醫院污水中氨氮處理工藝的原理分析

發布日期： 2023-01-30 12:51:20 閱讀量： 262

1、氨氮的概念：

氨氮（NH₃-N）是指水中以游離氨(( NH?)和銨離子( NH4⁺)形式存在的氮。動物性有機物的含氮量一般較植物性有機物為高。同時，人畜糞便中含氮有機物很不穩定，容易分解成氨。因此，水中氨氮含量增高時指以氨或銨離子形式存在的化合氮。

2、氨氮的危害：（為什么氨氮是醫院污水的主要污染物之一？）

醫院污水處理設備要處理的氨氮主要來源于衛生間的糞便、尿液、及廚房等地排放的廢水中，主要形態是指游離氨( NH?)和銨離子( NH4⁺)形式存在的化合氮。醫院污水一般都是產生多少氨氮排放到污水站的就是多少，中間未設置去除裝置。

氨氮是很多浮游植物的氨能量源，可以促進藻類和水草的生長。如果廢水中的氨氮含量處理不達標，排放到自然水體后，過量的氨氮就會導致水體富營養化，我們經常看到的湖水上面大片的藍藻甚至出現“綠潮”的現象，就和水中的氨氮超標有直接的關聯性。而且我們可以發現，每當到夏天水溫和光照的增加，會進一步催生水中藻類的生長，湖水中的藍藻數量也會越多。

其次，氨氮超標也會消耗水中大量的氧氣，使水體發黑發臭，氣味特別難聞，水質嚴重下降，魚蝦對于水中的氨氮比較敏感，對水產動物產生毒害作用。

當NH?濃度小于0.01ppm時，對水產動物沒有影響；

當NH?濃度在0.01-0.02ppm時，魚體會出現生長抑抑制；

當NH?濃度在0.02-0.05ppm時，氨會和其它造成水生動物疾病的原因共同起迭加作用，加重病情并加速其死亡；

當NH?濃度達到0.2-0.5ppm時，魚蝦類會急性中毒死亡。

如果污水中的氨氮濃度不加以控制，直接排入江河之中，魚蝦會大量死亡，人如果長期食用這樣的水或者魚蝦，也會對身體極為不利。故在污水處理過程中，必須將降低氨氮含量后達標排放作為一項重點考核指標。

3、脫氮原理：（如何去除污水中的氨氮？）

第一階段：氨化作用（分別發生在厭氧環境和好氧環境）

氨化作用是指微生物分解有機氮化物（如大分子蛋白質和氨基酸）產生氨的過程。產生的氨，一部分供微生物或植物同化，一部分被轉變成硝酸鹽。很多細菌、真菌和放線菌都能分泌蛋白酶，在細胞外將蛋白質分解為多肽、氨基酸和氨（NH3)，其中分解能力強并釋放出NH3的微生物稱為氨化微生物。

氨化微生物廣泛分布于自然界，在有氧（O?）或無氧條件下，均有不同的微生物分解蛋白質和各種含氮有機物，分解作用較強的主要是細菌，如某些芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌和假單孢菌等。

(1) 在好氧條件下，主要有兩種降解方式：

一是氧化酶催化下的氧化脫氫，例如氨基酸生成酮酸和氨，其反應式為：

CH?CH ( NH?) COOH CH?C ( NH?) COOH CH?COCOOH + NH?

二是另一些好氧菌在水解酶的催化作用下的水解脫氮反應，例如尿素能被許多細菌水解產生氨，分解尿素的細菌有尿巴鏈球菌和尿素芽孢桿菌等，其反應式為：

( NH?)?CO + 2H?O 2NH? + CO? + H?O

(2) 在厭氧或缺氧的條件下，厭氧微生物和兼性厭氧微生物對有機氮化合物進行還原脫氨、水解脫氨和脫水脫氨三種途徑的氨化反應，其反應式為：

RCH( NH?)COOH RCH?COOH + NH?

CH?CH(NH?)COOH CH?CH(OH)COOH + NH?

CH?(OH)CH(NH?)COOH CH?COCOOH + NH?

第二階段：硝化作用（發生在有氧環境）

硝化作用是指硝化細菌在曝氣池氧氣很充足的條件下將氨氮轉化為硝態氨，硝態氮分為亞硝酸氮和硝酸氮，硝化細菌包括亞硝化菌和硝化菌，硝化作用必須通過這兩類菌的共同作用才能完成。在好氧條件下亞硝化菌將廢水中的NH₃轉化為亞硝酸鹽，再由硝化菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽，硝酸菌也可以直接把氨氮轉化成硝酸氮。硝化反應化學反應方程式為：

游離氨（NH₃）的反應方程式：

2NH? + 3O? 2HNO? + 2H?O + 能量（氨的氧化）