氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮。 動(dòng)物性有機(jī)物的含氮量一般較植物性有機(jī)物為高。同時(shí),人畜糞便中含氮有機(jī)物很不穩(wěn)定,容易分解成氨。因此,水中氨氮含量增高時(shí)指以氨或銨離子形式存在的化合氮。自然地表水體和地下水體中主要以硝酸鹽氮(NO3)為主,以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮受污染水體的氨氮叫水合氨,也稱(chēng)非離子氨。非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子,而銨離子相對(duì)基本。標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類(lèi)地面水,非離子氨氮的濃度≤1毫克/升。氨氮是水體中的營(yíng)養(yǎng)素,可導(dǎo)致水富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象產(chǎn)生,是水體中的主要耗氧污染物,對(duì)魚(yú)類(lèi)及某些水生生物有毒害。水中的氨氮可以在一定條件下轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽,如果長(zhǎng)期飲用,水中的亞硝酸鹽將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺,這是一種強(qiáng)致癌物質(zhì),對(duì)人體健康為不利。
對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響
氨氮對(duì)水生物起危害作用的主要是游離氨,其毒性比銨鹽大幾十倍,并隨堿性的增強(qiáng)而增大。氨氮毒性與池水的pH值及水溫有密切關(guān)系,一般情況,pH值及水溫愈高,毒性愈強(qiáng),對(duì)魚(yú)的危害類(lèi)似于亞硝酸鹽。氨氮對(duì)水生物的危害有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害為:攝食降低,生長(zhǎng)減慢,組織損傷,降低氧在組織間的輸送。魚(yú)類(lèi)對(duì)水中氨氮比較敏感,當(dāng)氨氮含量高時(shí)會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)死亡。急性氨氮中毒危害為:水生物表現(xiàn)亢奮、在水中喪失平衡、抽搐,嚴(yán)重者甚至死亡。高氨氮廢水如何處理,著重介紹一下其處理方法:
一、物化法
1. 吹脫法
在堿性條件下,利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系進(jìn)行分離的一種方法,一般認(rèn)為吹脫與溫度、PH、氣液比有關(guān)。
2. 沸石脫氨法
利用沸石中的陽(yáng)離子與廢水中的NH4+進(jìn)行交換以達(dá)到脫氮的目的。應(yīng)用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問(wèn)題,通常有再生液法和焚燒法。采用焚燒法時(shí),產(chǎn)生的氨氣必須進(jìn)行處理。
3.膜分離技術(shù)
利用膜的選擇透過(guò)性進(jìn)行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便,氨氮回收率高,無(wú)二次污染。例如:氣水分離膜脫除氨氮。氨氮在水中存在著離解平衡,隨著PH升高,氨在水中NH3形態(tài)比例升高,在一定溫度和壓力下,NH3的氣態(tài)和液態(tài)兩項(xiàng)達(dá)到平衡。根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的原理即呂.查德里原理。在自然界中一切平衡都是相對(duì)的和暫時(shí)的?;瘜W(xué)平衡只是在一定條件下才能保持“假若改變平衡系統(tǒng)的條件之一,如濃度、壓力或溫度,平衡就向能減弱這個(gè)改變的方向移動(dòng)?!弊駨倪@一原理進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)理念在膜的一側(cè)是高濃度氨氮廢水,另一側(cè)是酸性水溶液或水。當(dāng)左側(cè)溫度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的壓力差,那么廢水中的游離氨NH4+,就變?yōu)榘狈肿覰H3,并經(jīng)原料液側(cè)介面擴(kuò)散至膜表面,在膜表面分壓差的作用下,穿越膜孔,進(jìn)入吸收液,迅速與酸性溶液中的H+反應(yīng)生成銨鹽。
4.MAP沉淀法
主要是利用以下化學(xué)反應(yīng):Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4
理論上講以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽,當(dāng)[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5;10;13時(shí)可生成磷酸銨鎂(MAP),除去廢水中的氨氮。
5.化學(xué)氧化法
利用強(qiáng)氧化劑將氨氮直接氧化成氮?dú)膺M(jìn)行脫除的一種方法。 折點(diǎn)加氯是利用在水中的氨與氯反應(yīng)生成氨氣脫氨,這種方法還可以起到作用,但是產(chǎn)生的余氯會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)有影響,故必須附設(shè)除余氯設(shè)施。