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论尿素和氨的化工废水处理
http://www.31hgsj.com 2019-02-11 08:26:48 防护工程
【中国化工试剂网】讯

  摘要:尿素作为现代主要的植物氮肥,随着生产规模的不断扩大,生产过程所产生的废水也面临着重要的环境问题和更严格的技术要求。针对含有尿素和氨的工业废水的处理技术有化学反应、酶催化反应和生物化学反应等几个方面,但目前实行最广且效益最好的为微生物分解技术。

  关键词:含氮废水;生物处理;硝化;反硝化

  引言:

  尿素企业化工废水不但含氨,还含有尿素,如果长期排放,容易形成富营养化,导致藻类和浮游植物大量繁殖,水中缺氧:,严重时造成鱼类和其它生物死亡等环境灾难。由于既含氨氮又含尿素化工废水的治理鲜有报道,现对此类废水的处理情况进行总结,以供参考。

  1含尿素和氨废水处理技术的发展进程

  尿素是由C、N、O、H元素构成的有机物,自然产生于动物的新陈代谢中,经微生物分解,促进植物生长。目前含尿素和氨的工业废水主要来自于生产尿素的化肥厂,其废水处理技术有化学反应、酶催化反应、微生物分解等。

  (1)化学方法处理技术指在酸性条件下,通过尿素与亚硝酸盐反应实现工业脱氮,反应过程中无二次污染源产生。但反应条件较为苛刻不便于控制,对设备要求程度高,化学品投料成本大,从经济效益来讲不适合于工业废水处理。

  (2)酶催化技术指在脲酶催化作用下使尿素水解为氨气和二氧化碳,此过程也可通过高温尿素分解实现。因为最后产物中含有氨气,产生了二次污染且经济成本高,不利于推广。

  (3)微生物分解技术指在各种微生物的水解作用下,通过氨化、硝化、反硝化等环节实现对尿素和氨废水的处理。因为各项催化反应通过微生物自主实现,大大降低了反应成本,同时减少二次污染源的生成。目前市场应用广泛且发展潜能巨大。

  2含尿素和氨的化工废水处理技术

  2.1A/O工艺

  2.1.1基本原理

  A/O工艺的独特优势在于其在使用有机污染物得到降解的前提下,具备一定的脱氮除磷性能,把厌氧水解技术运用在处理活性污泥当中,为此,A/O工艺又称为是活性污泥法的一种改进方法。A/O工艺把前段缺氧段与后段好氧段有效的连接起来,在缺氧段异氧菌把污水当中的纤维、碳水化合物、淀粉等悬浮污染物能够与可溶性有机物共同组成可溶性有机物,当这些缺氧水解产物进入好氧池在实施好氧处理的过程当中,可促使污水的可生化性与氧效率得到大幅度的显著性提高。在缺氧段中,异养菌会把脂肪、蛋白质等污染物进行氨化处理,将氨游离出来,在供氧条件充分的状况下,自养菌的硝化作用会把NH3-N(NH4+)氧化为NO3,在回流掌控的基础上返回到A池当中,在氧气不充足的状况下,异养菌的反硝化作用便会把NO3还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,对污水进行成功的无害化科学处理。

  2.2A2/O工艺

  2.2.1基本原理

  厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺即A2/O工艺的详细概述,其经常会在一些大中型城市污水厂的含尿素和氮的处理中加以投入使用。可是,A2/O工艺在基建于运行方面的花费是非常高的,其与一般的活性污水泥法对比来看,整体上运行管理要求比较高,为此,站在我国当下的基本国情的角度来看,污水在经过处理之后其排入封闭性水体或缓流水体会产生富营养的变化,这势必会给给水水源带来极大程度的影响,为此,才会有很多污水厂进行废水处理中运用A2/O工艺。

  2.2.2A2/O工艺的显著特征

  A2/O工艺的运用其对污染物的处理效率是非常高的,整体运作起来十分稳定,具备良好的耐冲击负荷,污泥沉降性能较好,其能够在厌氧、缺氧、好氧的三种不同环境与不同类别微生物菌群下进行有机性的配合,可在同一过程中的有机物有效地去除,并且可将含尿素和氨进行有效性的针对性处理。其中,脱氨呈现会受到混合液回流比的影响,实际的除磷成效受到回流污泥中含有的DO、硝酸态氧的作用影响,为此,脱氨除磷成效是比较低的;在脱氨除磷的整个过程当中,A2/O工艺的操作流程是非常简洁的,全部的水力停滞时间与其他工艺相比来看要少一些,不会有污泥膨胀的现象发生。

