隨著環(huán)保認(rèn)識(shí)的日益增強(qiáng)，廢水中氨氮處置得到了人們的普遍關(guān)注，氨氮廢水中氨氮外排規(guī)范不時(shí)提升。本文闡述了不同工藝在處置氨氮廢水時(shí)的應(yīng)用狀況及特性，并分離筆者在該技術(shù)方面的一些研討心得對(duì)后續(xù)工藝開展提出瞻望。

　　1、氨氮概述

　　氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)方式存在的氮。通常以NH3-N表示。氨氮廢水通常指含NH3和NH4+的廢水。

　　人類生產(chǎn)生活的諸多方面造成氨氮廢水的產(chǎn)生，如人類自身的吃喝拉撒、垃圾滲濾液等，農(nóng)業(yè)方面的畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)田尾水，工業(yè)方面的冶金、化工、化肥、煤氣、煉焦、柔革、味精、肉類加工等作業(yè)，都觸及到氨氮廢水。

　　氨氮的危害：氨氮廢水中逸出來(lái)氨氣對(duì)人的眼、鼻、氣管都有激烈的刺激作用。進(jìn)入血液中的氨對(duì)人體的腦、心臟、肝臟、腎臟都會(huì)形成傷害，水體中的氨氮濃渡過(guò)高，會(huì)形成富營(yíng)養(yǎng)化，從而造成湖泊呈現(xiàn)水華現(xiàn)象，海洋呈現(xiàn)赤潮現(xiàn)象，進(jìn)而危及水生動(dòng)植物的生存，供水水源中氨氮濃渡過(guò)高會(huì)惹起供水管網(wǎng)的梗塞和腐蝕，飲用水中存在氨氮有可能轉(zhuǎn)變成對(duì)人體毒害較大的NO2-N和NO3-N。

　　2、氨氮工業(yè)廢水處理方法

　　氨氮廢水的處置辦法分兩大類，即氨氮轉(zhuǎn)形處置法和氨氮崩潰處置法。氨氮轉(zhuǎn)形處置法是讓廢水中的氨氮轉(zhuǎn)換一種存在方式，從廢水中別離出來(lái)。這類辦法主要有吹脫法、化學(xué)沉淀法、離子交流法、膜別離法。氨氮崩潰處置法望文生義是將廢水中氨氮?dú)牡簦蛊洳粡?fù)存在，消弭其危害。這類辦法主要包括生物法和折點(diǎn)氯化法。

　　2.1 氨氮轉(zhuǎn)形處置法

　　2.1.1 吹脫法

　　在堿性條件下，水中的氨氮主要以游離氨的方式存在，當(dāng)向水體中鼓入空氣或蒸汽時(shí)，游離氨穿過(guò)氣液界面向氣相轉(zhuǎn)移，從而到達(dá)脫除的目的。劉華等對(duì)工業(yè)廢水實(shí)施蒸氨/吹脫兩段處置，獲得了較好的氨氮去除效果。黃軍等對(duì)某化工企業(yè)廢水采用吹脫法實(shí)施預(yù)處置，將氨氮含量1200mg/L的廢水降至60mg/L。吹脫法對(duì)處置高濃度氨氮廢水非常有效，且設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，容易操作，技術(shù)成熟，去除率也較高，缺陷是只能去除游離的氨，去除很難徹底。能耗較高，吹出的氨氣需進(jìn)一步吸收處置，且易形成二次污染，吹脫塔也容易結(jié)垢。低溫效果降低明顯，吹脫后廢水需回調(diào)pH值。

　　2.1.2 化學(xué)沉淀法

　　化學(xué)沉淀法通常指磷酸銨鎂沉淀法(簡(jiǎn)稱：MAP)，原理可用反響式表示為：

　　沉淀產(chǎn)物俗稱鳥糞石，能夠作緩釋肥。文艷芬等研討了化學(xué)沉淀法脫除氨氮的工藝條件，鎂源由氯化鎂提供，PO43-由磷酸氫二鈉提供。結(jié)果標(biāo)明：化學(xué)沉淀法對(duì)不同濃度的氨氮廢水均有效。最佳條件為：溫度25～35℃，pH=10，鎂∶氮∶磷=1.2∶1∶1.2(摩爾比)，在此條件下處置初始氨氮濃度1000mg/L的廢水，時(shí)間20min，去除率高達(dá)98.7%。

　　化學(xué)沉淀法工藝簡(jiǎn)單，占空中積小，反響速度快，回收率高，受溫度影響小，處置高濃度氨氮廢水更有效，且沉淀得到的氨氮可循環(huán)再應(yīng)用。但該法除氨氮不徹底，藥劑投入量大造成本錢偏高，過(guò)量的藥劑也會(huì)惹起二次污染。

　　2.1.3 離子交流法

　　離子交流法是借助吸附資料對(duì)氨氮的選擇選擇吸附來(lái)脫除廢水中氨氮。常用的吸附資料有沸石、活性炭、蒙脫石和有機(jī)陽(yáng)離子交流樹脂等，過(guò)渡金屬離子負(fù)載離子交流樹脂等也有研討。

