工业废水影响河涌氨氮

1. 工业废水去除氨氮的方法

根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。
故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
1． 折点氯化法去除氨氮
折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，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。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下：
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－
NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－
NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－
折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，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低浓度氨氮废水。
2． 选择性离子交换化去除氨氮
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。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。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。
O．Lahav等用沸石作为离子交换材料，将沸石作为一种把氨氮从废水中分离出来的分离器以及硝化细菌的载体。该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行。在吸附阶段，沸石柱作为典型的离子交换柱；而在生物再生阶段，附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。研究结果表明，该工艺具有较高的氨氮去除率和稳定性，能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。
沸石离子交换与pH的选择有很大关系，pH在4～8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH＜4时，H+与NH4+发生竞争；当pH＞8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点，适用于中低浓度的氨氮废水（＜500mg/L），对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一步处理。
3． 空气吹脱法与汽提法去除氨氮
空气吹脱法是将废水与气体接触，将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。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通常以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时，离子态铵转化为分子态氨，然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮，去除率可达60%～95%，工艺流程简单，处理效果稳定，吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液，也可根据市场需求，用水吸收生产氨水或用硫酸吸收生产硫酸铵副产品，未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低，不适合在寒冷的冬季使用。
用该法处理氨氮时，需考虑排放的游离氨总量应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。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水，但吹脱效率影响因子多，不容易控制，特别是温度影响比较大，在北方寒冷季节效率会大大降低，现在许多吹脱装置考虑到经济性，没有回收氨，直接排放到大气中，造成大气污染。
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。传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水间的接触时间及接触紧密程度可提高氨氮的处理效率，用填料塔可以满足此要求。塔的填料或充填物可以通过增加浸润表面积和在整个塔内形成小水滴或生成薄膜来增加气水间的接触时间汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水，操作条件与吹脱法类似，对氨氮的去除率可达97%以上。但汽提塔内容易生成水垢，使操作无法正常进行。
吹脱和汽提法处理废水后所逸出的氨气可进行回收：用硫酸吸收作为肥料使用；冷凝为1%的氨溶液。
4． 生物法去除氨氮
生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下，通过硝化和反硝化等一系列反应，最终形成氮气，从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种，但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。
硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的碳源，通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下：
亚硝化： 2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化 : 2NO2-+O2→2NO3-
硝化菌的适宜pH值为8.0～8.4，最佳温度为35℃，温度对硝化菌的影响很大，温度下降10℃，硝化速度下降一半；DO浓度：2～3mg/L；BOD5负荷：0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d)；泥龄在3～5天以上。
在缺氧条件下，利用反硝化菌（脱氮菌）将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出由于兼性脱氮菌（反硝化菌）的作用，将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物（碳源）。以甲醇为碳源为例，其反应式为：
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O
6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化菌的适宜pH值为6.5～8.0；最佳温度为30℃，当温度低于10℃时，反硝化速度明显下降，而当温度低至3℃时，反硝化作用将停止；DO浓度＜0.5mg/L；BOD5/TN＞3～5。生物脱氮法可去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70%～95%，二次污染小且比较经济，因此在国内外运用最多。其缺点是占地面积大，低温时效率低。
常见的生物脱氮流程可以分为3类：
⑴多级污泥系统
多级污泥系统通常被称为传统的生物脱氮流程。此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果，其缺点是流程长，构筑物多，基建费用高，需要外加碳源，运行费用高，出水中残留一定量甲醇；
⑵单级污泥系统
单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。前置反硝化的生物脱氮流程，通常称为A/O流程。与传统的生物脱氮工艺流程相比，该工艺特点：流程简单、构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大节省；将脱氮池设置在去碳源，降低运行费用；好氧池在缺氧池后，可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷。此外，后置式反硝化系统，因为混合液缺乏有机物，一般还需要人工投加碳源，但脱氮的效果高于前置式，理论上可接近100%的脱氮效果。交替工作的生物脱氮流程主要由两个串联池子组成，通过改换进水和出水的方向，两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行。它本质上仍是A/O系统，但利用交替工作的方式，避免了混合液的回流，其脱氮效果优于一般A/O流程。其缺点是运行管理费用较高，必须配置计算机控制自动操作系统；
⑶生物膜系统
将上述A/O系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器，即形成生物膜脱氮系统。此系统中应有混合液回流，但不需污泥回流，在缺氧的好氧反应器中保存了适应于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统。
由于常规生物处理高浓度氨氮废水还存在以下：
为了能使微生物正常生长，必须增加回流比来稀释原废水；
硝化过程不仅需要大量氧气，而且反硝化需要大量的碳源，一般认为COD/TKN至少为9。
5． 化学沉淀法去除氨氮
化学沉淀法是根据废水中污染物的性质，必要时投加某种化工原料，在一定的工艺条件下（温度、催化剂、pH值、压力、搅拌条件、反应时间、配料比例等等）进行化学反应，使废水中污染物生成溶解度很小的沉淀物或聚合物，或者生成不溶于水的气体产物，从而使废水净化，或者达到一定的去除率。
化学沉淀法处理NH3-N是始于20世纪60年代，在90年代兴起的一种新的处理方法，其主要原理就是NH4+、Mg2+、PO43-在碱性水溶液中生成沉淀。
在氨氮废水中投加化学沉淀剂Mg(OH)2、H3PO4与NH4+反应生成MgNH4PO4•6H2O（鸟粪石）沉淀，该沉淀物经造粒等过程后，可开发作为复合肥使用。整个反应的pH值的适宜范围为9～11。pH值＜9时，溶液中PO43－浓度很低，不利于MgNH4PO4•6H2O沉淀生成，而主要生成Mg(H2PO4)2；如果pH值>11，此反应将在强碱性溶液中生成比MgNH4PO4•6H2O更难溶于水的Mg3(PO4)2的沉淀。同时，溶液中的NH4+将挥发成游离氨，不利于废水中氨氮的去除。利用化学沉淀法，可使废水中氨氮作为肥料得以回收。

