淺議廢水中氨氮的去除問題
摘要:隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,氨氮污染的來源越來越廣泛,排放量也越來越大,氨氮的污染日益嚴(yán)重。氨氮排入水體,特別是進(jìn)入流動(dòng)較緩慢的湖泊、海灣,容易引起水中藻類及其它微生物大量繁殖,形成富營養(yǎng)化污染,這除了不但會(huì)造成自來水處理廠運(yùn)行困難,飲用水異味外,而嚴(yán)重時(shí)會(huì)使水中溶解氧下降,魚類大量死亡,甚至?xí)?dǎo)致湖泊的干涸消亡。本文分析了廢水中氨氮的去除問題。
關(guān)鍵詞:廢水, 氨氮,飲用水
氨氮的存在使給水消毒和工業(yè)循環(huán)水殺菌處理過程中氯量增大;對(duì)某些金屬,特別是對(duì)銅具有腐蝕性;當(dāng)污水回用時(shí),再生水中的氨氮可以促進(jìn)輸水管道和用水設(shè)備中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水設(shè)備,并影響換熱效率,更嚴(yán)重的是氨氮是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因。氨氮存在于許多工業(yè)廢水中。鋼鐵、煉油、化肥、無機(jī)化工、鐵合金、玻璃制造、肉類加工和飼料生產(chǎn)等工業(yè),均排放高濃度的氨氮廢水。某些工業(yè)自身會(huì)產(chǎn)生氨氮污染物,如鋼鐵工業(yè)(副產(chǎn)品焦炭、錳鐵生產(chǎn)、高爐)以及肉類加工業(yè)等。而另一些工業(yè)將氨用作化學(xué)原料,如用氨等配成消光液以制造磨砂玻璃。此外,皮革、孵化、動(dòng)物排泄物等廢水中氨氮初始含量并不高,但由于廢水中有機(jī)氮的脫氨基反應(yīng),在廢水存積過程中氨氮濃度會(huì)迅速增加。不同類的工業(yè)廢水中氨氮濃度千變?nèi)f化,即使同類工業(yè)不同工廠的廢水中氨氮濃度也不完全相同,這取決于原料性質(zhì)、工藝流程、水的耗量及水的復(fù)用等。進(jìn)入水體的氮主要有無機(jī)氮和有機(jī)氮之分。無機(jī)氮包括氨態(tài)氮(簡(jiǎn)稱氨氮)和硝態(tài)氮,亞硝態(tài)氮不穩(wěn)定可以還原成氨氮,或氧化成硝態(tài)氮。有機(jī)氮有尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸、尿酸、脂肪胺、有機(jī)堿、氨基糖等含氮的有機(jī)物。在一定的條件下有機(jī)氮會(huì)通過氨化作用轉(zhuǎn)化成無機(jī)氮。
1.水體富營養(yǎng)化及其危害
1.1水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象及主要成因
“富營養(yǎng)化”是湖泊分類與演化方面的概念,過量的植物性營養(yǎng)元素氮、磷排入水體會(huì)加速水體富營養(yǎng)化的進(jìn)程。水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象是指在光照和其它適宜環(huán)境條件情況下,水中含有的植物性營養(yǎng)元素氮的營養(yǎng)物質(zhì)使水體中的藻類過量生長(zhǎng),在隨后的藻類植物的死亡以及異樣微生物的代謝活動(dòng)中,水體中的溶解氧逐步耗盡,造成水體質(zhì)量惡化、水生態(tài)環(huán)境機(jī)構(gòu)破壞。當(dāng)水體中含N>0.2mg/L,含P>0.02mg/L水體就會(huì)營養(yǎng)化。水體營養(yǎng)化后會(huì)引起某些藻類惡性繁殖,一方面有些藻類本身有藻腥味會(huì)引起水質(zhì)惡化使水變得腥臭難聞;另一方面有些藻類所含的蛋白質(zhì)毒素會(huì)富集在水產(chǎn)物體內(nèi),并通過食物鏈影響人體的健康,甚至使人中毒。如海生腰鞭毛目生物的過度繁殖能使海水呈紅色或褐色,即俗稱“赤潮”;溝藻屬是形成赤潮的常見種類,它們所產(chǎn)生的毒素會(huì)被貝類動(dòng)物所積累,人體食用后會(huì)引起嚴(yán)重的胃病甚至死亡。水體中大量藻類死亡的同時(shí)會(huì)耗去水體中的溶解氧,從而引起水體中魚蝦類等水產(chǎn)物的大量死亡,致使湖泊退化、淤泥化,甚至變淺、變成沼澤地甚至消亡。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國平均每年有20個(gè)天然湖泊消亡。我國廣東珠海沿江、廈門沿海、長(zhǎng)江口近海水域、渤海灣曾多次發(fā)生藻類過度繁殖引起的赤潮,造成魚類等水產(chǎn)物大量的死亡,使海洋漁業(yè)資源遭到的破壞,經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。而水體一旦富營養(yǎng)化后沒有幾十年的時(shí)間是很難恢復(fù)的,有的甚至無法恢復(fù),如美國的伊利湖是典型的富營養(yǎng)湖,科學(xué)家估計(jì)需要100年才能恢復(fù)
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