寧德生態環境通報了兩起氨氮總氮超標處罰案例

近日,寧德生態環境通報了兩起氨氮總氮超標處罰案例!

投加氮源過多致出水TN超標,被處罰11萬余元

福鼎市某造紙廠被列入年度重點排污單位名錄,寧德市福鼎生態環境局依法督促該廠安裝了廢水自動監測設備,并與生態環境主管部門的監控平臺聯網。2022年1月11日,寧德市福鼎生態環境局環境執法人員調閱監控平臺發現該廠總氮自動監測數據超標,立即赴現場檢查核實,并確定其安裝的廢水總氮自動監測設備1月份歷史數據連續多日出現日均值超標。經對該廠負責人調查詢問,其承認為提高污泥活性對水處理設施過量添加尿素,導致廢水超標情況,總氮問題可到污托邦社區交流。執法人員進一步對該廠自動監控設施驗收、運行、日常維護等情況進行核實,確定該廠總氮自動監控設施運行正常,數據有效,廢水超標排放情況屬實。

該廠擅自往水處理設施投放尿素導致廢水自動監測總氮數據超標的行為違反了《中華人民共和國水污染防治法》第八十三條第二項的規定。寧德市福鼎生態環境局對其環境違法行為進行立案處罰,處罰款11.97萬元。目前該企業已經按照要求開展整改,廢水達標排放。

氮源投加的思路

氮源投加如何防止TN超標?只能按量計算準確才行,如果計算錯誤,導致投加量過多,很容易導致出水TN超標!

一、氮的數值選擇

對于氮的數值選擇,大部分小伙伴是分不清的,也常常忽略這一點!記住一點!除碳工藝選擇TKN(凱氏氮,氨氮+有機氮的值),不過對于市政污水,沒有工業廢水混合的情況下,有機氮很少的,可以直接用氨氮,反正你自己的來水有沒有有機氮自己清楚,自己判斷!脫氮工藝選擇TN(總氮,氨氮+硝態氮+有機氮的值),為什么除碳工藝沒有硝態氮,這里說清楚一下,大家理解后就能記住了,因為單純的除碳工藝,微生物無法利用硝態氮代謝(合成+分解)只能利用氨氮,而硝態氮對于脫氮工藝的反硝化階段恰恰是必須的電子受體(受氫體)!

二、氮元素之間的關系

進入水體中的氮主要有無機氮和有機氮之分。無機氮包括氨態氮(簡稱氨氮)和硝態氮。

 

  • 氨氮包括游離氨態氮NH3-N和銨鹽態氮NH4+-N;
  • 硝態氮包括硝酸鹽氮NO3--N和亞硝酸鹽氮NO2--N;
  • 有機氮主要有尿素、氨基酸、蛋白質、核酸、尿酸、脂肪胺、有機堿、氨基糖等含氮有機物;
  • 可溶性有機氮主要以尿素和蛋白質形式存在,它可以通過氨化等作用轉換為氨氮;
  • 凱氏氮包括有機氮與氨氮,不包括硝態氮。

 

三、各類氮的成分分析

1、總氮TN

總氮是指可溶性及懸浮顆粒中的含氮量(通常測定硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、無機銨鹽、溶解態氨幾大部分有機含氮化合物中氮的總和)??扇苄钥偟侵杆锌扇苄约昂蛇^濾性固體(小于0.45μm顆粒物)的含氮量??偟呛饬克|的重要指標之一。

總氮的測定方法,一是采用分別測定有機氮和無機氮化合物(氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮)后加和的辦法。二是以過硫酸鉀氧化,使有機氮和無機氮轉變為硝酸鹽后,通過離子選擇電極法對溶液中的硝酸根離子進行測量,也可以用紫外法或還原為亞硝酸鹽后,用偶氮比色法,以及離子色譜法進行測定。

2、凱氏氮TKN

凱氏氮是以凱氏法測得的的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能被轉化為銨鹽而測定的有機氮化合物。此類有機氮主要指蛋白質、胨、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的,氮為負三價的有機氮化合物。不包括疊氮化合物、聯氮、偶氮、腙、硝酸鹽、腈、硝基、亞硝基、肟和半卡巴腙類含氮化合物。由于水中一般存在的有機化合物多為前者,因此,在測定凱氏氮和氨氮后,其差值即稱之為有機氮。