2. 工业废水处理出水氨氮超标应该怎么解决

在进行工业废水的处理过程中要有规律地对出水进行必要的指标检测，对出水氨氮指标异常情况要建立科学合理的应急处理预案。
首先，在进行工业废水的处理时，由于处理氨氮时要消耗大量的氧气来进行氨的氧化和亚硝酸盐的氧化，从而实现水体中氨氮的有效去除，然而在进行废水处理时并不是氧气的浓度越高越好，当需氧量有较高的浓度时，其氧气的传质水平不高。因此，在工业废水处理时要合理控制氧的浓度来达到氨氮的高效率去除。
其次，在进行工业废水的氨氮处理时主要是发生硝化反应，通过添加硝化促进剂来推动硝化菌进一步发挥其活性，从而最大程度实现氨氮的有效去除，并且硝化促进剂的添加量、种类及添加方式都要根据微生物的生长环境及营养生理来进行系统、科学、合理地调配。第三，尝试降低工业废水处理进水的氨氮负荷，可以通过把控进水的氨氮浓度或者减少废水的进水水量。如果废水有来源于一些精细化工厂的废水，通常情况下氨氮的浓度就会高一些，这时可以通过调节系统来把控进水氨氮的浓度达到适当的水平而避免造成废水氨氮处理的难度过大而致使氨氮的超标。同时对于废水进水的监测水平和力度也要进一步提高，这样才能在废水处理的进水源头上把控氨氮的合适浓度。
此外，合理控制进水的水量是利于硝化菌恢复的关键，可以通过进水水量的有效控制来达到自养型硝化菌的繁殖和恢复，进而达到硝化菌的最强活性来发挥硝化代谢反应，最终实现废水中氨氮的有效去除。

3. 水体氨氮超标的原因

1、 有机物导致的氨氮超标；

在运营过程中CN比小于3的搞氨氮废水中，脱氮工艺要求CN比在4~6，投加碳源来提高反硝化的完全性，

2、 内回流导致的氨氮超标；两方面原因：内回流泵有电气故障（现场跳停仍有信号）、机械故障（叶轮脱落等）和人为原因（内回流未试正反转，现场为正或者反状态）。

3、 PH过低导致的氨氮超标；· 内回流太大或者内回流曝气开太大，导致大量氧气流入A池，破坏缺氧或者厌氧环境，反硝化细菌有氧代谢，部分有机物被有氧代谢掉，严重影响反硝化完整， · 进水的CN比不足，原因也是反硝化不完整，产生的碱度少，PH值下降。· 进水碱度降低导致PH下降。（可控制）

