隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，產(chǎn)生了大量高濃度氨氮廢水。氨氮廢水來(lái)源有很多，如生活污水，農(nóng)業(yè)灌溉廢水、食品加工廢水、化肥、冶金生產(chǎn)廢水、煉油廠和制藥廠廢水等。氨氮廢水的大量排放，導(dǎo)致水體中氨氮大量富集，引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化與惡化，對(duì)水環(huán)境造成巨大危害，不僅嚴(yán)重影響了人們的正常生活，甚至危害了人們的身體健康，社會(huì)影響巨大。因此，必須對(duì)高濃度氨氮工業(yè)廢水處理，使水質(zhì)達(dá)標(biāo)后才能排放，下面，江蘇銘盛環(huán)境設(shè)備為您介紹高濃度氨氮廢水處理方法。

　　氨氮廢水的處理方法和工藝有很多種，主要有物化法和生物法。物化法包括吹脫法、離子交換法、折點(diǎn)氯化法、化學(xué)沉淀法、膜分離法、高級(jí)氧化法等。生物法包括硝化—反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、A/O、A2/O、SBR、氧化溝等。

　　1、物化法

　　1.1 吹脫法

　　在廢水中氨氮多以銨離子(NH+4)和游離氨(NH3)的狀態(tài)存在，兩者保持平衡，平衡關(guān)系為：NH3+H2O→NH+4+OH-。這個(gè)平衡受pH值影響。當(dāng)廢水pH值升高時(shí)，OH-離子增多，該平衡反應(yīng)向左移動(dòng)，有利于NH+4生成游離態(tài)的NH3，從而使得游離氨所占比例增大，游離氨易于從水中逸出。當(dāng)廢水的pH值升高到11左右時(shí)，廢水中的氨氮幾乎全部以NH3的形式存在，再加上曝氣吹脫的物理作用，則可促使NH3更容易從水中逸出，向大氣轉(zhuǎn)移。此外，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)方程向左移動(dòng)，也有利于NH3從水中逸出。依據(jù)此原理，可以采用吹脫法來(lái)去除廢水中氨氮，吹脫法一般分為空氣吹脫法、水蒸汽吹脫法(汽提法)和超重力吹脫法。

　　1.2 離子交換法

　　離子交換法是一種特殊的吸附過(guò)程即交換吸附。其主要機(jī)理是：利用離子間的濃度差和交換劑上的功能基對(duì)離子的親和力作為推動(dòng)力達(dá)到吸附特定離子的目的。吸附過(guò)程是可逆的，吸附飽和的交換劑通過(guò)添加特定的解吸液可對(duì)交換劑上吸附的離子進(jìn)行解吸，從而實(shí)現(xiàn)交換劑的循環(huán)使用。常見(jiàn)的交換劑有沸石等天然交換劑和人工合成的離子交換樹(shù)脂兩大類，而后者還可根據(jù)樹(shù)脂上功能團(tuán)的不同分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂。

　　1.3 折點(diǎn)氯化法

　　折點(diǎn)氯化法是將氯氣通入氨氮廢水中達(dá)到某一點(diǎn)，在該點(diǎn)時(shí)水中游離氯含量最低，而氨氮的濃度降為零。當(dāng)通入的氯氣量超過(guò)該點(diǎn)時(shí)，水中的游離氯就會(huì)增多，該點(diǎn)稱為折點(diǎn)，該狀態(tài)下的氯化稱為折點(diǎn)氯化，折點(diǎn)氯化法的原理就是氯氣與氨反應(yīng)生成了無(wú)害的氮?dú)?。加氯量?duì)反應(yīng)有很大影響，當(dāng)氯的投加量與氨的摩爾比為1∶1時(shí)，化合余氯增加，主要為氯氨。當(dāng)該比例為1.5∶1時(shí)余氯下降至最低點(diǎn)即“折點(diǎn)”，反應(yīng)方程式為：NH+4+1.5HClO→0.5N2+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-。pH值也是主要影響因素，pH值高時(shí)產(chǎn)生NO-3，低時(shí)產(chǎn)生NCl3。為了保證完全反應(yīng)，通常pH值控制在6~8，一般加9mg~10mg的氯氣可氧化1mg氨氮。

　　折點(diǎn)加氯法的優(yōu)點(diǎn)是氨氮去除率高(可達(dá)90%~100%)，不受水溫影響，處理效果穩(wěn)定，反應(yīng)迅速完全，設(shè)備投資少，并有消毒作用。缺點(diǎn)是由于在處理氨氮廢水中要調(diào)節(jié)pH值，處理成本較高。同時(shí)液氯使用安全要求高且貯存時(shí)要求的環(huán)境條件高。另外，折點(diǎn)加氯法處理氨氮廢水后會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物氯代有機(jī)物和氯胺，會(huì)給環(huán)境帶來(lái)二次污染。因此，折點(diǎn)氯化法多用于較低濃度氨氮廢水，適用于廢水的深度處理，工業(yè)上一般用于給水處理，對(duì)于大水量高濃度氨氮廢水不適合。

