氨氮废水处理技术发展现状

王 洋

栗田工业（苏州）水处理有限公司 江苏 苏州 215011

1 氨氮废水的特点

氨氮废水如果经过处理就直接被排放到的水体中，这会对水生生态环境造成破坏。氨氮作为的污染水体的关键对象，其氧化分解会消耗大量氧气，这竟会导致水体中溶解氧含量见到降低，进而会对水中植物和动物的生长、繁殖造成不良影响，情况严重时会导致植物和动物发生死亡[1]。同时，氨氮与铵盐相比，其毒性更强，如果水中的氨氮含量出现超标情况，对于水中的生物来说会产生毒害作用。特别是在氧气充足状态下，氨氮在水中微生物的作用下，氨氮会被氧化，进而会生产亚硝酸盐，再结合蛋白质，最终生产亚硝酸盐，若亚硝酸盐通过水生物进入到人的提内，会致癌，或者发生畸形[2]。因此，为了对氨氮废水进行处理，减少水生生物对人体健康生命造成严重威胁，要采取合理技术对氨氮废水基处理，降低废水中氨氮浓度，进而将氨氮废水对于生态环境的影响控制在最小，改善生态环境，提高人们生活质量。

2 处理含氨氮废水的常用技术

2.1 吹脱法处理氨氮废水

吹脱法实际上就是利用调节升高氨氮废水的PH值，将高浓度氨氮转变成游离氨，向空气外加动力，从而氨氮废水中的游离氨从溶液中吹出进入到空气中，完成分离作业。吹脱法是现阶段我国处理高浓度氨氮废水采用的一直主要方法，该方法主要用户处理垃圾渗滤液，印刷厂废水，以及半导体工厂产生的氨氮废水，这些废水中氨氮含量较高，因此，采用吹脱法效果相对较好[3]。通过对铵根离子与水中到的氨分子的动态平衡状态的应用，进而实现对废水PH值的调节，进而让氨氮废水中氨氮离子主要以游离氨状态存在于废水中，然后通过曝气吹脱方式，让废水中得氨气得到转移，进而实现去除氨氮废水中氨氮的目的。

从吹脱法的具体应用情况来看，该方法去除氨氮废水中的氨氮效果较好，适用于处理氨氮浓度为500mg/L以上的高浓度氨氮废水，并且，操作起来相对简单，容易对反应进行控制。但是，该方法在具体应用期间也存在一定不足。特别是采用汽提法对氨氮废水进行处理时，处理1000kg废水需要应用500kg蒸汽；若在氨氮废水时，采用汽提法处理600m3废水，经过处理后废水中氨氮含量2.35 mmol·L-1，这会浪费掉大量的氨。在实际处理期间，为了确保经过治理后的液体可以的满足应用排放要求，对于采用的吹脱技术要采取闭式循环法，保证经过处理后的排放氨可以满足大气污染物和恶臭污染物排放标准。可见，吹脱法主要适合应用在浓度较大的氨氮的预处理中，吹脱法经常与其它处理氨氮废水方法进行联合，完成氨氮废水处理，吹脱法适合应用在PH值超过10.5的环境中。

2.2 化学沉淀法处理氨氮废水(MAP)

将化学沉淀法应用到处理氨氮废水中，就是向氨氮废水中加入适量Mg2+与 PO43-药剂，从而使氨氮废水中的NH4+发生化学反应，从而生成难以溶于水中的沉淀物，完成上述作业后，回收氨氮废水中氮磷。化学沉淀法主要适合应用在处理高浓度的氨氮废水中，通过对该处理方法进行应用，对于氨氮废水的脱氮效率能够超过90%。同时，在确定废水中没有毒害物质基础上，沉淀脱除获取到的磷酸铵镁可以作为一种肥料。从氨氮废水的具体处理情况来看，在处理时采用化学沉淀法，工艺设计十分简单，而且在进行氨氮废水处理时，化学反应十分稳定，而且受到外界各项因素较小，具有很强抵抗冲击能力，达到高效脱氮目的，化学沉淀法可以应用在不同浓度的氨氮废水中[6]。需要注意的是，在采取化学沉淀法时，作业人员要对投入氨氮废水中各种药剂量进行控制，并且要对处理后产生的沉淀物的应用方向进行明确，同时，需要作业人员注意的是，经过处理后的废水中氨氮残留量浓度仍然较高，因此，要采取相应措施进行处理。

2.3 折点氯化法

折点氯化法是一种具有代表性的化学氧化法，该方法在具体应用期间就是投加过量的次氯酸钠或者氯，进而将废水中的氨完全氧化成N2，在具体处理期间，当投入废水中的氯气达到某一点时，此时，水中游离氯含量最低，氨浓度降低到零，该点就是折点。折点氯化法在具体应用期间不会受到水温度影响，操作简单，在寒冷地区此法特别有吸引力。在pH为6～7、每mg氨氮氯投加量为10mg、接触0.5～2h的情况下，氨氮的去除率为90～100%。虽然此法反应速度快，投资成本低，但是液氯的安全使用和贮存要求高，且运行费用也高。副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理氨氮浓度低于50mg/L的氨氮废水。

