一、总氮去除方法?
总氮的组成:有机氮、硝氮、亚硝氮和氨氮。
一般使用生物法去除,生物脱氮原理,是把可生物降解的有机氮先由氨化菌作用生成氨氮,氨氮再由硝化菌和亚硝化菌的共同作用下生成硝氮或者亚硝氮(一般情况下均视为硝氮,亚硝氮含量很低),硝氮再由反硝化菌作用生成氮气。当然生物菌的分解调节是相当苛刻的,例如:PH、温度、浓度、盐度、重金属含量及浓度、碳源等都是影响生物活性的因素,如果温度过低可能会导致生物停止活动,盐度、重金属过高导致生物死亡,过低会促进生物的生命活动,所以生物降解的困难度相对较高
二、氨氮废水处理的方法?
氨氮废水特点:
氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的,废水中氨氮的构成主要有两种,一种是氨水形成的氨氮,一种是无机氨形成的氨氮,主要是硫酸铵,氯化铵等等。氨氮废水主要来自化工、冶金、化肥、煤气、炼焦、鞣革、味精、肉类加工和养殖等行业。排放的废水以及垃圾渗滤液等。
氨氮废水危害:
氨氮废水对鱼类及某些生物也有毒害作用。另外,当含少量氨氮的废水回用于工业中时,对某些金属,特别是铜具有腐蚀作用,还可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和设备。
氨氮废水处理方法:
处理氨氮废水的方法有很多,目前常见的有化学沉淀法、吹脱法、化学氧化法、生物法、膜分离法、离子交换法以及土壤灌溉等。
氨氮废水处理方法以及各种方法的优缺点:
1、化学沉淀法。又称为MAP沉淀法,是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐,使废水中的NH4﹢与Mg²﹢、PO4³﹣在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀,分子式为MgNH4P04.6H20,从而达到去除氨氮的目的。
影响化学沉淀法处理效果的因素主要有pH值、温度、氨氮浓度以及摩尔比(n(Mg²﹢):n(NH4﹢):n(P04³-))等。
化学沉淀法的缺点:由于受磷酸铁镁溶度积的限制,废水中的氨氮达到一定浓度后,再投人药剂量,则去除效果不明显,且使投入成本大大增加,因此化学沉淀法需与其它适合深度处理的方法配合使用;药剂使用量大,产生的污泥较多,处理成本偏高;投加药剂时引人的氯离子和余磷易造成二次污染。
2、吹脱法。去除氨氮是通过调整pH值至碱性,使废水中的氨离子向氨转化,使其主要以游离氨形态存在,再通过载气将游离氨从废水中带出,从而达到去除氨氮的目的。
影响吹脱效率的因素主要有pH值、温度、气液比、气体流速、初始浓度等。
吹脱法去除氨氮效果较好,操作简便,易于控制。对于吹脱的氨氮可以用硫酸做吸收剂,生成的硫酸钱制成化肥使用。吹脱法是目前常用的物化脱氮技术。但吹脱法存在一些缺点,如吹脱塔内经常结垢,低温时氨氮去除效率低,吹脱的气体形成二次污染等。吹脱法一般与其它氨氮废水处理方法联合运用,用吹脱法对高浓度氨氮废水预处理。
3、化学氧化法包含:折点氯化法、催化氧化法、电化学氧化法;
4、生物法包含:传统生物脱氮技术、新型生物脱氮技术(同时硝化反硝化(SND)、短程消化反硝化、厌氧氨氧化)
5、膜分离法。利用膜的选择透过性对液体中的成分进行选择性分离,从而达到氨氮脱除的目的。包括反渗透、纳滤和电渗析等。影响膜分离法的因素有膜特性、压力或电压、pH值、温度以及氨氮浓度等。
膜分离法的优点是氨氮回收率高,操作简便,处理效果稳定,无二次污染等。但在处理高浓度氨氮废水时,所使用的薄膜易结垢堵塞,再生、反洗频繁,增加处理成本,故该法较适用于经过预处理的或中低浓度的氨氮废水。
6、离子交换法。通过对氨离子具有很强选择吸附作用的材料去除废水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脱石及交换树脂等。
离子交换法是通过对氨离子具有很强选择吸附作用的材料去除废水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脱石及交换树脂等。
7、土壤灌溉。是将低浓度氨氮废水直接作为肥料使用的方法。对于有些含有病菌、重金属、有机及无机等有害物质的氨氮废水需经预处理将其去除后再进行灌溉。土壤灌溉要求氨氮浓度一般为几十毫克每升。
三、除氮的最佳方法?
