从甲胺废水来源来看,一是生产此类产品(一甲胺、二甲胺和三甲胺),进而产生的甲胺装置生产废水,某化工企业的甲胺装置排放出的废水COD浓度可达到12000mg/L,氨氮浓度在600-1000mg/L。
二是以甲胺为原料或者辅料(制药、农药、树脂、纤维等),生产产品过程排放出含有甲胺的废水,某农药企业产生的废水就有含有6%的甲胺,COD浓度也超过了100000mg/L的大关。
因此甲胺废水是具有污染物浓度高、毒性大、氨氮含量高、可生化性差,一般很难进行生物处理等特点。
如何处理甲胺废水当中的氨氮污染物?目前应用在氨氮废水处理方法主要为物化法和生物法,物化法有吹脱法、化学沉淀法、离子交换吸附法、折点加氯法等,它们一般运行费用高昂,因此其应用受到了一定限制;生物法是虽然说是运行费用较低,出水水质较好,但是微生物的驯化过程较困难,收到的影响因素也较多,像是甲胺废水要先进行很好的预处理后,才能进入生物处理阶段。
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①吹脱法是高氨氮废水中加入碱,升高废水的pH值,由于OH-浓度增加,电离平衡向右进行产生氨气,然后再吹脱塔中将氨气吹脱至空气中。吹脱法一般分为空气吹脱法、水蒸气吹脱法(汽提法)和超重力吹脱法。
②化学沉淀法是向含氨氮废水中添加镁盐和磷盐(MAP),水中NH4+可以和某些阴离子形成不溶于水的复盐,如MgNH4PO4(MAP)、MnNH4PO4、ZnNH4PO4、NiNH4PO4等,再通过固液分离的方式将其去除。方法具有操作工艺简单、处理效果好、不受温度限制等优点。
③离子交换法常采用无机离子交换剂沸石作为交换树脂,沸石具有对非离子氨强烈的吸附作用以及与离子氨的离子交换作用。离子交换法的优点是去除率高,适用于处理中低浓度的氨氮废水。
生物法则是适用于有机物含量较高,可生化性较好的低浓度氨氮废水,由硝化过程和反硝化过程组成。
①硝化反应是由自养型好氧微生物完成,包括亚硝化和硝化两个步骤。参与硝化过程的细菌统称为硝化菌,利用无机碳化合物作为碳源,从NH3、NH4+或NO2-的氧化反应中摄取能量。
②反硝化反应由异养型微生物在溶解氧极低的情况下,利用硝酸盐作为电子受体,有机碳作为碳源和电子供体进行反应,将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气或N2O。
近年来随着生物处理技术发展,新型的生物脱氮工艺也随之而出,例如短程硝化,反硝化脱氮工艺,厌氧氨氧化工艺(即亚硝酸/硝酸盐与氨氮在厌氧条件下同时转化为氨气),短程硝化工艺(即通过控制溶氧、pH值等参数实现亚硝酸盐在硝化阶段的积累)。
在实际处理过程中,是结合物化法和生物法的方式,完成对甲胺废水的治理,例如某企业就是通过吹脱法做为物化法,厌氧+好氧组成的生物法,进水氨氮浓度在1000mg/L,出水氨氮浓度低于16mg/L。