工業污水廢水中的總氮如何有效去除

作者：

啟恒環保

污水廢水中的總氮元素主要由氨氮、有機氮、硝態氮、亞硝態氮以及氮氧化合物組成，其中氨氮主要來自于氨水以及諸如氯化銨等無機物。而污廢水中的總氮含量檢測通常可以用總氮水質檢測儀來檢測其是否超標。有機氮主要來自于一些有機物中的含氮基團，比如有機胺類等。氮氧化合物諸如一氧化氮以及二氧化氮等是有毒氣體，由于狀態不穩定，一般很少存在。硝態氮在自然界中比較穩定，且含量較高，比如國防工業炸藥制造過程中大量用硝酸鹽作為原料，機械化學等工業使用大量與硝酸鹽相關的原材料作為氧化劑，同時很多污水通過前期生化以及硝化以后也含有大量的硝酸鹽，因為硝態氮十分穩定，且極易溶解于水，因此污染十分嚴重，極易擴散。

第一，污廢水中氨氮的去除辦法

含氨氮廢水目前市場上技術已經非常成熟，一般通過以下幾種辦法去除。

第一，折點加氯氧化法，通過加入次氯酸鈉或者漂白粉進行氧化，將氨氮轉化為氮氣釋放，目前市場上常見的氨氮去除劑基本以漂白粉為主。其反應方程式如下所示：

2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O

第二，利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮，其原理是硝化菌和反硝化菌的聯合作用，將水中氨氮轉化為氮氣以達到脫氮目的。首先通過硝化細菌和亞硝化細菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，然后再進行反硝化，將硝酸鹽轉化為氮氣。其反應原理圖如下所示：

2NH3 + 3O2 → HNO2 + H2O + 能量(亞硝化作用)

2HNO2 + O2 → 2HNO3 + 能量(硝化作用)

HNO3 + CH3OH → N2 + CO2 + H2O + 能量(反硝化作用)

第二，有機氮的去除辦法

在一些廢水中含有有機氮，有機氮大多通過微生物去除。在轉化中，主要包括氨化、硝化和反硝化三個階段。在氨化過程中，水中有機氮在微生物作用下轉化為氨氮。硝化過程中，首先在亞硝化桿菌的作用下，氨氮轉化為亞硝酸鹽氮，然后在硝化桿菌作用下，亞硝酸鹽氮進一步被氧化成硝酸鹽氮。反硝化過程中，硝酸鹽氮轉化為氮氣，釋放到空氣中，也正是在這個過程中，水中的氮被徹底去除了。

第三，硝態氮的去除辦法

硝態氮主要是指硝酸根離子，目前有采用離子交換、膜滲透、吸附以及生物脫氮的方法。其中離子交換法、膜滲透法以及吸附法都只是硝酸根離子的濃縮與轉移，無法真正去除總氮，濃縮以后的硝酸根廢液需要進一步處理。

在生物脫氮中，主要是指硝酸根離子通過反硝化細菌降解轉化為氮氣的過程。在傳統的生化方法中，需要極大地占地面積，而且由于微生物密度低，微生物脫氮效率很低，因此可能存在出水不清澈，有懸浮物，不耐毒性物質等缺點。