廢水中和吹脫實驗裝置

Ⅰ 工業廢水如何有效去除氨氮超標

1 高濃度氨氮廢水處理技術

高濃度氨氮廢水是指氨氮質量濃度大於500mg/L
的廢水。伴隨石油、化工、冶金、食品和制葯等工業的發展，以及人民生活水平的不斷提高，工業廢水和城市生活污水中氨氮的含量急劇上升，呈現氨氮污染源多、排放量大，並且排放的濃度增大的特點〔2〕。目前針對高氨氮廢水的處理技術主要使用吹脫法、化學沉澱法等。

1.1 吹脫法

將空氣通入廢水中，使廢水中溶解性氣體和易揮發性溶質由液相轉入氣相，使廢水得到處理的過程稱為吹脫，常見的工藝流程見圖 1。

圖 2 生物脫氮的途徑

用生物法處理含氨氮廢水時，有機碳的相對濃度是考慮的主要因素，維持最佳碳氮比也是生物法成功的關鍵之一。

生物法具有操作簡單、效果穩定、不產生二次污染且經濟的優點，其缺點為佔地面積大，處理效率易受溫度和有毒物質等的影響且對運行管理要求較高。同時，在工業運用中應考慮某些物質對微生物活動和繁殖的抑製作用。此外，高濃度的氨氮對生物法硝化過程具有抑製作用，因此當處理氨氮廢水的初始質量濃度<300
mg/L 時，採用生物法效果較好。

J. Kim 等〔24〕採用小球藻處理美國俄亥俄州辛辛那提磨溪污水處理廠廢水中的氨氮，實驗結果表明，小球藻在經歷24 h 的遲緩期後，在48 h 內氨氮去除率可達50%。

2.3.1 傳統生物硝化反硝化技術

傳統生物硝化反硝化脫氮處理過程包括硝化和反硝化兩個階段。硝化過程是指在好氧條件下，在硝酸鹽和亞硝酸鹽菌的作用下，氨氮可被氧化成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮；再通過缺氧條件，反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮氣，從而達到脫氮的目的。

傳統生物硝化反硝化法中，較成熟的方法有A/O 法、A2/O 法、SBR
序批式處理法、接觸氧化法等。它們具有效果穩定、操作簡單、不產生二次污染、成本較低等優點。但該法也存在一些弊端，如必須補充相應的碳源來配合實現氨氮的脫除，使運行費用增加；碳氮比較小時，需要進行消化液迴流，增加了反應池容積和動力消耗；硝化細菌濃度低，系統投鹼量大等。

楊小俊等〔25〕通過A/O 膜生物反應器處理某煉油廠氣浮池出水中的氨氮，實驗結果表明，當氨氮和COD 容積負荷分別在0.04~0.08、0.30~0.84 kg/（m3·d）時，處理後水中氨氮質量濃度小於5 mg/L。

2.3.2 新型生物脫氮技術

（1）短程硝化反硝化技術。短程硝化反硝化是在同一個反應器中，先在有氧的條件下，利用氨氧化細菌將氨氧化成亞硝酸鹽，阻止亞硝酸鹽進一步氧化，然後直接在缺氧的條件下，以有機物或外加碳源作為電子供體，將亞硝酸鹽進行反硝化生成氮氣。

短程硝化反硝化與傳統生物脫氮相比具有以下優點：對於活性污泥法，可節省25%的供氧量，降低能耗；節省碳源，一定情況下可提高總氮的去除率；提高了反應速率，縮短了反應時間，減少反應器容積。但由於亞硝化細菌和硝化細菌之間關系緊密，每個影響因素的變化都同時影響到兩類細菌，而且各個因素之間也存在著相互影響的關系，這使得短程硝化反硝化的條件難以控制。目前短程硝化反硝化技術仍處在人工配水實驗階段，對此現象的理論解釋還不充分。

（2）同時硝化反硝化技術。當硝化與反硝化在同一個反應器中同時進行時，即為同時硝化反硝化（SND）。廢水中溶解氧受擴散速度限制，在微生物絮體或者生物膜的表面，溶解氧濃度較高，利於好氧硝化菌和氨化菌的生長繁殖，越深入絮體或膜內部，溶解氧濃度越低，形成缺氧區，反硝化細菌占優勢，從而形成同時硝化反硝化過程。

鄒聯沛等〔26〕對膜生物反應器系統中的同時硝化反硝化現象進行了研究，實驗結果表明，當DO 為1mg/L，C/N=30，pH=7.2
時，COD、NH4+-N、TN 去除率分別為96%、95%、92%，並發現在一定的范圍內，升高或降低反應器內DO 濃度後，TN 去除率都會下降。

