污水三級處理的挑戰：溶解態有機氮的去除

更新時間：2015-08-02 17:51 來源：作者: 閱讀：2335

全世界的污水處理廠都在面臨日趨嚴格的排放標準，控制出水中氮和磷的濃度首當其沖。當出水中氮的濃度需要小于3mg/L時，溶解態有機氮（DON）的去除就顯得格外重要。有研究表明，強化混凝對溶解態有機氮的去除相對有效，同時也可以達到去除總磷的目的。

污水廠二級出水中總氮主要由氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽和有機氮組成。有機氮由顆粒態有機氮和溶解態有機氮DON，而DON又涵蓋了膠體態和溶解態的組分。出水中DON濃度越高表明膠體態的組分含量往往越高。不同的研究結果表明，膠體態的組分占到DON的范圍為5%到75%。因此膠體態組分是決定DON去除難易度的決定因素之一。

DON分子量的分布也會對其去除效果有影響。總體來說，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，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去除挑戰的污水廠可以考慮將混凝工藝作為首選技術手段。一般來說，混凝可以通過混凝劑優選、最佳投加量優選、調整pH值等手段達到優化和強化。

圖是應用鋁鹽或鐵鹽混凝劑，以每摩爾DON對應投加鐵或鋁的摩爾數作為橫坐標的DON去除效果統計圖。圖1中寬泛的去除效果，是在不同混凝條件（沒有pH校正）和不同DON組成情況而形成的。該圖中的結果同時也受不同DON分析方法和不同樣品過濾方法的影響。

圖中數據展示了兩種獨立的趨勢。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。

一般來說，當混凝用于DON去除時，磷也同時得以去除，混凝劑投加量將需要額外增加。因此，在污水廠升級改造時，設計中需要考慮該因素對混凝去除DON的影響。

在利用強化混凝去除DON時，高混凝劑投加量也能帶來其它的一些附帶的效果。如，重金屬和砷的去除；紫外消毒時紫外線的透過率由60%提到到75%，這將顯著提高消毒的效果。

污水三級處理中固液分離工藝的選擇也是強化混凝去除DON技術的關鍵所在。較高的混凝劑投加量將會相對提高“惰性”化學污泥的含量。針對DON去除的固液分離工藝主要包括造粒絮凝，磁沉淀以及雙層過濾。

污水廠二級出水中DON的不同特性，導致可能需要額外的混凝劑投加量才能達到預期的去除效果。此外，也存在由于排放水總氮濃度限值過低，或二級出水中DON含量太高，而超過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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