1、废水中总氮的构成
总氮元素主要由氨氮、有机氮、硝态氮、亚硝态氮以及氮氧化合物组成,其中氨氮主要来自于氨水以及诸如氯化铵等无机物。有机氮主要来自于一些有机物中的含氮基团,比如有机胺类等。氮氧化合物诸如一氧化氮以及二氧化氮等是有毒气体,由于状态不稳定,一般很少存在。硝态氮在自然界中比较稳定,且含量较高,比如机械化学等工业使用大量与硝酸盐相关的原材料作为氧化剂,同时很多污水通过前期生化以及硝化以后也含有大量的硝酸盐,因为硝态氮十分稳定,且极易溶解于水,因此污染十分严重,极易扩散。
2、氨氮的去除办法
含氨氮废水目前市场上技术已经非常成熟,一般通过以下几种办法去除。
第一,折点加氯氧化法,通过加入次氯酸钠或者漂白粉进行氧化,将氨氮转化为氮气释放,目前市场上常见的氨氮去除剂基本以漂白粉为主。其反应方程式如下所示:
2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O
第二,利用微生物硝化和反硝化去除废水中的氨氮,其原理是硝化菌和反硝化菌的联合作用,将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮目的。首先通过硝化细菌和亚硝化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,然后再进行反硝化,将硝酸盐转化为氮气。其反应原理图如下所示:
2NH3 + 3O2 → HNO2 + H2O + 能量(亚硝化作用)
2HNO2 + O2 → 2HNO3 + 能量(硝化作用)
HNO3 + CH3OH → N2 + CO2 + H2O + 能量(反硝化作用)
3、有机氮的去除办法
在一些废水中含有有机氮,有机氮大多通过微生物去除。在转化中,主要包括氨化、硝化和反硝化三个阶段。在氨化过程中,水中有机氮在微生物作用下转化为氨氮。硝化过程中,首先在亚硝化杆菌的作用下,氨氮转化为亚硝酸盐氮,然后在硝化杆菌作用下,亚硝酸盐氮进一步被氧化成硝酸盐氮。反硝化过程中,硝酸盐氮转化为氮气,释放到空气中,也正是在这个过程中,水中的氮被*去除了。
4、硝态氮的去除办法
硝态氮主要是指硝酸根离子,目前有采用离子交换、膜渗透、吸附以及生物脱氮的方法。其中离子交换法、膜渗透法以及吸附法都只是硝酸根离子的浓缩与转移,无法真正去除总氮,浓缩以后的硝酸根废液需要进一步处理。
在生物脱氮中,主要是指硝酸根离子通过反硝化细菌降解转化为氮气的过程。在传统的生化方法中,需要极大地占地面积,而且由于微生物密度低,微生物脱氮效率很低,而且出水不清澈,有悬浮物,不耐毒性物质。