在反应中依次形成三种氯胺：　　NH3+HOCl→NH2Cl(一氯胺)+H2O　　NH2Cl+HOCl→NHCl2(二氯胺)+H2O　　NH2Cl+HOCl→NCl3(三氯胺)+H2O　　上述反应与pH值、温度和接触时间有关，也与氨和氯的初始比值有关，大多数情况下，以一氯胺和二氯胺两种形式为主。其中的氯称为有效化合氯。　　在含氨水中投入氯的研究中发现，当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1∶1时，化合余氯即增加，当摩尔比达到1.5∶1时，（质量

4、比7.6∶1），余氯下降到最低点，此即“折点”“。在折点处，基本上全部氧化性的氯都被还原，全部氨都被氧化，进一步加氯就都产生自由余氯。　　在废水处理中，达到折点所需氯总是超过质量比7.6∶1，当污水的预处理程度提高时，到达折点所需氯量就减少。三种处理出水加氯量见表1。　　表1折点加氯需氯量[1]废水处理程序Cl2：NH3-N到达折点所需质量比　　经验值建议设计值　　原水10:113:1　　二级出水9:112:1　　二级出水再石灰澄清过滤8:110:1　　折点加氯产生酸，当氧化1mg/LNH3-N时，需14.3mg/L的碱度（以Ca

5、CO3计）来中和，实际上，由于氯的水解，真正需要的碱度为15mg/L。大多数情况下，pH值将略有降低。　　为了达到折点反应所加入的氯剂，除形成次氯酸外，还增加废水中的总溶解固体含量。在废水复用情况下，溶解固体的含量可能成为影响回用的障碍。投加不同氯剂对总溶解固体的影响见表2。　　表2折点加氯对TDS的影响化学药剂的投加总溶解固体的增加：消耗的NH3-N　　以氯气进行折点氯化6.2:1　　以次氯酸钠进行折点氯化7.1:1　　投氯气后，用石灰中和全部酸度12.2:1　　投氯气后，用NaOH中和全部酸度14.8:1　　折点加氯法因加氯量

6、大，费用高，以及产酸增加总溶解固体等原因，目前尚未见以此为主要除氨方法的污水厂在运行。　　2　氨吹脱　　在废水中，铵离子和氨气相互转化：　　当pH为7时，只有铵离子存在，在pH为12时，只有氨气存在，在适当条件下溶解氨能从废水中释出。　　氨吹脱工艺是将水的pH值提到10.8～11.5的范围，在吹脱塔中反复形成水滴，通过塔内大量空气循环，气水接触，使氨气逸出。　　环境温度低于0℃时，氨吹脱塔实际上无法工作［2］。当水温降低时，水中氨的溶解度增加，氨的吹脱率降低。由于水中碳酸钙垢在吹脱塔的填料上沉积，可使塔板完全堵塞。另外，吹脱塔的投

7、资很高。因此，国外原有的吹脱塔基本上都已停运。　　3　选择性离子交换法　　使用选择性离子交换剂--斜发沸石进行离子交换是近期开发的工艺［3］，废水中的铵离子将斜发沸石中的钠或钙替代出来，失效的沸石使用再生液再生，再生液通过氨吹脱塔脱氨。斜发沸石是沸石中的一种，在美国西部有几处矿床自然存在。沸石的交换容量可由废水的离子浓度来估计，同时要进行半生产性试验，有的用4.8kg/m3。　　此法存在的问题是：再生液需要再次脱氨；在沸石交换床内，氨解吸塔及辅助配管内存在碳酸钙沉积；废水中有机物易造成沸石堵塞而影响交换容量，须用各种化学及物理复苏

8、剂除去粘附在沸石上的有机物。目前这种方法应用也不多。　　4　生物法脱氨　　目前，生产中经常大量采用的方法是生物法脱氨［4］。污水处理到硝化阶段，生物反应在完成碳的氧化后再完成氮物质的氧化，使氨氮能氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。但这样需延长生物处理时间，并