同時硝化反硝化法節省反應器，縮短了反應時間，且能耗低、投資省。但目前對於同步硝化反硝化的研究尚處於實驗室階段，其作用機理及動力學模型需做進一步的研究，其工業化運用尚難實現。

（3）厭氧氨氧化技術。厭氧氨氧化是指在缺氧或厭氧條件下，微生物以NH4+ 為電子受體，以NO2- 或NO3- 為電子供體進行的NH4+、NO2- 或NO3- 轉化成N2的過程〔27〕。

何岩等〔28〕研究了SHARON
工藝與厭氧氨氧化工藝聯用技術處理「中老齡」垃圾滲濾液的效果，實驗結果表明，厭氧氨氧化反應器可在具有硝化活性的污泥中實現啟動；
在進水氨氮和亞硝酸氮質量濃度不超過250 mg/L 的條件下，氨氮和亞硝酸氮的去除率分別可達到80%和90%。目前，SHARON
與厭氧氨氧化聯合工藝的研究仍處於實驗室階段，還需要進一步調整和優化工藝條件，以提高聯合工藝去除實際高氨氮廢水中的總氮的效能。

厭氧氨氧化技術可以大幅度地降低硝化反應的充氧能耗，免去反硝化反應的外源電子供體，可節省傳統硝化反硝化過程中所需的中和試劑，產生的污泥量少。但目前為止，其反應機理、參與菌種和各項操作參數均不明確。

2.4 膜技術

2.4.1 反滲透技術

反滲透技術是在高於溶液滲透壓的壓力作用下，藉助於半透膜對溶質的選擇截留作用，將溶質與溶劑分離的技術，具有能耗低、無污染、工藝先進、操作維護簡便等優點。

利用反滲透技術處理氨氮廢水的過程中，設備給予足夠的壓力，水通過選擇性膜析出，可用作工業純水，而膜另一側氨氮溶液的濃度則相應增高，成為可以被再次處理和利用的濃縮液。在實際操作中，施加的反滲透壓力與溶液的濃度成正比，隨著氨氮濃度的升高，反滲透裝置所需的能耗就越高，而效率卻是在下降〔29〕。

徐永平等〔30〕以兗礦魯南化肥廠碳酸鉀生產車間含NH4Cl 的廢水為研究對象，利用反滲透法對NH4Cl
廢水的處理過程進行了研究，實驗裝置採用反滲透膜（NTR-70SWCS4）過濾機。結果表明，在用反滲透膜技術處理氨氮廢水的過程中，氯化銨質量濃度適宜在60
g/L 以下，在該濃度條件下，設備脫氨氮效率較高，一般大於97%，各項技術指標合格，可以用於實際生產操作。

2.4.2 電滲析法

電滲析是在外加直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性，使離子從電解質溶液中分離出來的過程。電滲析法可高效地分離廢水中的氨氮，並且該方法前期投入小，能量和葯劑消耗低，操作簡單，水的利用率高，無二次污染副產物。

唐艷等〔31〕採用自製電滲析設備對進水電導率為2 920 μS/cm，氨氮質量濃度為534.59 mg/L
的氨氮廢水進行處理，通過實驗得到在電滲析電壓為55 V，進水流量為24 L/h
這一最佳工藝參數條件下，可對實驗用水有效脫氮的結論，出水氨氮質量濃度為13 mg/L。

3 不同濃度工業含氨氮廢水的處理方法比較

不同氨氮廢水處理方法優缺點比較見表 4。

通過對以上幾種不同方法的論述，可以看出目前針對工業廢水中高濃度氨氮的處理方法主要使用物理化學方法做預處理，再選擇其他方法進行後續處理，雖能取得較好的處理效果，但仍存在結垢、二次污染的問題。對低濃度的氨氮廢水較常用的方法為化學法和傳統生物法，其中化學法的一些處理技術還不成熟，未在實際生產中應用，因此還無法滿足工業對低濃度氨氮廢水深度處理的要求；
生物法能較好地解決二次污染問題，且能達到工業對低濃度氨氮廢水深度處理的要求，但目前對微生物的選種和馴化還不完全成熟。

Ⅱ 工業廢水中氨如何去除

工業廢水去除氨氮的主要方法有：物理法、化學法、生物法。物理法含反滲透、蒸餾、土壤灌溉等處理技術；化學法含離子交換、氨吹脫、折點加氯、焚燒、化學沉澱、催化裂解、電滲析、電化學等處理技術；生物法含藻類養殖、生物硝化、固定化生物技術等處理技術。目前比較實用的方法有：折點加氯法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學沉澱法。具體方法如下：

