PAGE某化工廠氨氮廢水處理工藝設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文獻(xiàn)綜述1.1課題的背景和意義隨著全球人口數(shù)量的不斷增加以及科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，各種環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越引起人們的普遍關(guān)注，人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境現(xiàn)狀密切相關(guān)，近年來(lái)環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞對(duì)人類(lèi)生存已達(dá)到危害的程度[1]。特別來(lái)自食品加工、鋼鐵、冶煉、玻璃制品、合成氨化工工業(yè)等生產(chǎn)過(guò)程排放的含氨氮、CODcr等的廢水，由于生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品的差異我們可以根據(jù)氨氮的濃度將氨氮廢水分為以下三類(lèi)[2]:低濃度NH3-N廢水(氨氮濃度小于50mg/L)中等濃度NH3-N廢水(氨氮濃度為50-500mg/L)高濃度NH3-N廢水(氨氮濃度為大于500mg/L)氮在廢水中以有機(jī)態(tài)氮、氨態(tài)氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NO3--N）以及亞硝態(tài)氮（NO2--N）等多種形式存在，而氨態(tài)氮是最主要的形式之一。由于NH4+-N的氧化，會(huì)造成水體中溶解氧濃度的降低，導(dǎo)致水體發(fā)黑甚至發(fā)臭，水質(zhì)下降，對(duì)水生動(dòng)植物的生存造成極大的危害；長(zhǎng)期飲用NO3--N含量超過(guò)10mg/L的水，會(huì)發(fā)生高鐵血紅蛋白癥，當(dāng)血液中高鐵血紅蛋白含量達(dá)到70mg/L，即發(fā)生窒息；水中的NO2--N和胺作用會(huì)生成亞硝胺，而亞硝胺是“三致”物質(zhì)。近年來(lái)，含氨氮廢水隨意排放造成的人畜飲水困難甚至中毒事件時(shí)有發(fā)生，我國(guó)長(zhǎng)江、淮河、錢(qián)塘江、四川沱江等流域都有過(guò)相關(guān)報(bào)道，相應(yīng)地區(qū)曾出現(xiàn)過(guò)諸如藍(lán)藻污染導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)居民生活飲水困難，以及相關(guān)水域受到了“牽連”等重大事件，因此如何快速有效而又經(jīng)濟(jì)的解決這種環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)是迫切需要解決的事情。致使許多國(guó)家和地區(qū)為了保護(hù)環(huán)境和本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不得不制定更加嚴(yán)格的有機(jī)污染物和含氮廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于如何經(jīng)濟(jì)有效地去除廢水中的NH3-N氮和有機(jī)污染物已經(jīng)成為水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，并正在受到全世界各國(guó)家和地區(qū)的環(huán)境專(zhuān)家和學(xué)者的關(guān)注[3]。1.2目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)內(nèi)氨氮廢水處理的研究現(xiàn)狀對(duì)于氨氮廢水的處理已引起全球環(huán)保領(lǐng)域的重視,近10多年來(lái),國(guó)內(nèi)外在氨氮廢水處理方面開(kāi)展了很多的研究,并且涌現(xiàn)出了許多的新技術(shù)。對(duì)于我國(guó)而言現(xiàn)在已有的氨氮處理工藝有:(1)物理化學(xué)法,具體有：反滲透、吹脫法、折點(diǎn)氯化法、電滲析除氨氮法、沸石脫氨法、膜分離技術(shù)、MAP沉淀法和化學(xué)氧化法；⑵生物脫氮法，包括了：A/O工藝、兩段活性污泥法、強(qiáng)氧化好氧生物處理(粉末活性法）、短程硝化反硝化，這類(lèi)方法可去除多類(lèi)含氮化合物總氮去除率可達(dá)70%-95%[4]。(3)生化聯(lián)合法:如果是選擇單一的物化方法在處理高濃度的氨氮廢水時(shí)即使不會(huì)因?yàn)榘钡獫舛冗^(guò)高而受到限制，但也不能將氨氮濃度降到足夠低（如100mg/L以下）。而生物脫氮會(huì)因?yàn)楦邼舛扔坞x氨或者亞硝酸鹽氮而受到抑制。因此實(shí)際應(yīng)用中常采用生化聯(lián)合的方法，在生物處理前先對(duì)含高濃度氨氮的廢水進(jìn)行物化處理。例如：生物活性炭流化床，膜-生物反應(yīng)器技術(shù)（MBR），折點(diǎn)氯化法，離子交換法，等。比如常見(jiàn)的MBR技術(shù)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的一種較為常用的新型水處理技術(shù),利用膜的組件來(lái)取代二沉池，可以達(dá)到在生物反應(yīng)器中活性污泥濃度較高，從而減少污水處理設(shè)施占地，有利于大大提高反應(yīng)器中活性污泥的濃度及其利用率[5]。折點(diǎn)氯化一般應(yīng)用于飲用水消毒，具有不受鹽含量干擾，有機(jī)物含量越少氨氮處理效果越好，不產(chǎn)生污泥，處理效率高等優(yōu)點(diǎn)[6.7]但是在處理過(guò)程中應(yīng)對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的膜進(jìn)行定期的清理，因?yàn)樵谙到y(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間以后，一些有機(jī)物大分子和顆粒懸浮物會(huì)沉積在其表面或膜孔內(nèi)部，使的系統(tǒng)出水量大大降低直至停止出水[8]?？