污水回用作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)充水時，再生水水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)結(jié)合循環(huán)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行來考慮。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，由于補(bǔ)充水水質(zhì)的原因，通常會產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕和大量微生物繁殖的問題，其中腐蝕和微生物的大量繁殖又是關(guān)聯(lián)的，對循環(huán)冷卻系統(tǒng)水質(zhì)的控制也是從解決這三個問題入手。目前各企業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水基本上是采用清凈地表水、地下水或自來水，而且各自都形成了較完善的水質(zhì)穩(wěn)定控制方法，將補(bǔ)充水更換為再生污水后，運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題可以通過對補(bǔ)充水水質(zhì)成分變化進(jìn)行分析得出。
一般情況下，再生污水同其它清凈水源相比存在以下特征:
(1)總?cè)芙庑怨腆w較高;
(2)COD、BOD5濃度高;
(3)氨氮濃度高;
(4)細(xì)菌群落數(shù)量多，懸浮物濃度較高。
總?cè)芙庑怨腆w高時會使系統(tǒng)的腐蝕傾向增大，其中的鈣、鎂離子含量高時可能產(chǎn)生結(jié)垢；當(dāng)補(bǔ)充水的有機(jī)物濃度(COD，BOD5)和氨氮濃度較高時，微生物可能在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)大量繁殖，進(jìn)而產(chǎn)生微生物粘垢，如粘垢粘附在管壁或換熱器壁上，會產(chǎn)生局部的腐蝕;如補(bǔ)充水中異養(yǎng)菌群數(shù)量大，則相當(dāng)于為系統(tǒng)中微生物的繁殖提供了大量的接種菌群，為微生物粘泥的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件，為此在污水回用工程中應(yīng)對上述指標(biāo)進(jìn)行針對性的分析。
目前含氨氮廢水的處理技術(shù)有:生物硝化法、離子交換法、吹脫法、液膜法、氯化或吸附法以及濕式催化氧化法等，對于氨氮濃度為幾十mg/L的二級生化出水，以生物硝化法、吹脫法和離子交換法應(yīng)用zui多，當(dāng)氨氮濃度不高時則宜采用氯化法。
（1）生物硝化法脫氨
生物硝化脫氨是利用硝化菌和亞消化菌在好氧條件下將氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程。這兩種細(xì)菌都是化能自養(yǎng)菌，在有氧條件下，亞硝化菌首先將氨氧化為亞硝酸鹽，然后硝化菌再將亞硝酸鹽進(jìn)一步氧化為硝酸鹽。國內(nèi)眾多的污水處理廠都具有生物硝化功能來去除污水中的氨氮，對于專門考慮生物硝化的處理設(shè)施，可將污水中的氨氮脫除到2mg/L以下。實(shí)際工程中，生物硝化同深度去除COD是同一構(gòu)筑物中完成的，相關(guān)研究表明，采用礦物質(zhì)載體的接觸氧化工藝處理煉油廠二級生化處理出水，經(jīng)過112h的反應(yīng)，當(dāng)進(jìn)水氨氮為20mg/L左右時，出水氨氮可以達(dá)到3mg/L以下。
應(yīng)該說明的是，生物硝化脫氨只能將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，總氮量并沒有減少，如果回用工藝對總氮有要求，應(yīng)增設(shè)反硝化單元。
（2）吹脫除氨
氨吹脫是首先將污水的pH調(diào)節(jié)到10.8——11.5，再使污水以水滴的形式逆流同大量空氣進(jìn)行傳質(zhì)，進(jìn)而將水中的氨氮以NH3的形式擴(kuò)散到大氣中的方法。這種除氨工藝簡單，容易控制，但存在二個主要問題:
氨的吹脫效率隨pH值的關(guān)系很大，為了達(dá)到較高的氨氮去除率，必須對污水的pH值調(diào)節(jié)到堿性，需要投加堿，原水中酸度越高，調(diào)節(jié)pH消耗的堿量越大;脫氨后的污水還要降pH調(diào)整到中性，需要投加酸或CO2，這將增加運(yùn)行費(fèi)用，同時還增加了污水中的溶解性固體含量。
（3）離子交換除氨
一般的陽離子交換樹脂對NH+4沒有優(yōu)先選擇性，不能用來脫氨，但斜發(fā)沸石對氨離子具有優(yōu)先選擇性，可以用來脫氨，這種脫氨工藝在美國已經(jīng)應(yīng)用多年，效果良好。其主要工藝流程是：污水通過斜發(fā)沸石離子交換器的過程中，污水中NH+4同沸石上的Na+發(fā)生等當(dāng)量離子交換，Na+進(jìn)入到污水中，而NH+4則通沸石中的陰離子結(jié)合并固著在沸石中，這樣在流經(jīng)斜發(fā)沸石離子交換器的過程中，污水中氨得到去除。當(dāng)沸石對氨的吸附達(dá)到飽和后，則停止進(jìn)水，對沸石進(jìn)行再生，再生后的沸石可以恢復(fù)交換能力，進(jìn)入下一個周期的離子交換。這種工藝的出水中氨含量可以達(dá)到1mg/L左右。
影響斜發(fā)沸石交換過程的主要影響因素有:pH值、污水中陽離子組成、沸石粒徑及水力負(fù)荷等。銨的交換pH值范圍為4——8，運(yùn)行證明，污水中陽離子組成不同會影響到沸石對氨的交換容量，在通常的城市污水陽離子濃度下，沸石對氨的實(shí)際交換容量約為總交換容量的1/4——1/5。此外，沸石粒徑越小、水力負(fù)荷越低，銨的去除效果越好。
（4）氯化脫氨
研究表明，投加液lv可以去除氨氮，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)投氯量/氨氮量=7.6∶1時，全部氨氮被氧化，進(jìn)一步投加的氯成為自由余氯。美國環(huán)保署的研究發(fā)現(xiàn)，氯氧化氨氮的zui終產(chǎn)物除了氮?dú)馔?，還有三氯化氮和硝酸鹽產(chǎn)生。對于20mg/L氨氮廢水，pH=6——8時，整個反應(yīng)過程約1分鐘。該工藝的特點(diǎn)是基建投資低，操作靈活。
綜合對比，由于生物硝化法脫氮同COD的去除是結(jié)合在一起的，因此生物硝化法zui為經(jīng)濟(jì);對于水中氨氮濃度較高又地處南方的工程，吹脫除氨可能是經(jīng)濟(jì)的選擇，北方地區(qū)則不可采用;離子交換除氨在國內(nèi)尚無應(yīng)用，同時其投資大、工藝復(fù)雜，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇;當(dāng)水中氨氮濃度較低時采用氯化脫氨可能更為經(jīng)濟(jì)，該方法也可同其它除氨工藝結(jié)合使用。
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