1. 折點氯化法去除氨氮：折點氯化法是將氯氣或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH3-N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低，氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時，水中的游離氯就會增多。因此該點稱為折點，該狀態下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決於溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯氣。pH值在6～7時為最佳反應區間，接觸時間為0.5～2小時。折點加氯法處理後的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化，以去除水中殘留的氯。氯化法的處理率達90%～100%，處理效果穩定，不受水溫影響，在寒冷地區此法特別有吸引力。投資較少，但運行費用高，副產物氯胺和氯化有機物會造成二次污染，氯化法只適用於處理低濃度氨氮廢水。

2. 選擇性離子交換化去除氨氮：離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂，從而達到去除氨氮的目的。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，它是一類硅質的陽離子交換劑，成本低，對NH4+有很強的選擇性。該工藝具有較高的氨氮去除率和穩定性，能成功地去除原水和二級出水中的氨氮。離子交換法具有工藝簡單、投資省去除率高的特點，適用於中低濃度的氨氮廢水（＜500mg/L），對於高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水，仍需進一步處理。

3. 空氣吹脫法與汽提法去除氨氮：空氣吹脫法是將廢水與氣體接觸，將氨氮從液相轉移到氣相的方法。該方法適宜用於高濃度氨氮廢水的處理。該方法比較適合處理高濃度氨氮廢水，但吹脫效率影響因子多，不容易控制，特別是溫度影響比較大，在北方寒冷季節效率會大大降低，現在許多吹脫裝置考慮到經濟性，沒有回收氨，直接排放到大氣中，造成大氣污染。汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉變為氨氣逸出，處理機理與吹脫法一樣是一個傳質過程，即在高pH值時，使廢水與氣體密切接觸，從而降低廢水中氨濃度的過程。吹脫和汽提法處理廢水後所逸出的氨氣可進行回收：用硫酸吸收作為肥料使用；冷凝為1%的氨溶液。

4. 生物法去除氨氮：生物法去除氨氮是在指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下，通過硝化和反硝化等一系列反應，最終形成氮氣，從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種，但是機理基本相同。都需要經過硝化和反硝化兩個階段。生物脫氮法可去除多種含氮化合物，總氮去除率可達70%～95%，二次污染小且比較經濟，因此在國內外運用最多。其缺點是佔地面積大，低溫時效率低。常見的生物脫氮流程可以分為3類：多級污泥系統、單級污泥系統、生物膜系統。

5. 化學沉澱法去除氨氮：化學沉澱法是根據廢水中污染物的性質，必要時投加某種化工原料，在一定的工藝條件下（溫度、催化劑、pH值、壓力、攪拌條件、反應時間、配料比例等等）進行化學反應，使廢水中污染物生成溶解度很小的沉澱物或聚合物，或者生成不溶於水的氣體產物，從而使廢水凈化，或者達到一定的去除率。利用化學沉澱法，可使廢水中氨氮作為肥料得以回收。

Ⅲ 污水處理廠的實驗室都有什麼儀器，哪些是必須的具體的流程是什麼

污水處理復廠一般採用制二級處理，其流程包括：
粗格柵—提升—細格柵—（粉碎）—沉砂—初次沉澱—生物處理（活性污泥法、生物濾池、氧化溝等）—二次沉澱—（後曝氣）—消毒—出水
當然現在有些處理廠還包括後續的深度處理和回用部分。
污水處理廠的實驗室主要做國家排放標准里說的各項指標的實驗，《污水綜合排放標准》（GB8978-1996）：pH、懸浮物SS、BOD5、COD
氨氮、總氮TN、總磷TP等。
對於污水處理廠，常規測樣只監測進出水就可以了，只有在調試或者工藝有問題時才會監測各單元。
關於儀器，每種指標污染物都有自己的相關儀器（pH計、COD快速消解儀 、BOD5測試儀等），也可以採用簡單的分析化學實驗的方法測出，具體見國家環保總局編的《水和廢水監測分析方法》，對於污水處理廠用的一般比較簡單的國產設備，高校會有更好的研究設備。
你說的水質分析應該就是標准中提到的各項污染物質的監測分析方法，原子吸收只是其中某一個方法而已，一般用於測定離子含量（金屬等），污水處理廠不大可能有，很貴的。
關於具體的設備，你可以看看各個設備商的網站，都有具體介紹和使用手冊的。