最佳方法除氮取决于具体环境和应用场景。以下是一些常见的除氮方法:
1. 生物处理:利用微生物将氮化合物转化为氮气的过程,包括厌氧氨氧化和硝化反应。这种方法在废水处理和农田施肥中被广泛应用。
2. 化学氧化法:通过氧化剂如过氧化物、高氯酸盐或臭氧来将氮化合物氧化为氮气或氮酸盐。
3. 吸附剂和膜过滤:使用吸附剂如活性炭或离子交换树脂来去除水中的氮化合物。膜过滤可以通过选择性排除氮化合物来进行氮去除。
4. 植物吸收:通过植物吸收水中的氮化合物,例如湿地植物能够吸收氨氮和硝酸盐氮。
5. 反渗透:通过逆渗透膜过滤来去除水中的氮化合物。
以上是一些常见的除氮方法,具体选择最佳方法要考虑因素包括成本、效率、适应性和环境友好性。
四、污水厂脱氮除磷的方法有哪些?
1 物理法
(1)吹脱法:污水中的氨氮是以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)两种形式保持平衡状态而存在:
NH3+H2O==NH4++OH—
将pH值保持在11.5左右(投加一定量的碱),让污水流过吹脱塔,使NH3逸出,以达脱氮目的。
首先投加石灰调pH值至11.5以促使NH4+—N向NH3—N转化,然后在除氮塔内,空气自下向上吹入塔内,水自上而下喷淋,析出的NH3进入空气中,其去除率可达85%,水得以净化后再回流至格栅前,而除氮塔出来的空气再进入硫酸淋洗塔生成(NH4)2SO4,可作肥料或工业原料,该法虽然操作简便易控,除氨效果稳定,但存在下列问题:pH值过高易生成水垢;游离氨逸散造成二次污染等。
(2)电渗析法和反渗透法:这两种方法脱氮效果都好,但对水质要求高,处理成本高,一般极少使用。
(3)过滤法:脱氮效果不理想,一般可作脱氮预处理。
2 化学法
(1)折点加氯法:利用游离氯与污水中的氨作用,生成氮气而去除污水中的氮。
2NH4+3HOCL==N2+3CL—+3H2O+5H+
在pH值为中性,进行不连续点氯化处理时,进水中的NH4+—N可以在5分钟内去除90%以上,不过出水残留有氯,须附设除余氯的工艺设施,一般可设活性炭过滤设备,其滤层高2~6m,停留时间为半小时较宜。
(2)化学混凝法:脱氮效果不够理想,产生的污泥量较大,一般不单独采用该法脱氮。
3 离子交换法
常用斜发沸石作为除氨的离子交换体,它对氨离子的选择优于钙、镁、钠等离子,当日处理水量1000m3(原水中NH4+—N浓度为20mg/L),去除率标准为80%,再生液中的氨可以以游离氨或分子氮形式排放大气,也可以成氨溶液回收后作肥料,但该法脱氮成本高,不经济,此外还存在再生液处理等问题。
4 人工湿地法
利用农田、卵石床水栽植物进行处理,在澳大利亚新南威尔士的Wyong镇,污水流量为1700m3/d,二级处理出水含氮、磷分别为35mg/L、17mg/L,采用深0.3~1.0m,面积90ha,生长芦苇和阔叶树等植物的沼泽地进行湿地处理,在距湿地系统进口650m处取样,测得氮、磷含量已降至0.03mg/L、0.06mg/L。
该法投资少,运行方便,对农村及小城镇很适用,不过过量使用可能造成附近水井、河流、水库中的NO3—增加。
5 生物法
生物法是目前运用最广、最有研究前景的方法,详细介绍如下。
生物脱氮是生物法控制氮的一个重要分类。其主要原理是经硝化—反硝化处理,把污水中的氮变成无害的N2排除体系。硝化是污水中的有机氮在生物处理过程中被异氧型微生物氧化解,转化为氨氮,然后由自氧型硝化细菌将其转化为NO3—和NO2—的过程;反硝化是反硝化细菌经厌氧呼吸将NO3—和NO2—还原转化为N2的过程,从而达到脱氮的目的。
硝化过程: 有机氮 氨化菌 有机氮NH3+CO2+小分子有机物
NH4++O2 亚硝酸菌 NO2-+H20+H+
NO2-+O2 硝酸菌 NO3-
NH4++O2 硝化菌 NO3-+H20+H+
反硝化过程: NO3- 同化反硝化NO2- →NO→N2O→N2 (占90%以上)
NO3- 异化反硝化NO2- →X→NH2OH→有机氮
5.1 影响生物脱氮的环境因素
在生物法脱氮中,硝化菌、反硝化菌发挥了重要作用,这些细菌对于生物降解过程有一定的环境条件要求。
