印染廢水總氮處理技術
來(lai)源：蘇(su)州湛清環保(bao)科技(ji)有限公司 閱讀：7751 更新(xin)時間：2017-11-08 14:46一、印染廢水介紹以及總氮的來源
印染廢水屬于有機性廢水，其所有的污染物和顏色大多數是天然的有機物質以及人工合成的有機物質組成，印染廢水具有以下特征：(1)色度大，（2）水質水溫以及pH變化大，(3)有機物含量比較高，而且含有比較強的毒性，（4）氨氮濃度高，主要是前面印花工藝中使用了尿素作為印花助劑，以及部分使用含氮染料，增加了印染廢水的處理難度。
其中總氮主要來源于尿素和含氮的有機染料，染料結構中含有硝基和胺基的基團化物質，我國環保部于2012年10月份制定了《紡織染整工業水污染物排放標準》，于2013年1月1日起正式執行，對于總氮的排放標準是，總氮直接排放20(35)mg/L，總氮間接排放是30(50)mg/L。
圖一(yi) 印(yin)染(ran)廢水污染(ran)物(wu)的來源
二、印染廢水現有的總氮去除辦法和瓶頸
現(xian)有(you)大多數印染(ran)廢水是通(tong)過傳(chuan)統(tong)的硝(xiao)化(hua)反硝(xiao)化(hua)方式去除總氮(dan)，是利用(yong)異養微(wei)生物氧化(hua)作用(yong)將有(you)機氮(dan)類(lei)物質轉化(hua)為氨氮(dan)，氨氮(dan)再被(bei)自養硝(xiao)化(hua)菌氧化(hua)為硝(xiao)態氮(dan)，再通(tong)過反硝(xiao)化(hua)細菌將硝(xiao)態氮(dan)還原(yuan)為氣(qi)態氮(dan)氣(qi)，從(cong)而達(da)到(dao)脫氮(dan)的目的。
圖二 印染(ran)廢水總(zong)氮(dan)污染(ran)物(wu)的相互轉化
其中，含氮有機物首先通過氨化作用，將有機氮轉變為氨氮；在印染(ran)廢水中，氨基酸、多肽、蛋白質(zhi)、尿素(su)等(deng)都是有機氮(dan)污(wu)染(ran)物。尿素(su)中，含有47%氨氮(dan)，在印花過程中常用(yong)作(zuo)膨化(hua)劑(ji)以及溶(rong)劑(ji)。
第二，在含氮污染物通過氨化作用轉化為氨氮以后，在有氧環境條件下，亞硝酸細菌和硝酸細菌將氨氮轉化為硝態氮，這個作用被稱為硝化作用。整個(ge)過(guo)程分為(wei)(wei)兩(liang)步，首(shou)先是以亜硝酸菌(jun)(jun)、弧菌(jun)(jun)、螺菌(jun)(jun)為(wei)(wei)代(dai)表的(de)微生物把(ba)氨氮(dan)(dan)(dan)轉化為(wei)(wei)亞(ya)硝態氮(dan)(dan)(dan)；第二步是以硝化球菌(jun)(jun)和(he)桿菌(jun)(jun)把(ba)亞(ya)硝態氮(dan)(dan)(dan)氧(yang)化為(wei)(wei)硝態氮(dan)(dan)(dan)，通常所指(zhi)的(de)硝化細(xi)菌(jun)(jun)是指(zhi)兩(liang)種細(xi)菌(jun)(jun)的(de)總稱。
第三，是由第二步通過硝化細菌轉化而成的硝態氮在反硝化細菌的作用下，將硝態氮轉化為氮氣的過程。
從(cong)反應方程式可以(yi)(yi)看出。反硝化細菌是利用(yong)有機物中(zhong)的(de)C作為電子(zi)供體，通過(guo)分(fen)解(jie)有機碳提供能量，再(zai)以(yi)(yi)硝酸根作為電子(zi)受體，將(jiang)離子(zi)型氮(dan)(dan)源轉化為氣(qi)體的(de)氮(dan)(dan)氣(qi)，由此實現(xian)有機物的(de)分(fen)解(jie)以(yi)(yi)及氮(dan)(dan)的(de)去(qu)除。
