中文字幕第8页,妞妞av,狠狠色伊人亚洲综合成人

產(chǎn)品推薦

聯(lián)系我們 >

西安華浦水處理設(shè)備有限公司

電話(huà)：400-611-6861

手機(jī)：13022805390

地址：西安高新區(qū)科技三路融城云谷

氮的奧秘：探索水處理中的形態(tài)與凈化之道

2025-06-06 09:56

水體中的氮元素，作為引發(fā)富營(yíng)養(yǎng)化的主要元兇，一直是水污染控制領(lǐng)域科研與工程技術(shù)關(guān)注的焦點(diǎn)，其重要性絲毫不遜于有機(jī)污染物。本文詳細(xì)梳理了水體中氮元素的常見(jiàn)形態(tài)、基本概念以及相應(yīng)的處理方法。

一、氮元素在水體中的形態(tài)分類(lèi)

氮元素進(jìn)入水體后，主要分為無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮兩大類(lèi)。

無(wú)機(jī)氮包括氨態(tài)氮（簡(jiǎn)稱(chēng)氨氮）和硝態(tài)氮。氨氮又可細(xì)分為游離氨態(tài)氮NH3-N和銨鹽態(tài)氮NH4+-N；硝態(tài)氮?jiǎng)t包含硝酸鹽氮NO3--N和亞硝酸鹽氮NO2--N。

有機(jī)氮?jiǎng)t涵蓋了尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸、尿酸、脂肪胺、有機(jī)堿、氨基糖等一系列含氮有機(jī)物。其中，可溶性有機(jī)氮主要以尿素和蛋白質(zhì)的形態(tài)存在，它們能通過(guò)氨化等作用轉(zhuǎn)化為氨氮。而凱氏氮，則涵蓋了有機(jī)氮與氨氮，但不包括硝態(tài)氮。

二、各類(lèi)氮的成分分析

當(dāng)前，國(guó)標(biāo)針對(duì)水質(zhì)中氮的分析，主要集中在總氮、氨氮、硝態(tài)氮、凱氏氮四個(gè)方面。

1、總氮

總氮是指水中可溶性及懸浮顆粒中含氮量的總和，通常包括硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、無(wú)機(jī)銨鹽、溶解態(tài)氨以及有機(jī)含氮化合物中的氮?？扇苄钥偟刂杆锌扇苄约昂蛇^(guò)濾性固體（粒徑小于0.45μm）的含氮量?？偟呛饬克|(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

2、凱氏氮

凱氏氮是通過(guò)凱氏法測(cè)得的含氮量，包括氨氮和能在該條件下轉(zhuǎn)化為銨鹽測(cè)定的有機(jī)氮化合物，如蛋白質(zhì)、胨、氨基酸、核酸、尿素等氮為負(fù)三價(jià)的有機(jī)氮化合物，但不包括疊氮化合物、聯(lián)氮、偶氮、腙、硝酸鹽、腈、硝基、亞硝基、肟和半卡巴腙類(lèi)含氮化合物。測(cè)定凱氏氮與氨氮后，其差值即為有機(jī)氮含量。

3、氨氮

氨氮以游離氨（或稱(chēng)非離子氨，NH3）或離子氨（NH4+）形態(tài)存在。pH值較高時(shí)，游離氨比例較高；反之，銨鹽比例高。

氨氮是水體中的營(yíng)養(yǎng)素，易導(dǎo)致水富營(yíng)養(yǎng)化，是主要的耗氧污染物，對(duì)魚(yú)類(lèi)及某些水生生物有毒害作用。其中，游離氨的毒性遠(yuǎn)大于銨鹽，且隨堿性增強(qiáng)而增大。氨氮毒性與池水的pH值、水溫密切相關(guān)，通常pH值、水溫越高，毒性越強(qiáng)。

4、硝態(tài)氮

（1）硝酸鹽

在有氧條件下，硝酸鹽是各種形態(tài)含氮化合物中最穩(wěn)定的氮化合物，通常代表含氮有機(jī)物無(wú)機(jī)化作用的最終分解產(chǎn)物。當(dāng)水樣中僅含硝酸鹽而不含其他氮化合物時(shí)，表明有機(jī)氮化合物已完全分解。若水樣中硝酸鹽含量高且存在其他氮化合物，則表明有污染物進(jìn)入水系，水的“自?xún)簟弊饔谜谶M(jìn)行。

（2）亞硝酸鹽

亞硝酸鹽是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物，不穩(wěn)定，可氧化成硝酸鹽氮，也可還原成氨氮。因此，測(cè)定亞硝酸鹽含量時(shí)，需同時(shí)了解水中硝酸鹽和氨的含量，以判斷水系被含氮化合物污染的程度及自?xún)羟闆r。

