氨氮废水处理技术

1、氨氮废水的来源和危害

1.1 氨氮废水的来源

氨氮废水主要来源于城市生活污水、工业废水、农田排放等。随着石油、化工、食品和制药等工业的发展，以及人民生活水平的不断提高，城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮含量急剧上升。人工合成的化学肥料也是水体中氮营养元素的主要来源，大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带人地下水和地表水中。近年来，随着经济的发展，越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。

1.2 氨氮废水的危害

水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的危害：

（1）水中氮素含量太多会导致水体富营养化，进而造成一系列的严重后果。由于氮的存在，致使水中藻类数量增加，水体溶解氧量下降，使鱼类及其他生物大量死亡。水体中藻类迅速繁殖还会造成堵塞滤池，造成滤池运转周期缩短，增加了水处理的费用。

（2）氨氮以两种形式存在于水中，一种是氨,又叫非离子氨，脂溶性，对水生生物有毒。另一种是铵，又叫离子氨，对水生生物无毒。当非离子氨通过鳃进入水生生物体内时，会直接增加水生生物氨氮排泄的负担，氨氮在血液中的浓度升高，血液PH值随之相应上升，水生生物体内的多种酶活性受到抑制，并可降低血液的输氧能力，袋子氧气和废物交换不畅而窒息。

2、氨氮处理技术现状

目前，氨氮废水的处理技术主要有吹脱法、离子交换法、吸附法、折点氯化法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和传统生物脱氮法等。

2.1 传统生物脱氮法

传统生物脱氮法是通过硝化、硝化、反硝化以及同化作用来完成。传统生物脱氮的工艺成熟、脱氮效果较好。但存在工艺流程长、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺点。

2.2 离子交换法

离子交换法工艺简单、操作方便、成本较低。它是利用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与废水中的其它同性离子发生交换反应，从而将废水中的氨离子牢固地吸附在离子交换剂表面，达到脱除氨氮的目的。但是离子交换法树脂用量大、再生难、费用高，对于高浓度的氨氮废水，会使树脂再生频繁而造成操作困难，且再生液仍为高浓度氨氮废水，需要再处理。

2.3 吸附法

吸附法主要是指利用固体吸附剂的物理吸附和化学吸附性能，去除或降低废水中的多种污染物的过程。固体吸附剂能有效去除废水中的多种氨氮有机物，使处理后的水质得到净化。吸附法处理氨氮废水操作简单、易于控制，但是也要考虑吸附剂的再生和二次污染的问题。

2.4 折点氯化法

折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠，使废水中氨氮完全氧化成氮气的化学脱氮工艺。该方法的处理量可达到90%-100%。折点氯化法处理氨氮废水不受水温影响，脱氨率高，投资设备少，操作简便，并有消毒作用。但是对于高浓度氨氮废水处理运行成本很高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染，因此氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

2.5 化学沉淀法

化学沉淀法是通过向废水中投加某种化学药剂，使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应，形成难溶盐沉淀下来，从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。向含氨氮废水中投加Mg2+和PO43-，三者反应生成MgNH4PO4（MAP）沉淀物，从而达到除去水中氨氮的目的。

化学沉淀法处理氨氮废水具有工艺简单、操作简便、反应快、影响因素少的优点。尽管生成的沉淀物可以作为复合肥料，一定程度上降低了处理费用，但该方法的主要局限性在与沉淀药剂用量较大，从而致使处理成本较高，沉淀产物MAP的用途有待于进一步开发与推广。

2.6 催化湿式氧化法

催化湿式氧化法是20世纪80年代中期开发的一种处理废水的新技术。在一定的温度、压力下和催化剂的作用下，经空气氧化，可使污水中的有机物和氨分别氧化分解成CO2、H20及N2等无害物质，达到净化的目的。该方法具有流程简单、净化效率高、占地面积少等优点，但是由于反应需在高温下进行并考虑到对设备的腐蚀性所增加的维修费用，因此如何降低成本还是有待研究解决的问题。

2.7 吹脱法

吹脱法是将废水调节至碱性，然后在汽提塔中通入空气或蒸汽，通过气液接触将废水中的游离氨吹脱至大气中。通入蒸汽，可升高废水温度，从而提高一定pH值时被吹脱的氨的比率。而控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和PH。吹脱法处理氨氮废水的优点在于工艺简单、除氨效果稳定、适用性强、投资较低。但此方法能耗偏大需考虑排放的游离氨总量是否符合氨的大气排放标准，以免造成二次污染。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱，而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。