(1)DO:在缺氧构筑物中,反硝化脱氮的最佳DO为0.5mg/L以下,在好氧构筑物中,有机物好氧代谢,硝化菌将NH4+—N氧化成NHx——N,都需要氧,DO应控制在2mg/L以上。DO的变化,可以明显地影响系统中硝化细菌总量及指示性微生物数量的变化。当混合液中的DO浓度低时,氮硝化过程的指示性微生物数量少,氮的硝化效果差;反之,则指示性微生物数量多,氮的硝化率也随之提高。但由于高浓度溶解氧对硝化菌有一定的抑制作用,故DO一般控制在大于2mg/L的条件下偏低为宜。
(2)营养物质的量是影响生物脱氮的重要因素,在氮的硝化过程中,由于硝化细菌在生活中不需要有机养料,较高的有机负荷会影响硝化细菌的生长,从而使硝化率降低,所以一般认为BOD5值应小于20mg/L时硝化反应才能完成。而对于反硝化反应,由于其以有机碳为电子供体,所以废水中必须有足够的碳源,一般认为当废水中的BOD5/TKN大于3~5,即认为碳源充足,勿需外加碳源。
(3)碱度:生物反硝化产生大量的碱,而硝化过程正需要碱,故常将反硝化过程放在硝化反应之前,若不足,则考虑添加碱,最常用的为NaHCO3。对于典型的城市污水,碱度约为300mg/L(以CaCO3计),而硝化过程中消耗的碱小于200mg/L,故对于城市污水,当采用生物脱氮工艺时,不需要补充碱源。
(4)温度:硝化细菌的生长速率及代谢能力受温度的影响较大。硝化过程指示性生物数量随温度变化的基本规律是:随温度的上升而增多,随温度的降低而减少。适宜温度为20~30℃,15℃以下时,硝化反应速度下降,5℃时完全停止。
(5)pH值:由于细菌的代谢作用离不开酶的活动,而酶作用的pH值范围较窄,所以氮的生物硝化反应过程有直接影响。pH值中性及偏碱性条件下可以获得较好的氮硝化效果。
5.2 生物脱氮的工艺方法
生物法除脱氮工艺形式多样,不过,每种工艺都包括厌氧、好氧过程,各种工艺不同,不外乎是变化顺序、级数、回流方式、进水方式等,将传统的AB活性污泥法的B段运行方式作些变换,可得:A/O、A2/O、UCT、VIP、THB等各种工艺方式,同时还有DE型氧化沟、生物膜、生物滤池等方法脱氮,下面简要介绍几种典型的工艺方法:
(1)A/O法
这是最基本的硝化、反硝化脱氮工艺。在缺氧段,反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体,以硝酸盐作为电子受体进行“无氧呼吸”,将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来,完成反硝化过程,在好氧段,硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐,再向缺氧池回流,为脱氮作好必要的准备,这样,缺氧段、好氧段微生物互不相混,各自始终处于最佳生态环境中,不受厌氧、好氧环境交替的抑制作用,该系统停留时间短、脱氮效果好,用于城市污水处理时出水TN可达到8~9mg/L,若对出水TN有更严格的要求,可采用巴氏生物脱氮工艺。
为解决低温时A/O法脱氮效果差这一问题,人们正在不断开发,部份水厂已将软性填料运用于生产中,天津纪庄子污水处理厂采用在O段悬挂软性填料,以此增加硝化菌数量,满足硝化需要,经测试,效果良好,哈尔滨建筑工程学院和鞍山焦化耐火设计院共同研制出A段挂软性填料,O段内回流的A/O新工艺,并在山东薜城焦化厂应用,在进水厂TN为590mg/L时,去除率达80%以上。
(2)A2/O法
针对A/O工艺中废弃污泥含磷量较高的特点,A2/O工艺相对而言,增添了一个厌氧过程(除磷),将脱氮除磷与降解有机物结合起来,该工艺对COD、BOD、N、P等去除率高,污泥沉降性好,投资少,开发前景看好,但A/O工艺、A2/O工艺在运行管理、配套设备等方面还有待进一步加强。
(3)生物滤池
生物膜外层好氧,内层缺氧,只有提供充足的碳源,才能去除NO3—--N,要达到完全反硝化,COD/N必需大于12~14,在欧洲,二级处理厂使用生物滤池的较多,效果也不错,英国的Borougn大学对硝化生物滤池的填料作了研究,认为天然的无机填料优于人工塑料,而且保湿性能好,有利于微生物的生长。
采用生物滤池脱氮,投资省,设计、施工、运行简单、占地少、运行效果良好,但要注意碳源是否充足,必要时须投加甲醇等,以调节硝化过程中所需的碳、氮比。
在高含氮废水的生物硝化过程中,硝化和反硝化是生物脱氮工艺中相辅相成、互相促进的两个组成部分,一般情况下是组合进行的。而硝化工艺作为废水处理的一种新技术,尚有许多问题需要我们去认识,大量未知规律需要我们去探索。