測定原理是加入硫酸加熱消解,使有機物中的胺基以及游離氨和銨鹽均轉變為硫酸氫銨,消解后的液體,使呈堿性蒸餾出氨,吸收于硼酸溶液,然后以滴定法或光度法測定氨含量。測定凱氏氮或有機氮,主要是為了了解水體受污染狀況,尤其在評價湖泊和水庫的富營養化時,是個有意義的指標。

3、氨氮NH3-N

氨氮是指游離氨(或稱非離子氨,NH3)或離子氨(NH4+)形態存在的氨。pH較高,游離氨的比例較高;反之,銨鹽的比例高。

氨氮是水體中的營養素,可導致水富營養化現象產生,是水體中的主要耗氧污染物,對魚類及某些水生生物有毒害。

氨氮對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,并隨堿性的增強而增大。氨氮毒性與池水的pH值及水溫有密切關系,一般情況,pH值及水溫愈高,毒性愈強。

常用來測定氨的兩個近似靈敏度的比色方法是經典的納氏試劑法和苯酚-次氯酸鹽法;滴定法和電極法也常用來測定氨;當氨氮含量高時,也可采用蒸餾-滴定法。(國標有納氏試劑法、水楊酸分光光度法、蒸餾-滴定法)

四、硝態氮NOx

1.硝酸鹽

水中硝酸鹽是在有氧條件下,各種形態含氮化合物中最穩定的氮化合物,通常用以表示含氮有機物無機化作用最終階段的分解產物。當水樣中僅含有硝酸鹽而不存在其他有機或無機的氮化合物時,認為有機氮化合物分解完全。如果水中含有較多量的硝酸鹽同時含有其他含氮化合物時,則表示有污染物已經進入水系,水的“自凈”作用尚在進行。

硝酸鹽氮的測定方法有離子選擇電極法、酚二磺酸分光光度法、鎘柱還原法、紫外分光光度法、戴氏合金換元法、離子色譜法、紫外法。

其中電極法測量方便,范圍寬,而且價格便宜,對水樣要求較低;酚二磺酸分光光度法測量范圍寬,顯色穩定;鎘柱還原法適用于水中低含量硝酸鹽測定;戴氏合金換元法適用于污染嚴重并帶深色水樣;離子色譜法需要專用儀器,但可于其他陰離子聯合測定。

2.亞硝酸鹽

亞硝酸鹽是氮循環的中間產物。亞硝態氮不穩定,可以氧化成硝酸鹽氮,也可以還原成氨氮。因此,在測定其含量的同時,并了解水中硝酸鹽和氨的含量,則可以判斷水系被含氮化合物污染的程度及自凈情況。

水中亞硝酸鹽的測定方法通常采用重氮-偶聯反應,使生成紅紫色染料。該方法靈敏度高、檢出限低、選擇性強。重氮試劑選用對氨基苯磺酰胺和對氨基苯磺酸,偶聯試劑為N-(1-萘基)-乙二胺和α-萘胺(有毒),N-(1-萘基)-乙二胺用得較多。

亞硝酸鹽氮的測定方法有N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法、萃取分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法等。(國標采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法、氣相色譜法等)

3、氮源的投加

氮源的投加都是在除碳工藝中,碳源充足,氮源缺少,這種情況我們用到的CN比就是除碳工藝的100:5,也就是20:1了!公式:

N=進水量*(C差值1/20-N差值1)/氮源中的TKN含量

其中:

N——氮源投加量

C差值1——進水COD-排放要求的CODN差值1——進水氨氮(或TKN)-排放要求的氨氮

1、尿素作為添加N源(CH4N2O 分子量:60.06 g/mol)

尿素含N量46.7%,若需添加1g N源,則需添加尿素N=1/0.467=2.14 g

2、硫酸銨做為添加N源((NH4)2·SO4分子量:132.14)

硫酸銨含N量21.2%,若需添加1g N 源,則需添加硫酸銨N=1/0.212=4.72 g

3、硝酸銨做為添加N源(NH4NO3分子量80g/mol)

硝酸銨含N量35%,但是TKN僅僅為17.5%,而且帶入了硝態氮,除碳工藝不能利用硝態氮,增加了TN超標的風險,盡量不要使用此類氮源,若需添加1g N 源,則需添加硝酸銨N=1/0.175=5.71 g


  
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