Ⅳ 曝氣吹脫在酸性廢水中和過程中起到什麼作用答案

吹脫的理論依據是氣液相平衡和傳質速度理論。對於稀溶液，在一定溫度，當氣液之間達到相平衡時，溶質氣體在氣相中的分壓與該氣體在液相中的濃度成正比——亨利定律。
P=Ex
式中 P——溶質氣體在氣相中的平衡分壓， Pa；
x——溶質氣體在液相中的平衡濃度，摩爾分率；
E——比例系數，稱亨利系數， Pa。
廢水中常常含有大量有毒有害的溶解氣體，如CO2、H2S、HCN、CS2等，其中有的損害人體健康，有的腐蝕管道、設備，為了除去上述氣體，常使用吹脫法。吹脫法的基本原理是：將空氣通入廢水中，改變有毒有害氣體溶解於水中所建立的氣液平衡關系，使這些易揮發物質由液相轉為氣相，然後予以收集或者擴散到大氣中去。吹脫過程屬於傳質過程，其推動力為廢水中揮發物質的濃度與大氣中該物質的濃度差。
吹脫法既可以脫除原來就存在於水中的溶解氣體，也可以脫除化學轉化而形成的溶解氣體。如廢水中的硫化鈉和氰化鈉是固態鹽在水中的溶解物，在酸性條件下，它們會轉化為H2S和HCN，經過曝氣吹脫，就可以將它們以氣體形式脫除。這種吹脫曝氣稱為轉化吹脫法。

Ⅳ 酸性廢水過濾中和及吹脫實驗處理效果與哪些因素有關

酸性廢水處理來說相對簡單,只需要加入鹼性物質（石灰、苛性鈉等）,調節PH值到6--9范圍內,就可以達標排放。了解更多這方面的問題可以到環保通。常用的方法有多種，而以上提及的處理方法影響因素主要是PH值、溫度、壓力、還有待吹脫物質的濃度。所以只要控制好這些因素，即可做到達標

Ⅵ 實驗室廢水處理方法和裝置有哪些

實驗室廢水有很多種下面我詳細的說一下

• 氧化還原中和沉澱法

此類方法多適用於含六價鉻和具有還原性的有毒物質及金屬的有機化合物。主要用於處理含氰、含酚、含硫化物的廢水。常見的工藝過程是向廢水中加入氧化劑 ,經過氧化還原反應後 ,使高毒性的物質轉化為低毒性的物質 ,再經過混凝、沉澱將其從反應體系中除去。C r6 + 和 C r3 + 的無機物最高允許排放量分別為0. 5 mg /L 和 3. 0 mg /L。含鉻的廢液可用鐵、鋅等作還原劑 ,用廢鹼液中和沉澱後 ,轉化為難溶鹽除去。

2.硫化物沉澱法

這種方法適用於含汞、鉛等金屬的呈酸性的實驗廢水。一般是向廢水中加入硫化鈉 ,生成難溶於水的金屬硫化物 ,然後與 Fe (OH ) 3 共沉澱而分離出去。

3.絮凝沉澱法

絮凝沉澱法不僅是處理許多工業企業污水中重金屬的有效方法 ,也是實驗室廢水處理的一種可行

方法。這種方法適用於含重金屬較多的實驗廢水 ,加入合適的絮凝劑 ,在弱鹼性條件下可以形成絮狀沉澱 ,有效去除廢水中的重金屬離子 ,降低廢水的化學需氧量 ( COD ) 。

4.活性炭吸附法

這種方法多用於處理物理、化學方法不能處理的微量呈溶解狀態的有機實驗廢水。有機實驗廢水含有大量的廢溶劑、實驗殘液、有機酸等。其濃度高、排放量少的特點很適合活性炭吸附法處理。處理工藝流程為先把廢水中的有相分離出來 ,再用活 性炭吸附 , COD 的去除率可達 93%

5.焚燒法

每種處理方式都有其特定的處理性能 ,都不是萬能的。焚燒法一般適用於形成乳濁液之類的液。但要特別注意避免燃燒產生的毒氣造成二次污染。例如 ,對於只含有 C, H , O 元素的有機廢物在燃燒時一般不會造成二次污染 ,而含有鹵素 N , S等元素的有機廢物焚燒時將會釋放多種有害氣體。

6.生物實驗廢水的處置方法

處理生物實驗廢水常用的方法是熱力消毒滅菌和化學葯劑消毒滅菌。熱力消毒滅菌法是通過高溫加熱使廢水溫度達到或超過某些有害微生物存活溫度的最高極限 ,殺死細菌 ,以確保排出廢水的安全。化學葯劑消毒滅菌法則是利用各種化學葯劑對廢水中的有害微生物進行殺菌消毒處理 ,目前常用的消毒工藝有臭氧消毒、氯消毒、鹼消毒等。在實際操作中 ,可以採用熱力和化學葯劑相結合的消毒滅菌方式 ,安全有效地處理生物安全實驗室的廢水。

詳細的可以看水天藍環保裡面有詳細的解答