4、 DO（溶解氧）导致的氨氮超标；污水是一个高硬度水质，特别容易结块，运行过程中曝气头会出现各种问题，例如堵塞、损坏等，导致DO一直提不上来氨氮升高。

5、 泥龄导致的氨氮超标；

积压的污泥过多，死泥太多，导致氨氮升高。

污泥回流不均衡，两侧系统回流相差过大，导致污泥回流水的一侧氨氮升高。

6、 氨氮冲击导致的氨氮超标；

工业废水和生活污水同一个管网，导致氨氮突然升高。

硝化系统，建立完善的硝化系统，综合HNF工艺，基于旋流脱氮填料、低温脱氮菌种及高密度分离器，实现全方位脱氮。

4. 废水中加入纯碱会影响氨氮吗

氨氮偏高 须分清分子态还是离子态
一般氨氮偏高，在养殖户养殖过程中，常使用的方案就是使用降解氨氮的药物（普遍为氧化剂或者底改类产品），效果并不是很理想。
实际上，氨氮在水体检测的时候，我们用普通的试剂盒检测的为总氨量，也就是说，是离子态氨氮和分子态氨的总量。藻类繁殖首先吸收的就是离子态氨氮，也就是说，高剂量的氨氮，有可能就是藻类繁殖最丰盛的营养源。
氨氮的危害关键取决于水体pH变化，当水体偏碱的时候，几乎全部为分子态氨氮，是有毒性的，鱼会产生浮头、不跟增氧机的现敬竖历象，实际上是一种潜在的中毒症状；当水体偏酸的时候，几乎全部是没有毒性的离子态氨氮，所以，不是所有的氨氮都都对于鱼类有害，也并不是只要氨氮高就一定是危险的水质。
水质分析盒检测得出水体氨氮偏高，说明了水体的营养物质丰盛，也就是水体本不缺乏氮肥。但是，很多鱼塘表现出来的就是底肥很好，但是，表层肥不起来，也就是藻类并不是很好。
猪粪塘、鸭粪塘，测出来的氨氮明显偏高，但是水质却偏瘦，主要问题的关键是，藻类繁殖不仅需要氮肥，还需要磷肥与钾肥，达到一定的比例，才可以被吸收利用，否则，只能逐渐沉积。其危害表现为氨氮偏高，一旦水体碱性偏高，就会导致有毒性的分子氨氮对于鱼类造成危害，这就是其中的利害关系。
所以，我们近阶段依旧提出降碱不降氨的说法。当水质检测氨氮偏高时候，首先检测水体酸碱度，如果水体偏酸，可以用磷酸二氢钾（不要使用磷酸钙，容易板结塘底）加EM菌加芽孢菌先后泼洒，几天后可以很快将氨氮吸收降解；
如果检测水体偏碱，首先使用有机酸解毒剂，全池解毒，降低酸碱度，之后用磷酸二氢钾加EM菌加芽孢菌先后泼洒，几天后纤团同样可以很快将氨氮吸收降解。
在氨氮偏高的时候，很多人喜欢使用各种氧化剂，实际上这种方案只适用于平时预防，避免各种有机质沉积，有很大的帮助。当前水体环境往往是超负荷的，整个水体环境基本上是还原性的，也就是说，投入再多的氧化剂，也无法改变强大的还原体系，只能缓解水体环境的进一步恶化，确保鱼体活动正常。
氨氮偏高水体危害严重需更加高度重视
水产养殖水质优劣程度的衡量只能以离子态铵(NH﹢4--N)和非离子态氨(NH3--N)两种形态来判定。例如在酸性水体，离子态铵(NH﹢4--N)受高温高压的影响转化成亚硝酸氮(NO2¯-N)，这会降低水生动物血液的输氧功能,使水生动物机体代谢功能下降。
另外不带电非离子态氨(NH3--N)与水产动物机体组织亲和力特别强,可破坏上皮组织结构，使机体肿胀，细胞坏死，血淋巴流失，氨还会刺激胃肠整个消化系统的粘液细胞，使之分泌大量的粘液，造成消化不良，容易引起厌氧菌感染而患痢疾肠炎病，(这时饲料大量添加黄连素原粉2g／Kg饲料)。
离子态铵(NH4--N)会抑制体内钠离子的运输，阻止排泄物(NH3)的排泄，引起机体渗透压失调，降低血液输氧功能而逃死。总之，只要养殖池塘存在氨氮偏高水体必然存在对水生动物毒性很大氮化合物，它们不仅能影响水产动物免疫系统，还会降低机体的抗病能力。因此在养殖过程中要求氨氮总量不超0.3mg/L。
虽然氨氮能作为浮游植物氮能量源，它擅长促进大型藻类(蓝藻)及水草生长，但是水体有益浮游植物繁殖生长习性讲究的是氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)比例协调，否则氨氮偏亮搜高水体会造成有益浮游植物伤肥而倒藻死亡，引起水体离子氧吧不足而缺氧。或者还会进一步促进水体单一性蓝藻的大量生长引起赤潮。
目前水产药品市场上大多数微生物制剂含量太低，不擅长降低氨氮偏高水体(这只能代表我个人意见)，只有作为协作作用。唯一高效方法是加强水体有益浮游藻类繁殖，从而促进光合作用。