通(tong)過以(yi)上分析(xi)可以(yi)看出，在印染廢水(shui)總(zong)氮(dan)(dan)的(de)轉化過程中(zhong)，首先通(tong)過氨化將有機氮(dan)(dan)轉化為氨氮(dan)(dan)，再通(tong)過硝化作用(yong)變(bian)為硝態氮(dan)(dan)，最后通(tong)過反硝化作用(yong)變(bian)為氮(dan)(dan)氣。然而(er)在實際(ji)的(de)處(chu)理過程中(zhong)，廢水(shui)的(de)總(zong)氮(dan)(dan)往往超標，而(er)氨氮(dan)(dan)卻是(shi)達標的(de)，這是(shi)什么原因導致的(de)呢？
引起這一問題主要是卡在了反硝化脫氮環節，微生物通過厭氧反硝化的方式脫除硝態氮。但是由于實際現場的厭氧池中，微生物密度低，印染廢水的毒性大，以及停留時間過短，導致脫氮負荷急劇降低，從而導致厭氧效率低下，總氮最終都轉化為硝態氮，但是硝態氮難以轉化為氮氣。因此總氮超標。
三、高效反硝化脫氮設備去除印染廢水總氮
從第二(er)段(duan)描(miao)述可知，需要通過提(ti)高厭氧微生物(wu)反(fan)硝化的效率，才能夠降低總氮(dan)，傳(chuan)統(tong)方式通過增(zeng)加厭氧池的體積來改(gai)善，占(zhan)地面積過大，而(er)且(qie)效果極(ji)度不穩(wen)定，因此在總氮(dan)的提(ti)標上(shang)不可行。
湛清環保根據硝態氮的特點，研發推出一款高效脫氮設備，這款設備能夠提升反硝化細菌的密度，增加反硝化細菌降解硝態氮的能力，反應僅需要半小時，就能夠徹底脫氮。其原理圖如下所示(shi)：
圖(tu)三 湛清環(huan)保(bao)總氮設備簡略圖(tu)
其(qi)中(zhong)，在脫氮環節有以下(xia)核心(xin)技(ji)術：
第一，專業定制的填料；以天(tian)然火山石經過表面(mian)處理(li)為填(tian)料，填(tian)料的比表面(mian)積很(hen)大(da)，使得單位面(mian)積上富集大(da)量的反(fan)硝化細菌膜，提升(sheng)反(fan)硝化細菌的密度。
第二，增加氮氣釋放技術；在內部結構增(zeng)加氮(dan)氣釋放模塊，脫氮(dan)效率高導致氮(dan)氣大(da)量(liang)在水體中積累，通過(guo)氮(dan)氣釋放技術將廢水的氮(dan)氣快速脫除(chu)，從(cong)而有利于微生物繼續(xu)將硝態(tai)氮(dan)轉化為(wei)氮(dan)氣。
第三，精心培養的反硝化細菌；反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)細菌經(jing)過篩選并經(jing)過各種(zhong)條(tiao)件的(de)刺激，使得反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)細菌能夠適應印染廢水高毒性(xing)，波動大(da)的(de)特點。
通過以上核心技術的(de)加成，印染廢水只需要在設(she)備中停留(liu)15-30分(fen)鐘(zhong)，即可徹底脫(tuo)氮，并且針對總氮濃度在500以下(xia)的(de)廢水，均能夠去除。大大節省了設(she)備的(de)占地面積。
該技術(shu)具有以下特點：
脫氮效率高——正常運行脫氮負荷2kg N/m3·d，出水總氮穩定達標
占地面積小——10t/h的處理量，降低20mg/L總氮，占地面積僅3㎡
易操作維護——全自動控制，無需更換填料，反沖洗水量少、頻率低
污泥產量少——反沖洗排出的少量微生物回流至生化池繼續分解
運行成本低——去除20 mg/L的總氮，噸水成本約0.7元
四、總結
本文主要講述了印染廢水總氮的組成，其中大多數印染廢水氨氮都是達標的，但是硝態氮超標，然而傳統的生化技術對于硝態氮的去除能力有限，導致廢水中仍然殘留100-200mg/L的硝態氮。湛清環保推出的高效脫氮設備，增加反硝化的能力，占地面積小，僅需要停留半個小時就可以徹底脫氮，目前在國內屬于行業領先。
