污水三級(jí)處理的挑戰(zhàn)：溶解態(tài)有機(jī)氮的去除
更新時(shí)間：2015-08-02 17:51
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全世界的污水處理廠都在面臨日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，控制出水中氮和磷的濃度首當(dāng)其沖。當(dāng)出水中氮的濃度需要小于3mg/L時(shí)，溶解態(tài)有機(jī)氮（DON）的去除就顯得格外重要。有研究表明，強(qiáng)化混凝對(duì)溶解態(tài)有機(jī)氮的去除相對(duì)有效，同時(shí)也可以達(dá)到去除總磷的目的。
污水廠二級(jí)出水中總氮主要由氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽和有機(jī)氮組成。有機(jī)氮由顆粒態(tài)有機(jī)氮和溶解態(tài)有機(jī)氮DON，而DON又涵蓋了膠體態(tài)和溶解態(tài)的組分。出水中DON濃度越高表明膠體態(tài)的組分含量往往越高。不同的研究結(jié)果表明，膠體態(tài)的組分占到DON的范圍為5%到75%。因此膠體態(tài)組分是決定DON去除難易度的決定因素之一。
DON分子量的分布也會(huì)對(duì)其去除效果有影響。總體來(lái)說(shuō)，低分子量組分（分子量小于1800道爾頓）占出水中DON的60%到70%。低分子量組分占主導(dǎo)，為DON的有效去除帶了額外的難度。
DON的親水性或疏水性也將影響去除效率。很多研究表明，親水性組分所占范圍為70%-90%。面臨DON去除挑戰(zhàn)的污水廠可以考慮將混凝工藝作為首選技術(shù)手段。一般來(lái)說(shuō)，混凝可以通過(guò)混凝劑優(yōu)選、最佳投加量?jī)?yōu)選、調(diào)整pH值等手段達(dá)到優(yōu)化和強(qiáng)化。
圖是應(yīng)用鋁鹽或鐵鹽混凝劑，以每摩爾DON對(duì)應(yīng)投加鐵或鋁的摩爾數(shù)作為橫坐標(biāo)的DON去除效果統(tǒng)計(jì)圖。圖1中寬泛的去除效果，是在不同混凝條件（沒(méi)有pH校正）和不同DON組成情況而形成的。該圖中的結(jié)果同時(shí)也受不同DON分析方法和不同樣品過(guò)濾方法的影響。
圖中數(shù)據(jù)展示了兩種獨(dú)立的趨勢(shì)。除了上述的原因外，可能和其中一種DON比另一種更難去除有關(guān)。
一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)混凝用于DON去除時(shí)，磷也同時(shí)得以去除，混凝劑投加量將需要額外增加。因此，在污水廠升級(jí)改造時(shí)，設(shè)計(jì)中需要考慮該因素對(duì)混凝去除DON的影響。
在利用強(qiáng)化混凝去除DON時(shí)，高混凝劑投加量也能帶來(lái)其它的一些附帶的效果。如，重金屬和砷的去除；紫外消毒時(shí)紫外線的透過(guò)率由60%提到到75%，這將顯著提高消毒的效果。
污水三級(jí)處理中固液分離工藝的選擇也是強(qiáng)化混凝去除DON技術(shù)的關(guān)鍵所在。較高的混凝劑投加量將會(huì)相對(duì)提高“惰性”化學(xué)污泥的含量。針對(duì)DON去除的固液分離工藝主要包括造粒絮凝，磁沉淀以及雙層過(guò)濾。
污水廠二級(jí)出水中DON的不同特性，導(dǎo)致可能需要額外的混凝劑投加量才能達(dá)到預(yù)期的去除效果。此外，也存在由于排放水總氮濃度限值過(guò)低，或二級(jí)出水中DON含量太高，而超過(guò)混凝工藝能力范圍的情況。在這些情況下，其它的工藝可能更適合，包括活性碳、反滲透或土壤滲濾等方法。
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