电化学法处理城镇污水中的氨氮

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氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一,随着公众对环境质量要求的不断提高,研究开发出高效、灵活的脱氮处理技术成为水污染控制领域的重点。本文采用电化学氧化技术处理城镇污水中氨氮的工艺,进行了小试和中试研究,探讨了氨氮去除的机理与影响氨氮去除的因素,首次对城镇污水(包括沉砂池出水、沉淀池出水、二沉池出水)进行了电化学处理,并对膨胀厌氧颗粒化污泥床(EGSB)出水的长期电化学处理进行考察,主要研究成果如下: L小试研究表明,此电化学装置(IlO-:/Ti为阳极,不锈钢为阴极)除氨氮主要是通过电极上产生活性氯的间接氧化作用去除的。在出水循环的间歇式运行的条件下,氨氮去除速率与初始氨氮浓度无关,随电流密度的增加而线性增大,a’浓度越大,氨氮去除速率越大。pH在中性环境比酸性和碱性环境更利于氨氮的去除,但总的来说,本工艺可以适应较大的pH范围。在合适条件下,二沉池出水经电化学法处理后,CODMn从17mg.L-1降至10mg.La,而氨氮从19.9mg.U1降至0.1mg.U1,优于I类地表水环境质量标准(GB3838-2002)。 2.中试规模下的正交试验表明,在影响氨氮去除的因素中,CI浓度的影响最大,接下来依次是电流密度、水力停留时间、pH值。对沉砂池出水、沉淀池出水EGSB出水中试规模下的电化学处理表明,氨氮主要是转化为氮气从污水中逸出而去除的,氨氮优先于COD被氧化。在连续流出不循环电化学处理方式下,出水氨氮浓度随电流密度的增加而线性减少,随水力停留时间的增加而线性减少,a。浓度越大,出水氨氮浓度越低。在电流密度55.3A.m-2下,平均去除1mg.L-1EGSB出水中的氨氮,仅需2.3min。此装置可有效去除EGSB出水中的氨氮,将其从平均25mg.L-1降至12mg-U~,平均总氮浓度从26mg.U1降至15mg.U1,亚硝酸盐氮从0.436mg.U1降至0.092mg.U1,硝酸盐氮仅从1.69mg.L-1增至1.80mg.U1,且能长期、稳定地运行。 3.本电化学处理装置具有操作简单,灵活,占地少,适合连续流或间歇流不同处理方式,随时开启和关闭等特点。可通过EGSB出水中的氨氮浓度和需达到的排放标准,随时开启和关闭装置。调节电流密度或水力停留时间就可实现在最适合的条件下,出水中氨氮浓度达标排放。本工艺既可用于与厌氧处理工艺相匹配的后续处理单元,也可用作氨氮的深度处理,应用于对氨氮指标要求严格的场合。
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