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摘要:對高鹽氨氮廢水來源、現狀及危害進行分析,并對目前已有的處理技術進行總結。
關鍵詞:高鹽;氨氮廢水;處理
中國稀土資源豐富,在世界稀土資源總量中都是占用一席之地的。稀土資源在帶來巨大的經濟利益的同時,也因其大量開采和冶煉的過程中產生了大量廢水對環境造成了嚴重的污染,尤其是氨氮廢水污染問題極為嚴重。氨氮廢水中含有大量的酸堿、高鹽和重金屬等成分,排放量大且回收的價值高,但目前一直缺乏一種高效的處理技術[1]。傳統的處理方法都存在二次污染、能耗高和效率低的問題,且氨資源回收率低,目前急需開出綠色高效的資源化處理產業化技術。
1高鹽氨氮廢水來源與現狀
高鹽氨氮廢水主要來源于一些化工生產,包括純堿工業排放廢水、榨菜生產廢水以及火電凝結水精處理系統酸堿處理廢水等多種工業性污水。各類含有氨氮廢水工業的生產過程中會產生大量氨氮廢水,這些廢水的成分極為復雜、無機污染物的含量高(主要包括重金屬離子、酸、堿以及鹽分等)。由于受到處理技術的限制,氨氮污染物會隨之進入到水體,造成富營養化等各類的環境污染問題。“十二五”之后,稀土行業所帶來的的環境污染問題越來越的受到人們關注,氨氮已經被認為是最嚴重的污染物,因此,高鹽氨氮廢水必須達標排放。
2高鹽氨氮廢水的危害
高鹽氨氮廢水作為污染水體,以氨氮為主要污染物,氨氮包括離子態氨(NH4+)和非離子態氨(NH3),其中非離子態氨造成的影響更為嚴重,主要是由于其不帶有電荷易進入水體生物細胞,引起高鐵血紅蛋白量的增加,從而造成生物體組織缺氧而出現中毒現象[2]。另外,如長期富集于人體,高濃度氨氮會在一定條件下會轉換成亞硝酸鹽,之后再與蛋白質相結合生成了亞硝胺,提高致癌率。氨氮作為營養物質易被生物體吸收,從而造成水體富營養化,增加水體溶解氧的快速消耗,造成水生生物體的死亡;且高氨氮會對其他植物吸收硝態氮產生抑制作用,從而阻止特悶的生長繁殖,也破壞了水生生態平衡。鹽分過高會造成環境的惡性循環。冷凝系統中的金屬銅管會同時受氨氮和高鹽分的雙重腐蝕。在污水回收利用中,氨氮如果沒被完全處理,就會引發微生物的大量繁殖;如果廢水中的鹽分太高,系統容易結垢并堵塞輸水管和儀器設備,這會降低污水處理的效率[3]。高鹽氨氮廢水進入環境后,會造成植物枯萎、土壤板結、同時也會加速鹽堿化和沙漠化的進程,給生態環境帶來極大的威脅。
3高鹽氨氮廢處理技術研究
高鹽氨氮廢水可生化性比較差差、微生物不易存活從而使得降解困難,使用一般的氨氮處理技術很難達到理想化的去除效果,出水水質差,很難達到標準,因此必須對傳統的技術手段進行優化。
3.1膜吸收法。膜吸收法主要是通過疏水性膜將含氨水與吸收液(以H2SO4)分離在膜的兩側,加堿調節pH,NH4+轉化為NH3,在兩側分壓差的作用下,NH3進入到吸收液中,生成不揮發物質從而被去除。
3.2化學沉淀法。此法是利用化學藥劑與氨氮反應生成難溶物質使氨氮被去除。磷酸銨鎂沉淀法(MPA)是現在應用最為廣泛的處理高濃度氨氮的方法。這種方法操作便捷,同時它產生的沉淀物還可以作為肥料再次利用,但它也會產生大量的磷,從而引起二次污染問題。
3.3電化學氧化法。該法主要是通過外加電場,電極陽極分解水分子產生•OH和其他強氧化物質,氧化水中的氨氮,產生無污染的氮氣,同時高鹽污水中的Cl-在陽極表面會產生Cl2,然后再繼續生成有效余氯。這種方法由于其操作性強又便于控制且不會產生二次污染,經濟適用的特點被廣泛的采用于高鹽氨氮廢水的處理中。
3.4生物法。生物脫氮主要是利用微生物的硝化和反硝化作用,將氨氮變為氮氣的過程。生物脫氮法主要包括前置缺氧-好氧法(A/O法)、序批式活性污泥法(SBR)和厭氧氨氧化等。但在高鹽的環境下,微生物的耐鹽性會比較差,滲透壓過大時,會造成細胞生長受到抑制,嚴重的會導致菌體的死亡,所以,對于生物法處理高鹽氨氮廢水而言,微生物的馴化和工藝流程的改進將會是重點。
3.5離子交換法。該法的原理是利用交換劑中的可交換成分與污水中的銨根離子進行交換,從而達到去除氨氮的效果。該法具有高度的分離純化特性,應用領域寬闊,但也因為高鹽氨氮廢水的成分過于復雜,使得樹脂的交換性能下降,從而導致出水水質降低。工業的快速發展,所帶來的高鹽氨氮廢水的污染問題日益突出,但目前工藝技術和設備還無法達到完全去除的效果,且高鹽氨氮廢水治理的控制因素較多,導致新工藝的開發應用還較少,如何有效治理氨氮污染,還需要進一步加強研究。
參考文獻
[1]澹臺妹嫻.高鹽高氨氮廢水處理方法[J].氯堿工業,2016(2):31-33.
[2]李嬋君,賀劍明,郭權文,等.高鹽高氨氮廢水中去除氨氮的方法[J].廣東化工,2017(16):202-203.
[3]楊向東,李秀燕,王菊花,等.高鹽高氨氮廢水的回收利用[J].氯堿工業,2014(3):34-37.
作者:王康文 單位:池州學院資源環境學院