5. 污水外回流时间长会不会影响氨氮超标

在污水处理过程中，会遇到各种各样的污水问题。例如：COD、氨氮、SS等指标不达标，污泥膨胀、浮泥和活性微生物死亡等，因为污水处理的原理都是相同的，所以污水处理研究从开始基本上是以生活污水作为研究蓝本的，以下我们以生活污水的为目标来总结运营过程中会遇到的问题。

进水水量与水质
进水水量

在我国，城市污水处理厂进水水量不足的现象普遍存在，这种吃不饱的原因既有通常被提到的污水收集管网建设滞后问题，也有设计能力超前的问题。这两方面原因导致许多地方的污水处理厂已经建成几年仍不能满负荷运行，有些污水处理厂甚至只能抽取厂区周边的河水进行处理，使得污水处理工艺控制增加了难度，也增加了工程投资的成本，造成资产的闲置与浪费，无谓地过多消耗本来就已非常紧张的污水处理资金。

相反，有的污水处理厂存在长期超负荷运行状态，例如某污水处理厂一期工程规模为40万m3/d，二期工程规模为24万m3/d，但由于资金短缺而使二期工程建设滞后，一期实际处理量已达到52万m3/d，处理出水水质有所下降。为此，合理确定污水处理厂建设规模与分期，高效使用治污资金，以及尽量提高污水收集率，是实现污水减排的前提。

进水水质

污水收集管网不配套，雨污合流制管网较普遍，管网管理不到位，致使进入城市污水处理厂的进水中雨水、河道水和工业废水的比例较大。

以下进水水质情况均不利于污水处理厂的正常运行：

1.进水中BOD、COD含量比设计值低，而氮、磷等指标则等于或高于设计值，从而增加污水脱氮除磷处理达标排放的难度;

2.工业废水中的夹带油污或有毒物质对城市污水处理厂的生物系统造成巨大影响，在极端情况下这些油污或有毒物质会使整个生物系统瘫痪，微生物菌种死亡，整个污水处理厂不得不重新培养活性污泥;

3.进水水质偏高，供氧与污泥脱水设备规格不能满足污水与污泥处理要求。其中垃圾渗滤液引入给城市污水处理厂运行所造成的影响需要给予足够重视。

对于污水收集与污水处理能力不协调的问题，需要有关主管部门将城市排水管网和污水处理厂建设纳入城市建设近、远期总体规划，保证污水收集系统与污水处理厂同步或先行建设。同时做好新建污水处理厂服务范围内污水水质调查，以合理确定设计进水水质。

出水水质

我国近年建设的城市污水处理厂基本要求达到国家GB18918-2002中的一级B标准，在一些地区还有要求达到一级A标准。即使是原有已建项目，也在逐渐进行升级改造，以提高污水减排效果。