  2.3氧化沟技术

  2.3.1基本原理

  氧化沟又叫做氧化渠,其建筑物是以密封的环形沟渠由来的。氧化沟是活性污泥法的一种演变,由于污水与活性污泥外露渠道中的持续性循环流动,所以被人们称作是“循环的曝气池”。氧化沟通常包含有沟体、曝气设施、进出水装备、混合设备等,沟体的平面呈现出环形的一种状态,其可以是任何一种形状,但其中,沟端面的形状主要以梯形、矩形为主。

  2.3.2氧化沟技术的显著特征

  氧化沟技术的外在造型上多种多样,其具备氧化沟灵活机动运行的显著性能,促使其能够以任意的一种活性污泥运行方式来开展正常工作,同时综合其他的工艺,达到不同出水水质的基本准求。氧化沟技术工艺的曝气设施是非常多的,曝气设备的差异性会造成氧化沟的型式选择上存在很大的差异,曝气设备仅仅安装在某一个位置或几个位置,然后根据处理厂的实际规模、原废水的水质情况与氧化沟的具体构造来最终决定。此工艺的曝气强度是能够进行相关调整的,譬如,通过出水溢流堰进行调节或通过对曝气器转速进行直接的调整。并且这种工艺使得预处理与污泥处理更加简单。

  3含尿素和氨废水处理技术的新突破

  目前针对于除尿素和氨的技术重点依然是生物技术。短程硝化-反硝化技术作为目前主要脱氮工艺的加强版,通过控制温度、酸碱度及水中含氧量的方式提高硝化、反硝化的反应效率。同时通过污泥洗涤技术实现硝化菌和反硝化菌的分离,大大提高了脱氮效率和反应速度。不仅如此,还是简化了工艺流程、减少了化学试剂的投料量和系统供氧量,增加了经济效益。

  短程硝化-厌氧氨氧化工艺指以亚硝酸盐作为电子受体,使氨与亚硝酸根反应生成氮气,同时辅以硝化反应实现技术整合,使硝化和氨氧化反应同时进行。但在此过程中需要进行硝酸菌和亚硝酸菌的控制来调节反应进程。

  厌氧工作当中,在改良菌株的基本前提下,同时需对生物处理的整个流程进行科学化的合理改进,在有机物的去除与降解上可达到显著的成效。生物膜法属于一种强耐独性的、具有较强接触的生物氧化工艺技术,可是在对废水的处理上,其水质与活性污泥法相比则显得有一点弊端,如果能够把两者有效地结合在一起那么便可促使生化降解性能大幅度的提高。酶生物处理技术中,酶的使用能够促使废水当中芳烃化合物催化聚合和沉淀,其中,遗传学工程变种假单胞菌种降解所达到的成效是比较好的。生物吸附降解技术采用的是生物的吸附作用与生物作用共同协作的一种生化处理技术,其能够有效地抵制强大的冲击负荷,促使去除效率大幅度的升高,可是其吸附作用与运行起来很大的难度,需要进行深入性的探究。

  尿素作为废水中的主要污染源,其滥排乱排所造成的环境危害不容忽视。解决废水的处理问题根源在于加强工艺的技术革新,使废水处理变得便捷有效同时处理成本低。所以我们应该积极探索废水处理的新途径,同时加强现有的技术完善。我们需要学习分析现有技术发现提升点,引进和学习西方先进的工艺技术来实现高效低成本的废水处理。

  结束语:

  含尿素和氨的化工废水处理是目前我们面临的一大问题,随着现代化社会经济的迅速发展,我们需不断地探索出更多全新的化工废水处理技术,只有做好污水处理工作,才能够在确保良好环境的基本前提下,最大限度上地投入经济发展,创造高质量生活!

  参考文献:

  [1]崔立占.环保检查卷土重来尿素福兮祸兮?[J].农药市场信息.2018(14)

  [2]王亚.车用尿素的发展问题及趋势分析[J].山东化工.2015(04)

  [3]田野.未达预期尿素企业乐观依旧[J].商用汽车新闻.2015(28)

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