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零价铁运用于污水去除氨氮除磷工艺
铁是活泼金属,电极电位为-0.440 V 具有强还原能力因此具有一定氧化性的污染物在理论上都 能被还原降解。 Fe2+也具有还原性 E0 Fe3+/Fe2+ 为 -0.771 V ,因而当水中有氧化剂存在时 Fe2+可进一 步氧化成 Fe3+ 。 液相中 Fe0 的化学还原是一个多步骤的化学腐蚀过程。 在 Fe0-H2O 体系中零价铁为电子供体污染物为电子受体金属被腐蚀,提供电子,污染物被还原。
零价铁脱氮过程多符合准动力学模型也有的过程既不符合动力学也不符合二级动力学模型。 在反应产物的探讨中大部分学者认为零价铁脱氮反应的产物为氨氮也有根据氮素平衡推测生成了少量氮气。根据 J. F. Devlin 等的研究 2 个反应的吉布斯自由能不同证明在单纯的零价铁脱氮反应中氨氮的生成反应比氮气更容易发生。
学者普遍认为反应过程为耗氢过程 pH 会升高。混合强度、酸度、零价铁浓度、初始硝氮浓度等通过对表面反应的质量速率转移限制而影响脱氮效率。表面吸附和氧化还原反应是零价铁去除NO3--N的主要机理。
氨氮超标原因
1) C/N比过低,需要投加碳源提高反硝化的完全性。
2) DO过低导致氨氮超标。
3) 供气量不足或硝化菌不够;
4) 工艺设计的设施规模过小,处理负荷太小;
5) 没有控制好水力停留时间;
6) 曝气系统设计不负荷规范,偏小;
7) 进水浓度过高,超出氧化沟处理能力;
8) 有毒有害物质影响:废水处理中有毒有害物质的存在会使硝化菌和反硝化菌活性的发挥将产生较大的影响,硝化菌大多是自养型的菌类,不但其繁殖速度较慢,其对外界环境的适应能力很差,比较容易受到外在因素的影响而失活。
9) PH影响:PH值的变化不利于氧化沟中的硝化菌及反硝化菌的活性发挥,并且还会造成氧化菌自身失活转变成氨态氮,将增加进水的氨氮含量而终引起工业废水处理的难度增大,使得废水处理氨氮超标。
10) 水温过高也会对氨氮的指标产生较大的影响。
氨氮超标解决措施
针对中、低浓度氨氮可采用的方法:
1、离子交换法
离子交换法是指以离子交换剂上可交换离子与液相离子间发生交换
的分离水中有害离子方法。离子交换是一个可逆过程,其推动力靠离子间的浓度差和交换剂上功能基对离子的亲和能力。对于氨氮废水一般采用天然沸石作为离子交换剂,其利用天然沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换达到脱氮目的。
2.生物硝化与反硝化
生物硝化和反硝化是利用专性的好氧硝化菌和兼性反硝化菌的联合作用,将水中的氨氮转化为氮气方法。此法是应用广泛的脱氮方式,但是氨氮的氧化过程中需要大量的氧气,所以曝气的费用成为该法的主要开支,为了减少曝气负荷,出现了将氨氮氧化至亚硝酸盐氮即进行反硝化的短程硝化反硝化,其不仅可以减少曝气负荷而且可以节省在反硝化过程中所需的碳源。
2、化学法:可直接投加可降低氨氮浓度的环瑞氨氮去除剂;环氨氮去除剂是是一种专为解决各行业废水中氨氮去除难题研发的药剂,是一种无机高分子化合物,自身具有催化作用,能够迅速分解水中的氨氮。使用方便,无需增加设备,去除率可达95%以上。
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