6. 工业废水中的氨氮超标该如何处理

水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮提交回答凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。
絮凝沉淀法：加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去除颜色和浑浊等。
蒸馏法：调节水样的pH使在6.0—7.4的范围，加入适量氧化镁使呈微碱性（也可加入pH9.5的Na4B4O7-NaOH缓冲溶液使呈弱碱性进行蒸馏；pH过高能促使有机氮的水解，导致结果偏高），蒸馏释出的氨，被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法或酸滴定发时，以硼酸溶液为吸收液；采用水杨酸-次氯酸比色法时，则以硫酸溶液为吸收液。

7. 工业废水氨氮超标怎么办

楼主您好，氨氮超标原因有以下几种：

超标原因之一：溶解氧不足，这个需要检测内。

超标原因之二容：硝化菌缺失或者直接没有，这是最重要，也是最主要的原因之一，这种情况可以用XRT@硝化菌做个试验，添加后看是否有良好的降解效果，有效果的话，说明系统中不存在硝化菌。

超标原因之三：系统中存在毒性物质，对硝化菌产生毒性作用的物质，例如氧化剂，重金属，抗生素，杀菌剂等。有的话需要预处理解毒。

超标原因之四：系统工艺参数，也就是设计负荷偏高，不准确。
楼主，涉及到技术点和工况较多，因此需要具体问题具体分析，有需要可以联系，希望对您有帮助。

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8. 工业废水如何有效去除氨氮超标

1 高浓度氨氮废水处理技术

高浓度氨氮废水是指氨氮质量浓度大于500mg/L
的废水。伴随石油、化工、冶金、食品和制药等工业的发展，以及人民生活水平的不断提高，工业废水和城市生活污水中氨氮的含量急剧上升，呈现氨氮污染源多、排放量大，并且排放的浓度增大的特点〔2〕。目前针对高氨氮废水的处理技术主要使用吹脱法、化学沉淀法等。

1.1 吹脱法

将空气通入废水中，使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相，使废水得到处理的过程称为吹脱，常见的工艺流程见图 1。

图 2 生物脱氮的途径

用生物法处理含氨氮废水时，有机碳的相对浓度是考虑的主要因素，维持最佳碳氮比也是生物法成功的关键之一。

生物法具有操作简单、效果稳定、不产生二次污染且经济的优点，其缺点为占地面积大，处理效率易受温度和有毒物质等的影响且对运行管理要求较高。同时，在工业运用中应考虑某些物质对微生物活动和繁殖的抑制作用。此外，高浓度的氨氮对生物法硝化过程具有抑制作用，因此当处理氨氮废水的初始质量浓度<300
mg/L 时，采用生物法效果较好。

J. Kim 等〔24〕采用小球藻处理美国俄亥俄州辛辛那提磨溪污水处理厂废水中的氨氮，实验结果表明，小球藻在经历24 h 的迟缓期后，在48 h 内氨氮去除率可达50%。

2.3.1 传统生物硝化反硝化技术

传统生物硝化反硝化脱氮处理过程包括硝化和反硝化两个阶段。硝化过程是指在好氧条件下，在硝酸盐和亚硝酸盐菌的作用下，氨氮可被氧化成硝酸盐氮和亚硝酸盐氮；再通过缺氧条件，反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气，从而达到脱氮的目的。

传统生物硝化反硝化法中，较成熟的方法有A/O 法、A2/O 法、SBR
序批式处理法、接触氧化法等。它们具有效果稳定、操作简单、不产生二次污染、成本较低等优点。但该法也存在一些弊端，如必须补充相应的碳源来配合实现氨氮的脱除，使运行费用增加；碳氮比较小时，需要进行消化液回流，增加了反应池容积和动力消耗；硝化细菌浓度低，系统投碱量大等。

杨小俊等〔25〕通过A/O 膜生物反应器处理某炼油厂气浮池出水中的氨氮，实验结果表明，当氨氮和COD 容积负荷分别在0.04~0.08、0.30~0.84 kg/（m3·d）时，处理后水中氨氮质量浓度小于5 mg/L。

