总氮的去除主要是指有机氮、氨氮、硝态氮的去除,其中的任何一种氮污染物超标都会导致总氮的超标。
1、氨氮的去除
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)
硝化细菌主要将氨态氮转化为亚硝酸盐,而硝化假单胞菌则能将亚硝酸盐转化为硝酸盐。因此,将厌氧菌和好氧菌相结合,就可以使氨氮经过多道处理后达到较高的去除率。
2、有机氮的去除
生物法,氮化合物在生物作用下可实现向氮气的转化:
化学法,通过氧化使氮化合物直接从有机氮、氨氮直接转化为氮气:
生物法成本较低,效果稳定,但工艺复杂,操作困难,且占地面积较大,运行时间较长;化学法省去中间转化步骤,更快速直接,但成本较高,折点加氯法控制难度大,效果不稳定。
3、硝态氮的去除
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。
推荐使用生物脱氮法,反硝化菌是一类能利用有机物为电子供体,通过反硝化作用将硝酸盐还原为氮气的微生物。比如阿拉丁环保HE-E-A1反硝化菌在适宜的环境下,反硝化菌可以利用有机物将硝酸盐还原为亚硝酸盐,再通过脱羧基等反应最终将硝酸盐还原为氮气,从而降低水体中的总氮含量。