摘要：概述了目前氨氮废水处理的几种主要技术，作了简单的分析和评价，探讨了以后发展趋势。

关键词：氨氮废水；生物脱氮；催化湿式氧化；电渗析；吹脱；汽提；沉淀；离子膜

1 前言：

近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮存在于许多工业废水中，特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工等生产过程，此外，皮革、孵化、动物排泄物等新鲜废水中氨氮初始含量并不高，但由于废水中有机氮的脱氨基反应．在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加。目前处理氨氮废水的主要方法分为三类：物化法，生物法以及新型工艺脱氮法。以下主要介绍几种方法的原理，优缺点等。

2 处理方法：

2.1物化法：

(1) 化学沉淀法

化学沉淀法是在氨氮废水中添加HY-912特效絮凝剂，使之与NH4+离子反应，生成难溶复盐沉淀来除去废水中氨氮的措施。

这种沉淀法可以避免吹脱法所产生的臭味，处理效率不受温度限制，适合于高浓度氨氮废水的处理。这种化学沉淀法，工艺简单，操作简便，反应快，影响因素少，节能高效，能充分回收氨实现废水资源化。

(2) 折点氯化法

折点氯化法是将氯气通入水中达到某一点，在该点时水中游离氯含量较低，而氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此，该点称为折点。该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化法除氨的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气，其反应方程式为：

NH3 + 1.5HCl0 → 0.5N2 + 1.5H20 + 2.5H+ + 1.5C1-

N2逸入大气，使反应源源不断向右进行。此法既可用于废水的深度处理，也可用于给水处理。脱氮率高、设备投资少、反应迅速完全，并有消毒作用。但液氯安全使用和贮存要求高，对pH要求也很高，产生的水需加碱中和，因此处理成本高。另外副产物氯胺和氯代有机物，主要是三卤甲烷(THMs)会造成二次污染.

(3)氨吹脱法

吹脱是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮转移至气相而去除。废水中的氨氮大多以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)保持平衡的状态而存在。其平衡关系如下式所示：

NH3 + H2O → NH4+ + OH-

这个平衡关系受pH值及温度的影响。吹脱法除氨，流程简单，处理效果稳定，但水温低时吹脱效率低，不适合在寒冷的冬季使用。同时，采用吹脱工艺处理氨氦废水时，将有部分氨逸散到大气中。该法适合于高氨氮废水的预处理，脱氮率高、操作灵活、占地小，但NH4+-N仅从溶解状态转化为气态，并没有彻底除去，存在二次污染。当温度降低时，脱氮率急剧下降，因此不适合在寒冷的冬季使用；同时易受吹脱装置大小及长径比例、气液接触效率的影响；装置及管道时间长久易产生CaC03沉淀。该法需不断鼓气、加碱，出水需再加酸调低pH。因此，处理费用比较高。

(4)汽提法

汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，处理机理与吹脱法一样是一个传质过程，即在高PH值时，使废水与气体密切接触．从而降低废水中氨浓度的过程。

(5) 离子交换法

离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法采用无机离子交换剂沸石作为交换树脂，沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，它是一类硅质的阳离子交换剂，成本低，对NH4+有很强的选择性。

离子交换法具有投资省、工艺简单、占地小、操作较为方便、温度和毒物对脱氮率影响小等优点，适用于中低浓度的氨氮废水(2.2物化脱氮处理新工艺：

(1) 电渗析法

电渗析也是一种膜法分离技术．它利用施加在阴阳膜对之间的电压去除水溶液中溶解的固体。在电渗析室的阴阳渗透膜之间施加直流电压，当进水通过多对阴阳离子渗透膜，含氨离子及其它离子在施加电压的影响下，通过膜而进人另一例的浓水中去，并在浓水中集聚，因而从进水中分离出来。 电渗析法可将含NH3-N 3000～/L废水中的氨氮去除85%以上。电渗析法处理此废水不受pH、温度的限制，操作简便，且可回收氨,但耗电量大。