6 脱氮发展趋势
近年来,水体中营养物质的控制,主要是氮、磷的控制已引起了广泛的重视。且经过许多研究者的不懈努力,取得了很大的进展。特别是人们对生物法脱氮技术的研究已经开展得很多,运用也最广。最主要的一点是大大提高了生物处理过程中氮、磷的去除率和缩短了处理过程中的停留时间。
由于填料技术发展很快,开发新型高效填料用于除氮系统是近年来很有前途的一项研究课题,不论是对于普通活性污泥系统,还是对于生物滤池,投加适宜填料皆可提高脱氮能力。
新建污水处理设施一般在要求去除BOD、SS的同时,同时考虑去除氮、磷。对现有的污水处理设施进行改造,使之并入好氧、厌氧结合的工艺,也可使之达到脱氮效果。另外,发展脱氮装置的小型化、商品化、规模化,以适应不同场合如宾馆、小区的污水处理的需要,也是近年来污水脱氮的一个发展趋势。
五、总氮的检测方法?
水质总氮的测定方法主要有:
1.碱性过硫酸钾紫外分光光度法(GB 11894-89):如英国RAIKING,中国锐泉等品牌是主流的在这个标准基础上优化的产品。
2.气相分子吸收光谱法:该方法主要应用于实验室。
3.也有采用氨氮、硝酸根、亚硝酸根分别进行测量,然后将结果累加值作为总氮的测量结果。典型应用如德国WTW。
在环境地表水、水质监测领域,碱性过硫酸钾紫外分光光度法以及优化方法是当前的主要方法。
本文主要介绍的是气相分子吸收光谱法。 1.本标准适用于地表水、水库、湖泊、江河水中总氮的测定。检出限0.050mg/L,测定下限0.200mg/L,
测定上限100mg/L。 2.下列文件中的条文通过本标准的引用而成为本标准的条文,与本标准同效。
GB 11894─89 水质 总氮的测定 紫外分光光度法
当上述标准被修订时,应使用其最新版本。 3.下列定义适用于本标准。
3.1 气相分子吸收光谱法
在规定的分析条件下,将待测成分转变成气态分子载入测量系统,测定其对特征光谱吸收的方法。 4.在120℃~124℃碱性介质中,加入过硫酸钾氧化剂,将水样中氨、铵盐、亚硝酸盐以及大部分有
机氮化合物氧化成硝酸盐后,以硝酸盐氮的形式采用气相分子吸收光谱法进行总氮的测定。 5.本标准所用试剂,除特别注明,均为符合国家标准的分析纯化学试剂;实验用水为无氨水或新制备
的去离子水。
5.1 无氨水的制备:将一般去离子水用硫酸酸化至pH<2 后进行蒸馏,弃去最初100ml 馏出液,收集后
面足够的馏出液,密封保存在聚乙烯容器中。
5.2 碱性过硫酸钾溶液:称取4g 过硫酸钾(K2S2O8)及1.5g 氢氧化钠(NaOH),溶解于水中,加水稀释至1000ml,存放于聚乙烯瓶中,可使用一周。
5.3 盐酸:C(HCl)=5mol/L,优级纯。
5.4三氯化钛:15% 原液,化学纯。
5.5 无水高氯酸镁(Mg(ClO4)2):8~10 目颗粒。
5.6 硝酸盐氮标准贮备液(1.00mg/ml):称取预先在105~110℃干燥2h 的优级纯硝酸钠(NaNO3)3.034g,溶解于水,移入500ml 容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。
5.7 硝酸盐氮标准使用液(10.00μg/ml):吸取硝酸盐氮标准贮备液(5.6),用水逐级稀释而成。 6.1 仪器及装置
6.1.1 气相分子吸收光谱仪。
6.1.2 镉(Cd)空心阴极灯。
气液分离装置
1-清洗瓶;2-定量加液器;
3-样品吹气反应瓶;4-恒温水浴;5-干燥器
6.1.3 圆形不锈钢加热架。
6.1.4 可调定量加液器:300ml 无色玻璃瓶,加液量0~5ml,用硅胶管连接加液嘴与样品反应瓶盖的加
液管。
6.1.5 比色管:50ml,具塞。
6.1.6 恒温水浴:双孔或4 孔,温度0℃~100℃,控温精度±2℃。
6.1.7 高压蒸汽消毒器:压力1.1~1.3kg/cm2,相应温度120℃~124℃。
6.1.8 气液分离装置(见示意图):清洗瓶1 及样品反应瓶3 为50ml 的标准磨口玻璃瓶;干燥管5 中放
入无水高氯酸镁(5.5)。将各部分用PVC 软管连接于仪器(6.1.1)。
6.2 参考工作条件
空心阴极灯电流:3~5mA;载气(空气)流量:0.5L/min;工作波长:214.4nm;光能量保持在100%~