　　劉玉亮等研討標(biāo)明，自然斜發(fā)沸石具有較高的飽和氨氮吸附量，達(dá)31mg/g，且小粒徑沸石的吸附性能更好。王利對(duì)等在pH值7～8時(shí)用0.5～1.0mm的沸石處置稀土冶煉氯氨廢水，氨氮去除率可達(dá)52.6%。石峰等對(duì)KDF樹脂吸附氨氮的效果實(shí)施了研討，結(jié)果標(biāo)明，KDF樹脂不只具有良好的氨氮去除效果，而且再生效果也不錯(cuò)，可長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)運(yùn)用。劉寶敏等對(duì)焦化廢水用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交流樹脂實(shí)施實(shí)驗(yàn)，在靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中，陽(yáng)離子交流樹脂對(duì)高濃度氨氮廢水具有較強(qiáng)的吸附才能，飽和氨氮吸附容量為13.3mg/g，最大吸附率到達(dá)了90.87%。彭佳樂(lè)制備了一種新型的銅基離子交流樹脂，這種樹脂對(duì)氨氮的飽和吸附容量到達(dá)了44mg/g，且該樹脂再pH值為3.5～10.5的水溶液中較為穩(wěn)定。陳衛(wèi)文運(yùn)用膜別離辦法處置高濃度氨氮廢水，分別調(diào)查了廢水流速，PTFE膜的面積，膜組件長(zhǎng)度，處置液流向等影響要素結(jié)果標(biāo)明，最佳效果時(shí)氨氮去除率達(dá)98.8%。

　　該辦法具有投資省，工藝簡(jiǎn)單，所占空間小，不受溫度影響等優(yōu)點(diǎn)。但在處置高濃度廢水時(shí)，樹脂損耗嚴(yán)重，也需求頻繁實(shí)施再生、反洗，操作復(fù)雜化，本錢也增高。另原液需實(shí)施預(yù)處置，再生液也必需實(shí)施處置。

　　2.1.4 膜別離法

　　借助膜的選擇性、透過(guò)性來(lái)完成氨氮與廢水的別離。常用的膜別離有反浸透、電滲析以及納濾等。膜別離法的優(yōu)點(diǎn)是效果穩(wěn)定、啟動(dòng)快、操作煩瑣，對(duì)氨氮的回收率高，同時(shí)膜能夠反復(fù)再生應(yīng)用。但是對(duì)原液需實(shí)施預(yù)處置，處置高濃度氨氮，膜需求頻繁的再生水洗，本錢增高，還有產(chǎn)物可能會(huì)惹起二次污染。

　　2.2 氨氮崩潰處置法

　　2.2.1 生物法

　　生物法是應(yīng)用微生物的作用，在有氧條件下，氨氮可被硝化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮，在缺氧條件下，亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮又被反硝化成氮?dú)?，從而完成氨氮的去除?/span>

　　傳統(tǒng)生物法具有工序較短、操作簡(jiǎn)單、本錢低、效率高、不形成二次污染等特性，但僅限于低濃度氨氮廢水，且對(duì)溫度、pH、碳含量、溶解氧、有毒有害物質(zhì)的請(qǐng)求較高，反響時(shí)間也較長(zhǎng)。為了補(bǔ)償這些缺乏，科研工作者又展開了一系列改良技術(shù)研討，好像步硝化反硝化技術(shù)、短流程硝化反硝化技術(shù)、厭氧氧化技術(shù)等。

　　2.2.2 折點(diǎn)氯化法

　　折點(diǎn)氯化法簡(jiǎn)單說(shuō)就是應(yīng)用Cl2或ClO-(次氯酸鈉)將廢水中的氨氮氧化成N2，完成除氨氮的目的。過(guò)程中當(dāng)廢水中的氨氮趨近0時(shí)，水中剩余的氯也最低，這個(gè)點(diǎn)稱為折點(diǎn)。反響方程式為：

　　羅宇智等展開的折點(diǎn)氯化實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，在pH=7，NaClO溶液參加量為理論量的1.4倍，反響時(shí)間15min，廢水中氨氮濃度可降至8.35mg/L，處置后的廢水滿足稀土工業(yè)廢水氨氮排放規(guī)范。

　　此辦法效果好、反響快、不受水溫影響、操作便當(dāng)、投資儉省，但處置高濃度氨氮廢水運(yùn)轉(zhuǎn)本錢高。水中有機(jī)物及與氯氣生成三氯甲烷等，需實(shí)施預(yù)處置或深度處置，并且Cl2和次氯酸鈉的儲(chǔ)運(yùn)不便當(dāng)。

　　2.2.3 電催化氧化技術(shù)及設(shè)備

　　湖南特種金屬資料有限義務(wù)公司結(jié)合中南大學(xué)、中湘春天環(huán)保科技有限公司研發(fā)了電催化氧化處置氨氮的技術(shù)和設(shè)備，并投入生產(chǎn)應(yīng)用。該技術(shù)具有高效、疾速、徹底、受環(huán)境變化影響小、一體化設(shè)備操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。缺乏之處是處置高濃度氨氮廢水時(shí)本錢略高，總的來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)很有推行前景的技術(shù)成果。

