出水氨氮、COD正常的情況下,總氮卻一直偏高甚至超標?
2024-03-29

今天我們主要講講工業(yè)廢水出水氨氮低、但總氮一直偏高,氨氮濃度高于總氮的測定結果出水氨氮高于進(jìn)水氨氮三個(gè)污水處理環(huán)節的常見(jiàn)問(wèn)題。

出水氨氮低,但總氮一直偏高

出水氨氮、COD正常的情況下,總氮卻一直偏高甚至超標,說(shuō)明出水中超標的總氮是硝態(tài)氮的形式,而并非氨態(tài)氮。此時(shí)可以考慮增強硝化和脫硝過(guò)程,以將硝態(tài)氮轉化為氮氣。

這類(lèi)問(wèn)題對一部分污水廠(chǎng)來(lái)說(shuō),不太常見(jiàn)但并不復雜,有時(shí)候調整一下參數就能達標了。

1.碳源不足

去除總氮要求的CN比理論為2.86,但是實(shí)際運行中CNCODTN)比一般控制在4~6,這時(shí)候往往代表水處理系統的總氮去除率低。

此時(shí)應該CN4~6,投加合適碳源,可以根據反硝化速率、產(chǎn)泥量、啟動(dòng)速度和亞硝態(tài)氮積累等綜合考量。例如,低濃度的硝態(tài)氮水平下可投加反應速率比較低的葡萄糖,高濃度的硝態(tài)氮水平下則需要投加反應速率高的甲醇、乙酸等。

2.回流比不合理

內回流比過(guò)低,硝態(tài)氮不能回流到缺氧區,反硝化反應就沒(méi)辦法正常進(jìn)行,導致總氮去除效率下降。

此時(shí),在保證脫氮效率的情況下結合DO影響及性?xún)r(jià)比的關(guān)系,一般將內回流比控制在200~400%即可。

3.反硝化池工作環(huán)境被破壞

反硝化池DO大于0.5,破壞了缺氧環(huán)境,使兼性異養菌優(yōu)先利用氧氣來(lái)代謝,硝態(tài)氮無(wú)法脫除,整體導致TN的升高。

若是內回流過(guò)大導致攜帶DO過(guò)多,可調小內回流比或者關(guān)小內回流處曝氣;若是進(jìn)水與水面相隔過(guò)高,導致跌落充氧,則要減少高度差等。

氨氮濃度高于總氮的測定結果

理論上來(lái)說(shuō),總氮應該是高于氨氮的,因為總氮包含了無(wú)機態(tài)氮(硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮)和各種有機態(tài)氮,

但實(shí)際檢測工作中,氨氮含量高于總氮的倒掛情況時(shí)有發(fā)生。

其中,試劑純度不純、消解時(shí)間不充分、實(shí)驗用水質(zhì)量不佳等可能是造成氨氮高于總氮的主要原因。

1、過(guò)硫酸鉀試劑純度不夠,致使總氮空白值偏高、實(shí)際測量值偏小。

總氮檢測分析對過(guò)硫酸鉀試劑的要求苛刻,實(shí)驗室用的分析純過(guò)硫酸鉀要求含氮量≤0.0005%。但由于不同廠(chǎng)家、不同批次生產(chǎn)的試劑質(zhì)量存在差異,含氮量常常達不到這個(gè)要求,致使總氮空白值偏高,而實(shí)際測量值偏小。

遇到這種情況只有兩個(gè)辦法:提純或更換試劑。

對于純度不高的過(guò)硫酸鉀可以進(jìn)行提純后再使用,但由于實(shí)驗室條件限制以及過(guò)硫酸鉀對50 ℃以上溫度的不穩定性,還是建議使用優(yōu)級純試劑或進(jìn)口過(guò)硫酸鉀。

2、高溫消解時(shí)間不充分或密封不好

實(shí)踐過(guò)程中,一旦總氮的消解時(shí)間不夠充分,則硫酸鉀就會(huì )發(fā)生不完全轉化,造成硝酸鹽氮及亞硝酸鹽氮的產(chǎn)生,從而使得污水中的氨氮含量明顯高于總氮含量。

另外,一般情況下在實(shí)驗過(guò)程中,因條件有限,使用的試管、消解杯等實(shí)驗器材,無(wú)法做到絕對的密封操作。所以消解過(guò)程中被氧化出來(lái)的銨根離子,在高溫的作用下轉換成氨氣,釋放到空氣中,導致氨氮含量較高的樣品最終測定的總氮含量只包含了部分氨氮,從而低于氨氮含量。

3、實(shí)驗用水質(zhì)量不佳,含氨量比較高

實(shí)驗所用的無(wú)氨水被污染,含氨量比較高,就會(huì )導致實(shí)驗得到的空白值偏高。

如果配置時(shí)水中有氨存在,則會(huì )影響總氮的測定。如配置標準溶液時(shí),水中含有氮元素,繪制的標準曲線(xiàn),吸光度會(huì )比實(shí)際偏高,這樣在實(shí)際檢測水樣時(shí),總氮的測定值就會(huì )比實(shí)際偏低。

一般可用制出的新鮮蒸餾水進(jìn)行二次加工后選取中間的餾出液作為氨氮測試的實(shí)驗用水,當然,更建議有條件的實(shí)驗室使用超純水。

出水氨氮高于進(jìn)水氨氮

為什么進(jìn)水氨氮沒(méi)變化甚至偏低,但出水氨氮卻一直偏高?