117%范围内;测量方式:峰高或峰面积。 9.消解后的样品,含大量高价铁离子等较多氧化性物质时,增加三氯化钛用量至溶液紫红色不褪进行
测定,不影响测定结果。 10.1 测量系统的净化
每次测定之前,将反应瓶盖插入装有约5ml 水的清洗瓶中,通入载气,净化测量系统,调整仪器零点。测定后,水洗反应瓶盖和砂芯。
10.2 标准曲线的绘制
取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50ml 硝酸盐氮标准使用液(5.7),分别置于样品反应瓶中,加水释至2.5ml,加入2.5ml 盐酸(5.3),放入加热架(6.1.3),于70℃±2℃水浴 (6.1.7) 中加热10min。逐个取出样品反应瓶,立即与反应瓶盖密闭,趁热用定量加液器(6.1.4)加入0.5ml 三氯化钛(5.4),通入载气,依次测定各标准溶液的吸光度,以吸光度与所对应的硝酸盐氮的量(μg)绘制校准曲线。
10.3 水样的测定
取待测试样(8)2.5ml 置于样品反应瓶中,以下操作同10.2 校准曲线的绘制。
测定水样前,测定空白样,进行空白校正。 12.1 精密度
测定总氮为3.05mg/L±0.15mg/L 的统一标准样品(n=6),测得结果为2.95~3.04mg/L,相对标准
偏差1.14%。
12.2 准确度
测定3.05mg/L±0.15mg/L 的统一标样,测得平均值3.01mg/L,相对误差1.3%;对地表水样加入
15.25μg 总氮标样,测得回收率93.0%~101%。
六、总氮的测定方法?
水质总氮的测定方法主要有:
1、碱性过硫酸钾紫外分光光度法(HJ 636-2012:现如今,水质监测的主要方法,如英国RAIKING,中国锐泉等品牌是主流的在这个标准基础上优化的在线监测产品。
2、气相分子吸收光谱法:该方法主要应用于实验室。
3、也有采用氨氮、硝酸根、亚硝酸根分别进行测量,然后将结果累加值作为总氮的测量结果。典型应用如德国WTW。在环境地表水、水质监测领域,碱性过硫酸钾紫外分光光度法以及优化方法是当前的主要方法。
七、总氮检测方法标准?
1、碱性过 硫酸钾紫外 分光光度法(GB 11894-89):如英国RAIKING,中国锐泉等品牌是主流的在这个标准基础上优化的产品。
2、气相分子吸收光谱法:该方法主要应用于实验室。
3、也有采用 氨氮、 硝酸根、 亚硝酸根分别进行测量,然后将结果累加值作为总氮的测量结果。典型应用如德国WTW。在环境地表水、水质监测领域,碱性 过硫酸钾紫外分光光度法以及优化方法是当前的主要方法。
八、氨氮、总氮、总磷国家标准测定方法?
总氮:用浓硫酸加热处理(加硫酸铜催化,此时所有的非氨氮也都会被还原成铵离子),加浓碱蒸出氨后用硼酸水溶液吸收,再用标准酸液滴定。
氨基:加亚硝酸(0-5℃),测量放出的气体的量(RNH2+HNO2→ROH+N2↑+H2O)
总磷:氧瓶燃烧,用水吸收(此时所有磷皆以磷酸根形式存在),再用磷钼酸比色法求出磷的量
九、总氮总凯氏氮区别?
凯氏氮是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的含氮量。
它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐 而被测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素 以及合成的氮为负三价形态的有机氮化合物,但不包括叠氮化合物,硝基化合物等。总氮包括溶液中所有含氮化合物,即亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮、溶解态氮及大部分有机含氮化合物中的氮的总和。十、总氮,总凯氏氮,区别?
凯氏氮是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。
此类有机氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素以及合成的氮为负三价形态的有机氮化合物,但不包括叠氮化合物,硝基化合物等。
总氮包括溶液中所有含氮化合物,即亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮、溶解态氮及大部分有机含氮化合物中的氮的总和。