　　2.3 結(jié)合處置技術(shù)

　　現(xiàn)有技術(shù)單獨(dú)應(yīng)用，存在多方面的缺乏，兩種或多種技術(shù)結(jié)合運(yùn)用可補(bǔ)償某些缺乏。比方吹脫法+生物法、吹脫法+折點(diǎn)氯化法、化學(xué)沉淀法+生物法、反浸透+電滲析，但到達(dá)完善照舊很難。

　　2.4 其它研討停頓

　　氨氮廢水處置技術(shù)除上述提到的之外，還有微波輔助技術(shù)、超聲波氧化(輔助)、濕式(催化)氧化、負(fù)壓脫氨、微電解、Fenton法除氨氮、光催化氧化等，在氨氮處置方面均有一定水平的應(yīng)用。

　　2.4.1 機(jī)械蒸汽再緊縮法

　　機(jī)械蒸汽再緊縮(MVR)技術(shù)是應(yīng)用蒸發(fā)器中產(chǎn)生的二次蒸汽，經(jīng)緊縮機(jī)緊縮、壓力、溫度升高，熱焓增加，然后送到蒸發(fā)器的加熱室，當(dāng)作加熱蒸汽運(yùn)用，氨與水分子相對(duì)揮發(fā)度不同，經(jīng)過(guò)蒸汽作用屢次汽化和冷凝完成高純度別離，氨轉(zhuǎn)化為氣態(tài)從水中逸出，從而到達(dá)脫氨氮的目的。

　　張金鴻等采用機(jī)械蒸汽再緊縮技術(shù)處置反浸透濃水，中試結(jié)果標(biāo)明：出水氨氮濃度不超越10mg/L，COD不超越50mg/L，可到達(dá)《城市污水再生應(yīng)用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)的請(qǐng)求。申濤等將MVR技術(shù)引入汽提脫氨中，分別采用MVR汽提脫氨法、單塔汽提及雙效汽提處置高濃度氨氮廢水，進(jìn)水質(zhì)量濃度為6g/L，廢水處置量為40m3/h，使處置后的廢水均到達(dá)相關(guān)排放規(guī)范。實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明：應(yīng)用MVR汽提脫氨技術(shù)處置廢水的本錢為13.24元/t，是汽提精餾技術(shù)處置本錢的33.16%，雙效汽提技術(shù)的57.72%。

　　MVR法適用于含鹽量較高且有機(jī)物難于降解的氨氮廢水，對(duì)總氮和總磷也有較好的處置效果。MVR濃縮液加工后可作為鹽粗品出賣，具有良好的循環(huán)經(jīng)濟(jì)效益。在蒸餾過(guò)程中，需參加氣體搜集處置安裝，防止形成二次污染。該辦法經(jīng)濟(jì)高效，但目前仍在研討階段，工藝條件還需進(jìn)一步研討。

　　2.4.2 氣態(tài)膜脫氨法

　　氣態(tài)膜法脫氨是采用疏水性的中空纖維微孔膜作為含氨廢水和吸附液的屏障，疏水的微孔構(gòu)造在兩液相間提供一層很薄的氣膜構(gòu)造。廢水中游離的NH3經(jīng)過(guò)濃度邊境層擴(kuò)散至疏水微孔膜外表，隨后在膜兩側(cè)NH3分壓差的推進(jìn)下，NH3在廢水和微孔膜界面處氣化進(jìn)入膜孔，然后擴(kuò)散進(jìn)入吸附液側(cè)與酸性吸附液發(fā)作快速的不可逆反響，從而到達(dá)氨氮脫除、回收的目的。該辦法具有氨氮脫除率高、能耗和操作本錢低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

　　2.4.3 微波輻照法

　　微波在處置氨氮廢水中的作用機(jī)理尚無(wú)定論，主要的一種說(shuō)法是微波的內(nèi)加熱和選擇性加熱，使NH3分子與H2O分子之間產(chǎn)生壓力差，促進(jìn)了NH3與H2O分子脫離。

　　LINLi開發(fā)了中試范圍的連續(xù)微波處置設(shè)備，對(duì)初始濃度2400～11000mg/L的武鋼焦化廢水實(shí)施處置，氨氮去除率可達(dá)80%。

　　訾培建等采用微波活性炭結(jié)合法處置氨氮廢水，當(dāng)活性炭投入量為2g/L時(shí)，氨氮去除率高達(dá)92.5%，對(duì)應(yīng)單一微波狀況下，氨氮去除率為82.7%。

　　3、結(jié)語(yǔ)

　　技術(shù)提升永無(wú)止境，科研探究歷來(lái)停歇。理想的氨氮處置技術(shù)應(yīng)不時(shí)向高效、徹底、清潔、易控制、低本錢、順應(yīng)性廣等方向而努力。