三、各類(lèi)氮的去除方法

在污水處理中，氮的主要形態(tài)是氨氮，但非生活污水中還含有有機(jī)氮或硝態(tài)氮。這些氮形態(tài)各異，一般通過(guò)水解酸化將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，再經(jīng)硝化轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；硝態(tài)氮?jiǎng)t通過(guò)反硝化去除。歸根結(jié)底，總氮、氨氮、硝態(tài)氮、凱氏氮的去除，最終都轉(zhuǎn)化為硝化與反硝化的氮去除過(guò)程，即氨氮與硝態(tài)氮的去除。目前常見(jiàn)的氮去除技術(shù)有以下幾種：

1、化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法，通過(guò)向含氨氮廢水中投加鎂化物和磷酸或磷酸氫鹽，使廢水中的NH4+與Mg2+、PO43-反應(yīng)生成磷酸銨鎂沉淀（MgNH4PO4·6H20），達(dá)到去除氨氮的目的。反應(yīng)方程式為：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4。

2、吹脫法

吹脫法去除氨氮，通過(guò)調(diào)整廢水pH值至堿性，使氨離子轉(zhuǎn)化為游離氨，再通過(guò)載氣將游離氨從廢水中帶出，實(shí)現(xiàn)氨氮去除。影響吹脫效率的因素包括pH值、溫度、氣液比、氣體流速、初始濃度等。吹脫法在高濃度氨氮廢水處理中應(yīng)用廣泛。

3、折點(diǎn)氯化法

折點(diǎn)氯化法除氨的機(jī)理是氯氣與氨反應(yīng)生成無(wú)害的氮?dú)?，逸入大氣，推?dòng)反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。反應(yīng)式為：NH4++1.5HOCl→0.5N2+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-。當(dāng)氯氣通入量達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，水中游離氯含量降低，氨濃度降為零；繼續(xù)通入氯氣，游離氯含量增加，該點(diǎn)稱(chēng)為折點(diǎn)，此狀態(tài)下的氯化稱(chēng)為折點(diǎn)氯化。

4、催化氧化法

催化氧化法利用催化劑，在一定溫度、壓力下，經(jīng)空氣氧化，將污水中的有機(jī)物和氨分別氧化分解為CO2、N2和H2O等無(wú)害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)凈化。該方法凈化效率高、流程簡(jiǎn)單、占地面積小，多用于處理高濃度氨氮廢水。應(yīng)用難點(diǎn)在于防止催化劑流失及設(shè)備腐蝕防護(hù)。

5、電化學(xué)氧化法

電化學(xué)氧化法利用具有催化活性的電極氧化去除水中污染物。影響因素包括電流密度、進(jìn)水流量、出水放置時(shí)間、電解時(shí)間等。研究表明，在循環(huán)流動(dòng)式電解槽中處理含氨氮廢水，使用網(wǎng)狀電極和網(wǎng)狀鈦電極，當(dāng)氯離子濃度為400mg/L、初始氨氮濃度為40mg/L、進(jìn)水流量為600mL/min、電流密度為20mA/cm2、電解時(shí)間為90min時(shí)，氨氮去除率高達(dá)99.37%，表明電解氧化處理含氨氮廢水具有良好應(yīng)用前景。

6、全程硝化反硝化

全程硝化反硝化，作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛且歷史悠久的生物處理法，借助各類(lèi)微生物的協(xié)同作用，歷經(jīng)硝化與反硝化等一系列復(fù)雜反應(yīng)，將廢水中的氨氮高效轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)廢水的凈化目標(biāo)。此過(guò)程細(xì)分為兩大階段：

硝化反應(yīng)階段，由好氧自養(yǎng)型微生物主導(dǎo)，它們?cè)诔渥愕难鯕猸h(huán)境中，以無(wú)機(jī)氮為氮源，首先將NH4+轉(zhuǎn)化為NO2-，隨后進(jìn)一步氧化為NO3-。硝化過(guò)程具體可分為兩步：第一步，亞硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽（NO2-）；第二步，硝化菌再將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽（NO3-）。

反硝化反應(yīng)階段，則在缺氧條件下進(jìn)行，反硝化菌作為異養(yǎng)型微生物（多為兼性細(xì)菌），利用硝酸鹽中的氧作為電子受體，以有機(jī)物（源自污水中的BOD成分）為電子供體，提供所需能量并被氧化穩(wěn)定，最終將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮還原為氣態(tài)氮（N2）。

在全程硝化反硝化的工程應(yīng)用中，AO、A2O、氧化溝等技術(shù)體系占據(jù)主導(dǎo)地位，成為生物脫氮領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用頗為成熟的方法。

7、同步硝化反硝化（SND）

當(dāng)硝化與反硝化過(guò)程在同一反應(yīng)器內(nèi)同步發(fā)生時(shí)，即稱(chēng)為同步硝化反硝化（SND）。廢水中溶解氧因擴(kuò)散速度限制，在微生物絮體或生物膜上形成溶解氧梯度，使得絮體或生物膜外表面利于好氧硝化菌和氨化菌的生長(zhǎng)，而內(nèi)部則因溶解氧濃度降低形成缺氧區(qū)，反硝化菌占據(jù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而促成同步硝化反硝化過(guò)程。影響SND效果的因素涵蓋PH值、溫度、堿度、有機(jī)碳源、溶解氧及污泥齡等關(guān)鍵指標(biāo)。

