医院污水中氨氮处理工艺的原理分析

发布日期： 2023-01-30 12:51:20 阅读量： 281

1、氨氮的概念：

氨氮（NH₃-N）是指水中以游离氨(( NH₃)和铵离子( NH4⁺)形式存在的氮。动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。同时，人畜粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨。因此，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氮。

2、氨氮的危害：（为什么氨氮是医院污水的主要污染物之一？）

医院污水处理设备要处理的氨氮主要来源于卫生间的粪便、尿液、及厨房等地排放的废水中，主要形态是指游离氨( NH₃)和铵离子( NH4⁺)形式存在的化合氮。医院污水一般都是产生多少氨氮排放到污水站的就是多少，中间未设置去除装置。

氨氮是很多浮游植物的氨能量源，可以促进藻类和水草的生长。如果废水中的氨氮含量处理不达标，排放到自然水体后，过量的氨氮就会导致水体富营养化，我们经常看到的湖水上面大片的蓝藻甚至出现“绿潮”的现象，就和水中的氨氮超标有直接的关联性。而且我们可以发现，每当到夏天水温和光照的增加，会进一步催生水中藻类的生长，湖水中的蓝藻数量也会越多。

其次，氨氮超标也会消耗水中大量的氧气，使水体发黑发臭，气味特别难闻，水质严重下降，鱼虾对于水中的氨氮比较敏感，对水产动物产生毒害作用。

当NH₃浓度小于0.01ppm时，对水产动物没有影响；

当NH₃浓度在0.01-0.02ppm时，鱼体会出现生长抑抑制；

当NH₃浓度在0.02-0.05ppm时，氨会和其它造成水生动物疾病的原因共同起迭加作用，加重病情并加速其死亡；

当NH₃浓度达到0.2-0.5ppm时，鱼虾类会急性中毒死亡。

如果污水中的氨氮浓度不加以控制，直接排入江河之中，鱼虾会大量死亡，人如果长期食用这样的水或者鱼虾，也会对身体极为不利。故在污水处理过程中，必须将降低氨氮含量后达标排放作为一项重点考核指标。

3、脱氮原理：（如何去除污水中的氨氮？）

第一阶段：氨化作用（分别发生在厌氧环境和好氧环境）

氨化作用是指微生物分解有机氮化物（如大分子蛋白质和氨基酸）产生氨的过程。产生的氨，一部分供微生物或植物同化，一部分被转变成硝酸盐。很多细菌、真菌和放线菌都能分泌蛋白酶，在细胞外将蛋白质分解为多肽、氨基酸和氨（NH3)，其中分解能力强并释放出NH3的微生物称为氨化微生物。

氨化微生物广泛分布于自然界，在有氧（O₂）或无氧条件下，均有不同的微生物分解蛋白质和各种含氮有机物，分解作用较强的主要是细菌，如某些芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌和假单孢菌等。

(1) 在好氧条件下，主要有两种降解方式：

一是氧化酶催化下的氧化脱氢，例如氨基酸生成酮酸和氨，其反应式为：

CH₃CH ( NH₃) COOH CH₃C ( NH₂) COOH CH₃COCOOH + NH₃

二是另一些好氧菌在水解酶的催化作用下的水解脱氮反应，例如尿素能被许多细菌水解产生氨，分解尿素的细菌有尿巴链球菌和尿素芽孢杆菌等，其反应式为：

( NH₂)₂CO + 2H₂O 2NH₃ + CO₂ + H₂O

(2) 在厌氧或缺氧的条件下，厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨化反应，其反应式为：

RCH( NH₂)COOH RCH₂COOH + NH₃

CH₃CH(NH₂)COOH CH₃CH(OH)COOH + NH₃

CH₂(OH)CH(NH₂)COOH CH₃COCOOH + NH₃

第二阶段：硝化作用（发生在有氧环境）

硝化作用是指硝化细菌在曝气池氧气很充足的条件下将氨氮转化为硝态氨，硝态氮分为亚硝酸氮和硝酸氮，硝化细菌包括亚硝化菌和硝化菌，硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。在好氧条件下亚硝化菌将废水中的NH₃转化为亚硝酸盐，再由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸菌也可以直接把氨氮转化成硝酸氮。硝化反应化学反应方程式为：

游离氨（NH₃）的反应方程式：

2NH₃ + 3O₂ 2HNO₂ + 2H₂O + 能量（氨的氧化）