(2) 催化湿式氧化法

催化湿式氧化法是在一定温度、压力下，在催化剂作用下，经空气氧化，使污水中的有机物和氨分别氧化分解成C02、N2和H20等无害物质，达到净化的目的。具有净化效率高(废水经过净化后可达到饮用水标准)、流程简单、占地面积少等特点。但是在使用中需要在高温下反应才能进行(200．350℃)，而且需要使用贵金属作为催化剂进行催化。

(3)光催化氧化法

光催化氧化法是目前流行的一种从废水中除去污染物的高级氧化法(AOP) 。AOP非均相反应主要是利用诸如Ti02及其复合半导体作催化剂，同时结合一定能量的光辐射，使光敏半导体在光的照射下激发产生电子—空穴时，吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子—空穴作用，产生氧化性极强的·0H自由基，通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或部分矿化，最终达到降解污染物的目的。 在非均相光催化氧化法处理氨氮废水试验中，影响氨氮脱除率的因素较多，主要有温度、pH值、曝气量、氨氮初始浓度、催化剂投加量、添加氧化剂、光强等。

2.3生物法：

传统的生物法生物脱氮法主要是利用微生物的硝化反硝化作用去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70％，二次污染小且比较经济。生物脱氮的途径如下：

NH4+——>N02-——>N03_——>N02-——>N2

硝化阶段 反硝化阶

尽管传统硝化反硝化工艺脱氮在污水脱氮方面起到了一定的作用，但仍存在以下问题：①硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高生物浓度，系统总水力停留时间长，有机负荷较低，增加了基建投资和运行费用；②受温度影响大，在低温季节和北方寒冷地区，无法有效发挥作用；③硝化过程是在有氧条件下完成的，需要大量的能耗；④反硝化过程需要一定的有机物，水中的COD经过曝气有一大部分被去除，因此反硝化时往往要另外加入碳源(例如甲醇)：⑤系统为维持较高生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同时进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用；⑥抗冲击能力弱，高浓度氨氮和亚硝酸盐进水会抑制硝化菌的生长；⑦为中和硝化过程产生的酸度，需要加碱中和，增加了处理费用。

2.4生化新工艺：

生化联合法：

MBR是现代膜分离技术与传统废水生物处理技术相结合的产物，它利用膜的选择透过性实现了废水生物处理中生物相的富集，从而达到大幅度提高废水处理效率、改善出水水质 的目的。出水稳定，工艺简单，污泥负荷低，所需水利停留时间短，容积负荷高，抗冲击负荷强，处理效率高，去除氨氮效果良好。但由于由于膜孔隙细微，膜面和内层附着了很多残渣、杂物与污泥，很容易使膜受到污染，降低膜通量，影响MBR系统的正常运行，需要定期对膜进行清洗。膜生物反应器(MBR)处理高氨氮废水具有很大的优越性：首先，MBR内高浓度活性污泥可以加快氨氮和有机物的降解速率，提高处理效率；其次，MBR有利于增殖世代时间长、絮凝性差的硝化菌，减少了硝化细菌的流失，加快硝化速率。

3 结语：

回收氨氮废水用的水处理方法，通常要做到废水的资源化利用。由于我国水资源匮乏，在治理废水时，将处理后废水作为中水或者纯水，转为它用，力求实现水的“零排放”。氨氮废水中含有可回收利用的含氨氮的化学物料。在治理这种废水时，应不让这些含氨氮的化合物排放出去污染环境，应“变废为宝”，将物料回收，降低企业废水治理成本，增加企业经济效益。选择采用何种回收氨氮废水用的水处理技术，应因地制宜，要根据具体条件从社会、环保、和经济效益全面考察。

对氨氮废水的处理，至今还没有寻找到一种通用的有效方法。目前，无论是用物化法、生物法或物化—生物联合法处理废水，对其处理技术的正确选择应从以下几点综合考虑：

1.提供改进生产技术和改变生产原料以减少废水量及降低氨氮浓度的机会；

2.与优化的水利用计划、良好的工厂管理及可能的副产品回收相结合；

3.用其它方法代替，包括物化法和生物法；

4.能够经济地处理废水中的氨氮。

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