2.4 离子交换法处理氨氮废水

采用离子交换法对氨氮废水进行处理，沸石是具体处理过程中最为常用的一种载体，从而达到提高氨氮脱除率的最终目的。通过对以往研究和作业经验进行总结分析可知，采用离子交换法时，每克沸石能够吸附氨氮15.5mg，处理效果良好。当沸石饱和时，要采用NaCL浓液对其进行再生，然后利用化学沉淀法，对再生液进行脱氮，效果良好。沸石具有比表面积大，吸附性能好，离子交换能力强，化学性能稳定等特点。沸石对氨氮的去除有着较好的效果，并且由于沸石资源在我国储量丰富、成本低廉。但是，离子交换法在具体应用过程中，该处理方法与其它处理方法相比，采用沸石交换脱除工艺，操作工艺相对来说较为复杂，该方法适合处理浓度相对较低的氨氮废水，该方法适合应用处理氨氮浓度低于500mg/L的氨氮废水中。

2.5 膜吸收法处理氨氮废水

2.5.1 反渗透技术

该项技术应用在氨氮废水中原理就是采用半透膜选择溶质截留作用，进而通过可靠方式完成对溶剂和溶质的分离，该项技术在具体应用期间，具有无污染、低能耗、工艺先进、维护容易等多项特点。处理氨氮废水过程中采用反渗透技术，为了确保反渗透脱除氨氮废水具有较高效率，必须要提高足够压力，同时，利用选择性膜，实现析出，为了提高铵根的去除率，需要调节pH到中性。在具体处理期间，适当提高膜一侧氨氮溶液浓度，针对高浓度溶液，需要配备与之相同的反渗透压力，确保脱除氨氮效果始终都能够保持一个相对较高状态，进而满足作业需求[8]。

2.5.2 电渗析技术

在采用电渗析技术对氨氮废水进行处理时，要设置直流电厂，以离子交换膜本身具有的选择透过特性，从而促使电解质溶液能够能够实现对离子的分离，该方法适合应用在处理氨氮浓度低于50mg/L以的氨氮废水中。从电渗析技术在处理氨氮废水应用具体效果来看，该项技术能够高效完成对氨氮废水中氨氮的分离，而且前期经济投入相对较少，消耗处理药剂和能源也都较少，同时，整体操作工艺相对简单，实现起来容易，而且经济效益良好。此外，采取电渗析技术处理，不会产生对生态环境造成污染的副产物，这也使该项技术在具体应用时具有较大优势，这也是该项技术得到了广泛应用的一项主要原因。

2.6 生物法处理氨氮废水

2.6.1 硝化反硝化

在处理氨氮废水处理中可以采用传统生物硝化反硝化脱氮技术，该项技术在具体应用过程中主要分为了以下两个阶段：

（1）硝化

该阶段就是在好氧状态下，通过对亚硝酸盐硝酸盐的合理应用，进行氧化，使氨氮与亚硝酸盐硝酸盐进行化学反应，生成硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，从而达到去除氨氮废水中氨氮的目的。

（2）反硝化

该过程指的是在缺氧状态下，采用反硝化菌还原亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，生产氮气，达到脱除氨氮废水中氮的目的。硝化反硝化技术在实际应用期间，整体工艺相对来说比较简单，并且，具体反应过程相对来说比较稳定，投入少，成本低，并且不会再次生产污染物。需要注意的是，在实际操作期间，要做好硝化细菌具体浓度的控制，而且要适当补给碳源，避免发生浪费，而提高运行成本。

2.6.2 新型脱氮技术

（1）短程硝化反硝化

该方法在应用时，反应可以在同一容器中开展，先在有氧条件进行反应，采用氨氧化细菌，让氨氮转变为亚硝酸盐，为了避免的亚硝酸盐被氧化，可以在缺氧状态下反应，在具体处理上，通过外加碳源和有机物方式，让亚硝酸盐发生反硝化反应，生成氮气。

（2）同硝化反硝化

硝化反硝化在都在同一容器中。含氨氮废水溶解氧在扩散速度受限，在该背景下，生物膜和微生物体都会有较高浓度的溶解氧，这也就为好氧硝化菌提供了一个良好的生长和繁殖空间，而且会在内部会形成缺氧空间，进而为反硝化细菌生长与繁殖营造一个良好条件，实现同硝化反硝化反应。

（3）厌氧氨氧化ANAMMOX

在厌氧环境下，加将NH4+作为供体，NO2--N为电子受体，采用厌氧氨氧化菌将氨氮转变为N2。ANAMMOX菌是专性厌氧自养菌，因而非常适合处理含NO2-、低C/N的氨氮废水。ANAMMOX工艺是投资回报很高的工艺。与传统的硝化/反硝化工艺相比，运行成本和二氧化碳产量的减少均高达90%。此外，该工艺只需要相当于传统工艺一半的空间。不消耗甲醇或其他碳源，剩余污泥产量极少。该方法更加经济环保，但是其应用效果受温度、PH、有机物等多项因素影响。由于ANAMMOX菌生长缓慢，只有在高浓度时才显示出活性，因此适用于处理氨氮浓度为500mg/L以上的高浓度氨氮废水。

3 结语

随着人们对氨氮废水处理研究的不断深入，人们研制了多种不同处理氨氮废水技术。在实际处理期间，要依据具体情况进行对比，确保采用的技术具有较强的适用性，在提高处理氨氮效率基础上，具有良好的经济效益和环境效益。