　　1.4 化學(xué)沉淀法

　　化學(xué)沉淀法去除廢水中氨氮的原理是：向氨氮廢水中投加磷酸鹽和鎂鹽，使廢水中的氨氮與磷酸鹽和鎂鹽生成一種難溶性的磷酸氨鎂沉淀(MgNH4PO4?6H2O)，從而達(dá)到去除廢水中氨氮的目的。

　　化學(xué)沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、效率高，經(jīng)處理后產(chǎn)生的沉淀物MAP經(jīng)進(jìn)一步加工處理后，能成為性能優(yōu)良的農(nóng)家復(fù)合肥料。缺點(diǎn)是處理成本高。在處理氨氮廢水過(guò)程中需加入大量?jī)r(jià)格昂貴的混凝劑。

　　1.5 膜分離法

　　膜分離法包括反滲透法、液膜法、電滲析法等。

　　1.6 高級(jí)氧化法

　　高級(jí)氧化法是通過(guò)化學(xué)、物理化學(xué)方法將廢水中污染物直接氧化成無(wú)機(jī)物，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為低毒、易降解的中間產(chǎn)物。應(yīng)用于脫除廢水中氨氮的高級(jí)氧化法主要有濕式催化氧化法和光催化氧化法。

　　2、生物法

　　生物脫氨氮的原理：首先通過(guò)硝化作用將氨氮氧化成亞硝酸氮(NO-2-N)，再通過(guò)硝化作用將亞硝酸氮進(jìn)一步氧化為硝酸氮(NO3-N)，最后通過(guò)反硝化作用將硝酸氮還原成氮?dú)?N2)從水中逸出。反應(yīng)方程式可以表示為：

生物法的優(yōu)點(diǎn)是：可去除多種含氮化合物，對(duì)氨氮可以徹底降解，總氨氮去除率可達(dá)95%以上，二次污染小且運(yùn)行費(fèi)用低。然而生物法對(duì)水質(zhì)有嚴(yán)格的要求，高濃度的氨氮對(duì)微生物活性有抑制作用，會(huì)降低生化系統(tǒng)對(duì)有機(jī)污染物的降解效率，從而導(dǎo)致出水難于達(dá)標(biāo)排放。因此，生物法主要用來(lái)處理低濃度的氨氮廢水，且沒(méi)有或少有毒害物質(zhì)存在，主要在處理生活污水以及垃圾滲濾液等方面應(yīng)用較廣泛。常見(jiàn)的氨氮廢水生物處理工藝有傳統(tǒng)硝化反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、A/O、A2/O、氧化溝和SBR。

3、方法比較

　　根據(jù)廢水中氨氮濃度不同可將廢水分為三類：

　　(1)低濃度氨氮廢水：氨氮濃度小于50mg/L;

　　(2)中濃度氨氮廢水：氨氮濃度為50mg/L~500mg/L;

　　(3)高濃度氨氮廢水：氨氮濃度大于500mg/L。

　　幾種主要方法適用范圍與優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。

　　4、總結(jié) 

　　綜上所述，處理氨氮廢水的方法有很多，主要有物理法、化學(xué)法和生物法。物理法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，氨氮負(fù)荷高，占地面積小等；缺點(diǎn)是能量消耗大，容易產(chǎn)生結(jié)垢并堵塞管道等?；瘜W(xué)法的優(yōu)點(diǎn)是氨氮去除率高，工藝流程簡(jiǎn)單，能量消耗小等；缺點(diǎn)是氨氮負(fù)荷低，所需化學(xué)沉淀劑量大，占地面積大等。生物法的優(yōu)點(diǎn)是氨氮負(fù)荷高，無(wú)需調(diào)節(jié)處理工藝pH值，加堿量少等；缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜，限制因素多，占地面積大等。 

　　盡管上述每種處理方法都能獲得較好的氨氮去除效果，但對(duì)于一些較高濃度的氨氮廢水單獨(dú)采用一種方法處理難以使廢水中氨氮達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，往往需多種技術(shù)組合處理。一般對(duì)于低濃度氨氮廢水采用生化處理，其處理費(fèi)用較低；但對(duì)于含有高含鹽、高氨氮的廢水，往往需要進(jìn)行物化預(yù)處理。研究如何經(jīng)濟(jì)合理的組合各技術(shù)處理氨氮廢水是極其重要的，也是未來(lái)的一個(gè)研究方向。