1、高氨氮廢水處理技術介紹各類氨氮廢水處理技術及其原理，包括各種方法的優缺點、適用范圍、高濃度氨氮廢水處理技術 的研究進展。通過對比分析，明確不同類型高氨氮廢水處理的選擇方法，為治理高氨氮廢水提供一條便捷 的選擇方法。近年來， 隨著環境保護工作的日益加強， 水體中有機物的代表指標 -COD 基本上得到有效控制， 但是， 含高氨氮廢水達標排放沒有得到有效控制，未經處理的含氮廢水排放給環境造成了極大的危害，如易導致 湖泊富營養化，海洋赤潮等。本文總結了國內外高氨氮廢水處理技術及其優缺點、適用范圍等。1、廢水中氨氮處理的主要技術應用與新進展1.1 吹脫法吹脫法是將廢水中的離子態銨 (NH4+) ，通過調

2、節 pH 值轉化為分子態氨，隨后被通入的空氣或蒸汽吹 出。影響吹脫效率的主要因素有： pH 值、水溫、布水負荷、氣液比、足夠的氣液分離空間。 NH4+OH- NH3+H2O煉鋼、石油化工、化肥、有機化工等行業的廢水，常含有很高濃度的氨，因此常用蒸汽吹脫法處理， 回收利用的氨部分抵消了產生蒸汽的高費用。石灰一般用來提高 pH 值。用蒸汽比用空氣更易控制結垢現 象，若用燒堿則可大大減輕結垢的程度。吹脫法一般采用填料吹脫塔，主要特征是在塔內裝置一定高度的 填料層，利用大表面積的填充塔來達到氣水充分接觸，以利于氣水間的傳質過程。常用的填料有拉西環、 聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。胡允良等人研究了某

3、制藥廠生產乙胺碘呋酮時產生的一部分高濃度 氨氮廢水的靜態吹脫效果。 結果表明：當pH=1013 ,溫度為3050 C時，氨氮吹脫率為70.3%99.3% <氨吹脫法通常用于高濃度氨氮廢水的預處理，該處理技術優點在于除氨效果穩定，操作簡單，容易控 制。但如何提高吹脫效率、避免二次污染及如何控制生產過程水垢的生成都是氨吹脫法需要考慮的問題。 1 .2化學沉淀法 (MAP 法)化學沉淀法是在含有 NH4+離子的廢水中，投加Mg2+和PO43-,使之與NH4+生成難溶復鹽磷酸氨鎂MgNH4PO4 6H2O（簡稱MAP）結晶，通過沉淀，使 MAP從廢水中分離出來。化學沉淀法尤其適用于處理高濃度氨氮

4、廢水，且有 90% 以上的脫氮效率。在廢水中無有毒有害物質時，磷酸氨鎂是一種農作物所需的 良好的緩釋復合肥料。處理時，若 pH 值過高，易造成部分 NH3 揮發。建議縮短沉淀時間，適當降低 pH 值，以減少 NH3 揮 發。沉淀劑最好使用 Mgo和H3PO4 ,這樣不但可以避免帶入其他有害離子，Mgo還可以起到中和 H+離子的作用。趙慶良等人的研究發現：在 pH=8.6 時，同時投加 Na2HPO4 和 MgCl2 可將氨氮從 6518mg/L 降至 65mg/L 。化學沉淀法處理高濃度氨氮廢水工藝簡單、效率高。但是，廢水中的氨氮殘留濃度還是較高；另外， 藥劑的投加量、沉淀物的出路及藥劑投加引

5、人的氯離子及磷造成的污染是需要注意的問題。1.3 膜吸收技術比較老的膜技術是液膜法，除氨機理是： NH3 易溶于膜相（油相），它從膜相外高濃度的外側，通過膜相的擴散遷移，至U達膜相內側與內相界面，與膜內相中的酸發生解脫反應，生成的NH4+ ,利用膜兩側的 NH3 分壓差為推動力，使 NH3 從廢水向吸收液轉移從而達到降低廢水中氨氮含量的目的。但如何防止 液膜乳化、富集了氨氮的吸收液的去向及減少吸收液對廢水的有機污染是該技術需要著力研究的內容。目前隨著膜技術的日臻完善，采用膜技術進行高濃度氨氮廢水處理成為研究的熱點。利用一疏水性膜 將含氨廢水與易吸收游離氨的液相隔于膜兩側。不同的吸收液需要選用不

6、同的膜。當采用H2So4 為吸收液時，必須選用耐酸疏水性固體膜，透過膜的 NH3 與 H2So4 反應生成 （NH4）2?So4 而被回收。處理后廢 水中氨氮的濃度理論上可達到零。該工藝的難點在于防止膜的滲漏。為了保證較高的通量，一般的微孔膜 的膜厚都比較薄，膜兩側的水相在壓差的作用下很容易發生滲漏。1.4 高級氧化技術1.4.1 折點加氯法折點加氯法是通過投加足量氯氣至使廢水中 NH3-N 氧化成無害氮氣，反應如下：2NH4+3HClO N2+3H2O+5H+3Cl-處理時所需的實際氯氣量，取決于溫度、 pH 值及氨氮濃度。氧化每毫克氨氮一般需要 610mg 氯氣。 雖然氯氧化法反應迅速完全