8、短程硝化反硝化

短程硝化反硝化技術(shù)，是在同一反應(yīng)器內(nèi)先通過(guò)氨氧化細(xì)菌在有氧條件下將氨氧化為亞硝酸鹽，隨后在缺氧條件下，利用有機(jī)物或外加碳源作為電子供體，直接將亞硝酸鹽反硝化為氮?dú)狻４诉^(guò)程省略了硝酸鹽階段，有效節(jié)約了生物脫氮所需的碳源，對(duì)于處理低C/N比的氨氮廢水具有顯著優(yōu)勢(shì)。此外，短程硝化反硝化還具有污泥產(chǎn)量少、反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)器體積節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)。然而，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定持久的亞硝酸鹽積累是短程硝化反硝化的關(guān)鍵，因此如何有效抑制硝化菌的活性成為技術(shù)挑戰(zhàn)。

9、厭氧氨氧化

厭氧氨氧化，是在缺氧條件下，以亞硝態(tài)氮或硝態(tài)氮作為電子受體，利用自養(yǎng)菌直接將氨氮氧化為氮?dú)獾倪^(guò)程。與傳統(tǒng)生物法相比，厭氧氨氧化無(wú)需外加碳源、需氧量低、無(wú)需中和試劑、污泥產(chǎn)量少，是一種經(jīng)濟(jì)高效的生物脫氮技術(shù)。盡管其反應(yīng)速度相對(duì)較慢，所需反應(yīng)器容積較大，且碳源對(duì)其存在不利影響，但對(duì)于處理可生化性差的氨氮廢水具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

10、膜分離法

膜分離法，憑借膜的選擇透過(guò)性，對(duì)液體中的成分進(jìn)行精確分離，以達(dá)到去除氨氮的目的。該方法涵蓋反滲透、納濾、脫氨膜及電滲析等多種技術(shù)。脫氨膜系統(tǒng)在高氨氮廢水處理中尤為常見(jiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)廢水的PH值和溫度，促使銨根離子轉(zhuǎn)化為游離氣態(tài)氨，進(jìn)而穿透膜孔進(jìn)入酸吸收液，被迅速轉(zhuǎn)化為離子態(tài)銨鹽，實(shí)現(xiàn)高效回收。膜分離法不僅顯著提升了氨氮去除率，還有效降低了廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本。

11、電滲析法

電滲析法，通過(guò)施加于陰陽(yáng)膜對(duì)之間的電壓，去除水溶液中溶解的固體物質(zhì)。在電壓作用下，氨氮廢水中的氨離子及其他離子通過(guò)膜富集于含氨濃水中，從而實(shí)現(xiàn)去除目標(biāo)。電滲析法在處理高濃度氨氮無(wú)機(jī)廢水方面表現(xiàn)出色，對(duì)于濃度為2000-3000mg/L的氨氮廢水，去除率可達(dá)85%以上，同時(shí)回收8.9%的濃氨水。電滲析法操作簡(jiǎn)便，不受pH值、溫度、壓力限制，且耗電量與廢水中氨氮量成正比。膜分離法的優(yōu)勢(shì)在于氨氮回收率高、操作簡(jiǎn)便、處理效果穩(wěn)定、無(wú)二次污染等。然而，在處理高濃度氨氮廢水時(shí)，除脫氨膜外，其他膜易結(jié)垢堵塞，需頻繁再生與反洗，增加了處理成本，因此更適用于預(yù)處理或中低濃度氨氮廢水的處理。

12、離子交換法

離子交換法，通過(guò)選用對(duì)氨離子具有強(qiáng)選擇吸附性的材料，有效去除廢水中的氨氮。常用吸附材料包括活性炭、沸石、蒙脫石及交換樹(shù)脂等。其中，沸石因具有規(guī)則的三維空間結(jié)構(gòu)、孔道結(jié)構(gòu)和空穴，對(duì)氨離子展現(xiàn)出強(qiáng)大的選擇吸附能力，且價(jià)格低廉，成為工程上處理氨氮廢水的優(yōu)選材料。

上一篇：活性污泥：污水處理的核心力量沒(méi)有了

亚洲成人av在线播放丨久草在线综合丨春色影视丨国产成人无遮挡免费视频丨国产丰满老熟女重口对白丨亚洲日韩小电影在线观看丨99精品人妻国产毛片丨久久久久免费精品国产小说色大师

|公司新聞

|行業(yè)新聞

|水處理常見(jiàn)問(wèn)題

產(chǎn)品推薦

聯(lián)系我們 >

西安華浦水處理設(shè)備有限公司

氮的奧秘：探索水處理中的形態(tài)與凈化之道

2025-06-06 09:56

業(yè)務(wù)范圍

聯(lián)系地址