1、氨氮的來源及危害

今天漓源環(huán)保給大家介紹一下高濃度氨氮廢水處理技術，水中氨氮的來源主要為生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物、某些工業(yè)廢水，如焦化廢水和合成氨、化肥廠廢水、農田排水、養(yǎng)殖水中過剩飼料及過度施肥等。大量的氨氮廢水直接排入水體會造成水體富營養(yǎng)化，導致水草、藍藻等生物大量繁殖，破壞生態(tài)平衡，引發(fā)系列環(huán)境問題，嚴重危害生態(tài)安全。在好氧條件下，亞硝化菌、硝化菌會將水體中的氨氮氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，對飲用水和水產生物產生很大危害。

2、氨氮處理技術

由于氨氮廢水難于處理，對環(huán)境危害大，因此氨氮廢水處理技術一直是國內外研究熱點。目前，國內外高濃度氨氮廢水處理技術按處理方式和原理不同，主要可以分為生物法、物理化學法和多種技術聯合使用。

2.1生物法

生物法是利用微生物的生命活動，通過氨化、硝化、反硝化等一系列反應使廢水中的氨氮終轉變?yōu)闊o害的氮氣排放。主要包括傳統生物硝化反硝化技術、同步硝化反硝化技術、短程硝化反硝化技術、厭氧氨氧化技術等。

2.1.1傳統生物硝化反硝化技術

傳統生物硝化反硝化技術包括硝化和反硝化兩個階段。硝化過程是指硝酸鹽和亞硝酸鹽菌在好氧條件下，將氨氮氧化成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮；反硝化過程是指在缺氧條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮氣，從而達到去除氨氮的目的。由于硝化細菌和反硝化細菌對生長環(huán)境需求不同，因此在生物法處理工藝中，硝化和反硝化過程往往在兩個不同的反應器內或同一反應器的不同階段進行。傳統生物硝化反硝化技術中較為成熟的工藝有A/O法、A2/O法、接觸氧化法、SBR序批式活性污泥法等。它們具有出水水質穩(wěn)定，操作簡單，成本低等優(yōu)點。但也存在一些弊端，比如對于低碳氮比廢水，需要外加碳源，使運行費用增加；而在處理高濃度氨氮廢水時，高游離氨對硝化細菌有抑制作用，從而導致出水水質難以達標，此外，傳統的生物硝化反硝化技術還存在能耗大、處理周期長、易引起二次污染等缺點。

2.1.2同步硝化反硝化技術

同步硝化反硝化(SND)技術是指硝化與反硝化過程在同一個反應器中同時進行。廢水中溶解氧受擴散速率的限制，在微生物絮體或生物膜表面濃度較高，好氧硝化細菌和氨化細菌占優(yōu)勢，越深入微生物絮體或生物膜內部，溶解氧濃度就越低，形成缺氧區(qū)，利于反硝化細菌的生長繁殖，從而為實現同步硝化反硝化提供了條件。

2.1.3短程硝化反硝化技術

短程硝化反硝化技術是指在同一個反應器中，氨氧化細菌先在有氧的條件下將氨氧化成亞硝酸鹽，然后在缺氧條件下，反硝化細菌以有機物或外加碳源作為電子供體，將亞硝酸鹽轉變?yōu)榈獨狻７睹懒氐葘⒍坛滔趸毦臃N到生物膜反應器(MBR)上，將反硝化細菌接種到上流式厭氧生物濾池(AF)中，構建了生物強化的MBR-AF短程硝化反硝化工藝，研究發(fā)現，在30℃下，隨運行時間增加，總氮去除率也隨著升高，高可達90%以上。