7、， 所需設備投資較少， 但液氯的完全使用和貯存要求高， 并且處理成本也較高； 若用次氯酸或二氧化氯發生裝置代替使用液氯，安全問題和運行費用可以降低，但目前國內最大的發生裝 置產氯量太少，并且價格昂貴，因此氯氧化法一般用于給水處理，將其用來作深度脫氮。對于大水量高濃 度氨氮廢水的處理顯得不太適宜。1.4.2 催化濕式氧化法催化濕式氧化法是 20 世紀 80 年代發展起來的治理廢水新技術。在一定溫度、壓力和催化劑作用下， 經空氣氧化，可使污水中的有機物和氨分別氧化分解成CO2 、N2、H2O 等無害物質，達到凈化的目的。杜鴻章等人用在270 C、9MPa條件下，利用催化濕式氧化法處理焦化廢水中的氨

8、氮，去除率達到99.6%該法具有凈化效率高、流程簡單、占地面積少等特點。經過國外多年應用與實踐，在技術上已具有較強的 競爭力。但如何降低成本還是實踐應用有待研究解決的問題。1.5 離子交換技術 離子交換法是選用對氨離子有很強選擇性的沸石作為交換載體，從而達到去除氨氮的目的。根據有關資料，每克沸石具有吸附15.5mg氨氮的極限能力，當沸石粒徑為3016目寸，氨氮去除效率可達到78.5 %, 但操作復雜，且再生液仍為高濃度氨氮廢水，仍需再處理，一般適合于低濃度氨氮處理。1.6 生物脫氮技術1.6.1 生物脫氮傳統工藝 -硝化/反硝化法傳統的硝化 /反硝化法是廢水中的氨氮在好氧菌作用下，最終氧化生成

9、硝酸鹽， 這一過程稱為硝化反應。其反如下：2NH4+3O2 2NO2 -+4H+2H2O 2NO2- +O2 2NO3 -總反應式為：NH4+2O2 NO3 -+2H+H2O硝化過程中要耗用大量的氧，一般認為溶解氧應控制在 1.22.0mg/L 以上，低于 0.5mg/L 則硝化作用 完全停止。硝化反應后有硝酸形成，使生化環境的酸提高，因此要求廢水中應有足夠的堿度來平衡硝化作用中產 生的酸，一般要求硝化作用最適宜的 pH 值為 7.58.5 。反硝化反應是指在無氧條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮（N03-）還原為氮氣（N2）的過程。其反應如下：4NO3-+?5C （有機 C） +H2O2N2 +5C

10、O2+OH -反硝化菌屬異養型兼性厭氧菌， 在有氧存在時， 它會以 O2 為電子受體進行好氧呼吸； 在無氧而有 NO3- 或N02-存在時，則以N03-或N02-為電子受體，以有機碳為電子供體和營養源進行反硝化反應。反硝化 過程中，理論的 C/N 應為 2.86 。當廢水中的 C/N 大于 2.86 時才能充分滿足反硝化對碳源的要求。廢水中 C/N 愈小，反硝化去除率也愈低，工程運行中一般控制 C/N 在 3.0 以上。生物處理對氨氮的降解徹底、運行費用低。是目前應用最為廣泛的脫氮技術。傳統的生物脫氮工藝是由 Barth 基于氨化、硝化及反硝化反應過程建立的三級活性污泥工藝。該系統因細菌生長環

11、境條件優越， 能夠快速徹底地去除總氮。 但該工藝流程復雜、 處理設備多。 上世紀 80 年代初開創的前置反硝化工藝 A/O， 以其流程簡單、碳源和堿度需求低的優勢迅速成為一種重要的生物脫氮工藝。此后隨著研究的深入，先后 出現了生物接觸氧化脫氮工藝、氧化溝脫氮工藝、 SBR 脫氮工藝及 MBR 脫氮工藝等新的生物處理技術。1.6.2 生物脫氮新工藝 短程硝化 /反硝化精選文檔，供參考！生物脫氮新技術的研究主要集中在開發一些低能耗、高效率、低投資的工藝。目前是通過選擇抑制性物質或限制硝化菌的活性，使氨氮氧化為亞硝酸鹽并積累，然后對其進行反硝化脫氮的短程硝化/反硝化。此法所需的氧量和電子供體量將分別

12、減少25%和40%根據研究，通過控制 pH: 7.88.0、DO: 2.0mgL、溫度：2530 C等條件，可促使亞硝化菌成為優勢菌，將大部分氨氮氧化為亞硝酸根。亞硝化菌對環境的變化很敏感。為了能獲得穩定和較高的氨氮亞硝化率，必須保證適宜亞硝化菌生長的環境條件并限制硝化菌的活性。因此，目前亞硝化菌篩選和培育的研 究也十分活躍。2、常用技術運行費用分析上述幾種方法中，從技術上講都是可行的，確定采用哪種方法關鍵在于處理工藝投資、運行成本以及運行可靠性，各類處理法處理Ikg氨氮的成本估算比較見表 1。表1各埶理漑理1 Kg用耒:元處fS50OinI IQOCIo 訶S(.:LO1.001.0fiSf.覘認丸投貓軒娥法堿孤魏動力2.00ffi翹.翹m IWOTSol占地人逐誠犒M20.0020J)空吒働加102.0SfflfW 有 M飜20.00 IflO胡于高馥駛理職亂逖誠桶3、結論目前氨氮處理法分為兩類：一類為物化法，包括吹脫法、MAP沉淀法、膜法、折點加氯法和離子交換法；第二類為生物脫氮法，包括硝化和亞硝化/反硝化工藝。對于高濃度污水氨氮污水來說，一般可采用空氣吹