傮w而言通過(guò)利用沉浸于好氧生物池內(nèi)的膜分離設(shè)備來(lái)截留槽內(nèi)的活性污泥以及大分子固體物質(zhì)，可使系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度提升至10,000mg/L，污泥齡(SRT)可延長(zhǎng)30天以上[9]。故在膜制造技術(shù)不斷提升支援下，MBR處理技術(shù)將更加成熟并吸引著全世界環(huán)境保護(hù)工業(yè)的目光，逐漸的受到人們的重視[10]。1.2.2國(guó)外氨氮廢水處理的研究現(xiàn)狀對(duì)于歐洲各國(guó)來(lái)說(shuō)，幸運(yùn)的是沒(méi)有嚴(yán)重的水方面的問(wèn)題，而且，也很少經(jīng)受通過(guò)水源作為傳播渠道的致命的傳染性疾病的困擾。總體上來(lái)說(shuō)，歐洲的水資源狀況良好。但是，與此同時(shí)也存在著一些威脅到、影響到水質(zhì)狀況的問(wèn)題。國(guó)外常采用化學(xué)沉淀法去除氨氮，即磷酸氨鎂脫氮除磷技術(shù)。它主要利用水中的NH4+在通常情況下不與陰離子生成沉淀，但是NH4PO42-卻與某些金屬陽(yáng)離子（Mg2+、Ni2+、Zn2+）結(jié)合生成難溶于水的復(fù)鹽MgNH4PO4、NiNH4PO4、ZnNH4PO4等，因此，可以利用NH4+組合成不溶于水的復(fù)合鹽的方法同時(shí)去除水體中的磷酸鹽和氨氮。磷酸氨鎂（MgNH4PO.6H2O），英文名稱(chēng)Struivte（MagnesiumAmmoniumPhosphate），俗稱(chēng)鳥(niǎo)糞石，簡(jiǎn)稱(chēng)MAP[11]，MAP是堿性鹽在酸性條件下完全溶解在堿性條件下溶解度隨pH值的升高而降低[12]。波蘭MieczySlaBiskupski等人對(duì)NH4N03廢水用化學(xué)沉淀法處理，所得磷酸氨鎂在5％NH3的空氣中加熱至140℃時(shí)變?yōu)镸gNH4P04·H20。德國(guó)R.sChulze．Rettmer等人研究發(fā)現(xiàn)，H3P04和MgO是化學(xué)沉淀法最好的合成原料。使用這兩種化學(xué)藥劑即可以避免其它有害離子進(jìn)入廢水中，而且MgO還可以調(diào)節(jié)廢水的pH。謝煒平[13]利用Mg(OH)2+H3P04對(duì)廢水進(jìn)行絮凝試驗(yàn)，結(jié)果表明該沉淀劑對(duì)廢水中NH3-N有理想的去除效果，研究還表明，該沉淀劑處理濃度在900mg/L以下的NH3-N廢水時(shí)，氨氮的去除率都在90％以上，當(dāng)NH3-N濃度小于50mg/L時(shí)，NH3-N在水體中的殘留量不到lmg/L；鐘理等人[14]研究了化學(xué)沉淀法對(duì)NH3-N廢水的處理效果，實(shí)驗(yàn)從不同的工藝條件分析：如沉淀劑種類(lèi)和配比、溶液pH值、廢水的初始NH3-N濃度等條件對(duì)NH3-N的處理效率效果的影響；黃穩(wěn)水等人[15]采用MAP法預(yù)處理高濃度氨氮廢水(1480mg／L)，可使鎂鹽、磷酸鹽有效地與廢水中的氨氮反應(yīng)，廢水中氨氮去除率大于95％，為后續(xù)生化處理奠定了基礎(chǔ)。從國(guó)內(nèi)外的研究可以看出。MBR運(yùn)行過(guò)程中基本無(wú)剩余污泥，泥齡較長(zhǎng)，有利于硝化菌在反應(yīng)器中積累，對(duì)氨氮去除效果較好?；瘜W(xué)沉淀法可以處理各種濃度氨氮廢水，其與生物法結(jié)合處理高濃度氨氮廢水，曝氣池不需達(dá)到硝化階段，曝氣池體積比硝化一反硝化法可以減小約一倍。NH3--N在化學(xué)沉淀法中被沉淀去除，與硝化、反硝化法相比，能耗大大節(jié)省，反應(yīng)也不受溫度限制，不受有毒物質(zhì)的干擾。參考文獻(xiàn)：[1]蔣展鵬.環(huán)境工程學(xué)[M].二版.北京：高等教育出版社,2006.[2]胡秀玲.甲胺生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物對(duì)化學(xué)沉淀法去除氨氮的影響[D].鄭州:鄭州大學(xué),2007[3]李京文.當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的幾個(gè)問(wèn)題[J].中國(guó)社會(huì)科學(xué)院研究生院報(bào),2004，(2)：15-20.[4]文一波，劉剛.焦化廢水生物脫氮研究[M].北京：環(huán)境科學(xué)出版社，1990，（3）:5-8.[5]姬廣磊，奚旦立，季萍.膜生物反應(yīng)器在高濃度有機(jī)廢水中的應(yīng)用[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010(9):54-55.[6]ChiiShangm，ErnestKBlatchleYm．Chlorinationofpurebacterialculturesinaqueoussolution[J]．WaterResearch,2001，35(1)：244-245．[7]ErnestoCorol，ShonaliColorremovalingroundwaterthroughtheenhancedsofteningprocessm．WaterResearch,2001，35(7)：1851-1854．[8]FANXJ,URBAINV,QIANY,etaI.NtrificationinaMembraneBiorector(MBR)ForWastewatertreatment[J].WaterScienceandTechnology,2000,42(3):289-294.[9]吳宗義.膜生物反應(yīng)器在污水處理中的應(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