2.1.4厭氧氨氧化技術

厭氧氨氧化技術是指在缺氧或厭氧條件下，微生物以氨氮為電子受體，以亞硝酸鹽或硝酸鹽為電子供體，將NH+4、NO-2或NO-3轉化成氮氣的過程。

2.2物理化學法

物理化學法是利用物理和化學的綜合作用使氨氮廢水得以凈化。主要包括吹脫法、折點氯化法、離子交換法、磷酸銨鎂沉淀法等處理技術。

2.2.1吹脫法

吹脫法是通過加入堿調節(jié)pH值，使離子氨(NH+4)轉為游離氨，再通入蒸汽或空氣進行解吸，將氨從水相轉入氣相，從而達到去除氨氮的目的。低濃度氨氮廢水通常在常溫下用空氣吹脫，而高濃度氨氮廢水，如：化肥、石油化工、煉鋼、有色金屬冶煉、有機化工等行業(yè)廢水則常用蒸汽進行吹脫。吹脫法處理氨氮廢水的優(yōu)點在于氨氮去除效果穩(wěn)定，操作過程簡單，但也存在吹脫效率有限，受環(huán)境因素影響大，動力消耗大，運行成本高，塔板易堵塞以及調整pH時藥劑消耗量大等缺點，還需考慮氨氮排放帶來的二次污染問題。

2.2.2折點氯化法

折點氯化法是向廢水中通入足量氯氣或投加次氯酸鈉，將氨氮氧化成無害氮氣。當氯氣通入量達到某一點時，水中游離氯含量低，氨的濃度降為零。若繼續(xù)通入氯氣，水中的游離氯就會增多。因此，將該點稱之為折點，該狀態(tài)下的氯化稱為折點氯化。

折點氯化法氨氮去除率高，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響，但存在加氯量大，處理費用高、副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染等缺點。在實際應用過程中，后續(xù)還需要消耗大量堿試劑來中和產生的酸，從而增加了出水中總溶解性固體的含量，因此折點氯化法一般適用于給水或飲用水深度脫氮處理，不適合處理大量高濃度氨氮廢水。

2.2.3離子交換法

離子交換法是利用離子交換劑(不溶性離子化合物)內的可交換離子與溶液中的同性陽離子(NH+4)進行交換反應，把大量的NH+4都吸附到不溶性離子化合物表面，從而實現氨氮的去除。常用的離子交換劑有沸石、膨潤土和活性炭等。

2.2.4磷酸銨鎂沉淀法

磷酸銨鎂沉淀法(MAP法)是通過向廢水中投加鎂鹽和磷酸鹽，在堿性條件下生成磷酸銨鎂結晶沉淀，從而去除水中的NH+4-N。反應化學方程式如下：Mg2++NH+4+PO3-4+6H2O→MgNH4PO4.6H2O↓將所得的磷酸銨鎂固體進行酸溶、熱解等處理，可以將MAP轉變MgHPO4(MHP)，制得的MgHPO4可以用來重復吸附氨氮，從而實現“吸附-解吸再生-再吸附"的循環(huán)過程。

磷酸銨鎂沉淀法處理氨氮廢水具有反應迅速、工藝簡單、不受溫度和水中毒素影響、去除率高的優(yōu)點，適合高濃度廢水的處理。但該方法需要投加大量的磷酸鹽和鎂鹽藥劑，還需要添加氫氧化鈉來調節(jié)pH，成本較高，生成的MAP再生手段較為苛刻，不適合工業(yè)應用，因此尋求廉價的沉淀劑、優(yōu)化再生手段一直都是磷酸銨鎂沉淀法處理氨氮廢水需要解決的關鍵問題。

2.3多種技術聯用

單一的氨氮處理技術往往達不到理想的效果，采用兩種或兩種以上的處理技術可以彌補單一方法的不足。

3.結語與展望

總體而言，氨氮廢水處理的各種工藝技術，都有各自的優(yōu)勢與不足。生物法出水水質較穩(wěn)定，運行成本低，便于管理，但運行周期長，脫氮效率低，易受進水水質和環(huán)境因素影響，還易造成二次污染，適用于大規(guī)模的低氨氮廢水處理工程。物化法脫氮速率快，氨氮去除率高，但投資和運行費用較高，一般適用于高濃度氨氮廢水的預處理。

高濃度氨氮廢水，比如垃圾滲濾液、焦化廢水、稀土冶煉廢水等，成分復雜，廢水性質差異較大，高濃度氨氮廢水處理技術直接采用單一的生物處理技術或物理化學技術都難以取得良好的氨氮去除效果，水質排放難以達標。因此，多種脫氮技術聯用將是高濃度氨氮廢水處理研究的一個發(fā)展趨勢，而多種技術聯用需要充分考慮多種技術的銜接，必須對進水水質、各工藝流程處理后的出水水質以及各工藝流程對進水水質要求進行深入的系統分析，以便實現多種技術的銜接，達到理想的氨氮去除效果。

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