事實(shí)上,出水氨氮高于進(jìn)水氨氮在污水處理過(guò)程中很常見(jiàn)。一般來(lái)說(shuō),如果進(jìn)水氨氮沒(méi)有異常情況但是出水氨氮升高或超標,那么肯定是硝化反應被抑制,脫氮過(guò)程的某一步?jīng)]走通。

1.好氧池溶解氧偏低

可能是曝氣頭堵塞,不能充氧也沒(méi)有攪拌,時(shí)間長(cháng)了溶解氧不足會(huì )拉低整個(gè)好氧池的平均水平,讓出水氨氮隨著(zhù)COD一起超標。

因此,曝氣系統要長(cháng)期保持足夠的曝氣量,并且運營(yíng)人員要定期檢查曝氣池設施的正常運行狀態(tài)。

2.氨化大于硝化

一般情況下廢水中的總氮以氨氮為主,而在某些特定廢水(如氨基酸廢水)中總氮的主要成分為有機氮,有機氮在氨化菌的作用下轉化為氨氮,導致系統內氨氮升高。

遇上進(jìn)水里有機氮含量比較高的情況時(shí),如果氨化反應速率高于硝化反應速率,那么產(chǎn)生的氨氮就會(huì )高于被硝化的氨氮,所以氨氮總量也增加了,就會(huì )積壓下來(lái)混入出水,這也是出水氨氮高于進(jìn)水氨氮常見(jiàn)的原因之一。

3.污水處理環(huán)節引入額外的氮

出水氨氮比進(jìn)水氨氮高,顯然不符合物質(zhì)守恒定律,那么極有可能是在污水處理環(huán)節有其他方面的氨氮混進(jìn)來(lái)了。

外加碳源投加量過(guò)多、投加比例計算錯誤,使用富含氨氮的黑色PAC都會(huì )給污水處理系統引入額外的氮,讓出水氨氮高于進(jìn)水。

4.污泥齡不夠

硝化菌世代周期比大多數好氧細菌都長(cháng)一點(diǎn),如果泥齡比世代周期還短,那硝化菌數量就可能不足,脫氮效率降低,就會(huì )導致氨氮升高。

這時(shí)候就需要減少排泥增加回流來(lái)延長(cháng)污泥齡,或者投加同類(lèi)型污泥,想辦法給硝化菌建立種群優(yōu)勢。

另外,污泥老化、中毒、膨脹等導致污泥解體后生物脫氮的降解能力大打折扣,污泥濃度和生物活性的削弱下,氨氮去除率大大降低,使之不如原來(lái)的水平,也會(huì )導致出水氨氮高于進(jìn)水氨氮。

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針對工業(yè)廢水高COD,、高氨氮廢水,臭氧催化氧化成為一種有效的處理方法。通過(guò)臭氧催化氧化技術(shù),可以將廢水中的氨氮轉化為無(wú)害的物質(zhì),降低廢水對環(huán)境和生態(tài)系統的負面影響。
臭氧催化氧化技術(shù)處理工業(yè)園區廢水的原理是利用臭氧在廢水中發(fā)生氧化反應,將有機物質(zhì)降解為無(wú)害的水和二氧化碳。在實(shí)際操作中,需要經(jīng)過(guò)氧氣供應、臭氧生成、氧化反應和氣液分離等步驟。首先,通過(guò)氧氣供應系統向反應器中供應充足的氧氣。然后,利用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧氣體。接下來(lái),將臭氧氣體注入到高氨氮廢水中,在反應器中進(jìn)行氧化反應。最后,通過(guò)氣液分離裝置將廢水中的氣體和液體分離,得到處理后的清潔水。

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高級氧化技術(shù)的核心在于強氧化劑的產(chǎn)生和使用。羥基自由基等強氧化劑具有極高的反應活性,能夠迅速氧化廢水中的有機物和污染物,從而實(shí)現高效的廢水處理。同時(shí),高級氧化技術(shù)還能夠解決一些傳統技術(shù)難以處理的廢水問(wèn)題,例如含有難以降解有機物的廢水、重金屬離子廢水等。

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