2.3.2 新型生物脱氮技术

（1）短程硝化反硝化技术。短程硝化反硝化是在同一个反应器中，先在有氧的条件下，利用氨氧化细菌将氨氧化成亚硝酸盐，阻止亚硝酸盐进一步氧化，然后直接在缺氧的条件下，以有机物或外加碳源作为电子供体，将亚硝酸盐进行反硝化生成氮气。

短程硝化反硝化与传统生物脱氮相比具有以下优点：对于活性污泥法，可节省25%的供氧量，降低能耗；节省碳源，一定情况下可提高总氮的去除率；提高了反应速率，缩短了反应时间，减少反应器容积。但由于亚硝化细菌和硝化细菌之间关系紧密，每个影响因素的变化都同时影响到两类细菌，而且各个因素之间也存在着相互影响的关系，这使得短程硝化反硝化的条件难以控制。目前短程硝化反硝化技术仍处在人工配水实验阶段，对此现象的理论解释还不充分。

（2）同时硝化反硝化技术。当硝化与反硝化在同一个反应器中同时进行时，即为同时硝化反硝化（SND）。废水中溶解氧受扩散速度限制，在微生物絮体或者生物膜的表面，溶解氧浓度较高，利于好氧硝化菌和氨化菌的生长繁殖，越深入絮体或膜内部，溶解氧浓度越低，形成缺氧区，反硝化细菌占优势，从而形成同时硝化反硝化过程。

邹联沛等〔26〕对膜生物反应器系统中的同时硝化反硝化现象进行了研究，实验结果表明，当DO 为1mg/L，C/N=30，pH=7.2
时，COD、NH4+-N、TN 去除率分别为96%、95%、92%，并发现在一定的范围内，升高或降低反应器内DO 浓度后，TN 去除率都会下降。

同时硝化反硝化法节省反应器，缩短了反应时间，且能耗低、投资省。但目前对于同步硝化反硝化的研究尚处于实验室阶段，其作用机理及动力学模型需做进一步的研究，其工业化运用尚难实现。

（3）厌氧氨氧化技术。厌氧氨氧化是指在缺氧或厌氧条件下，微生物以NH4+ 为电子受体，以NO2- 或NO3- 为电子供体进行的NH4+、NO2- 或NO3- 转化成N2的过程〔27〕。

何岩等〔28〕研究了SHARON
工艺与厌氧氨氧化工艺联用技术处理“中老龄”垃圾渗滤液的效果，实验结果表明，厌氧氨氧化反应器可在具有硝化活性的污泥中实现启动；
在进水氨氮和亚硝酸氮质量浓度不超过250 mg/L 的条件下，氨氮和亚硝酸氮的去除率分别可达到80%和90%。目前，SHARON
与厌氧氨氧化联合工艺的研究仍处于实验室阶段，还需要进一步调整和优化工艺条件，以提高联合工艺去除实际高氨氮废水中的总氮的效能。

厌氧氨氧化技术可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗，免去反硝化反应的外源电子供体，可节省传统硝化反硝化过程中所需的中和试剂，产生的污泥量少。但目前为止，其反应机理、参与菌种和各项操作参数均不明确。

2.4 膜技术

2.4.1 反渗透技术

反渗透技术是在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于半透膜对溶质的选择截留作用，将溶质与溶剂分离的技术，具有能耗低、无污染、工艺先进、操作维护简便等优点。

利用反渗透技术处理氨氮废水的过程中，设备给予足够的压力，水通过选择性膜析出，可用作工业纯水，而膜另一侧氨氮溶液的浓度则相应增高，成为可以被再次处理和利用的浓缩液。在实际操作中，施加的反渗透压力与溶液的浓度成正比，随着氨氮浓度的升高，反渗透装置所需的能耗就越高，而效率却是在下降〔29〕。

徐永平等〔30〕以兖矿鲁南化肥厂碳酸钾生产车间含NH4Cl 的废水为研究对象，利用反渗透法对NH4Cl
废水的处理过程进行了研究，实验装置采用反渗透膜（NTR-70SWCS4）过滤机。结果表明，在用反渗透膜技术处理氨氮废水的过程中，氯化铵质量浓度适宜在60
g/L 以下，在该浓度条件下，设备脱氨氮效率较高，一般大于97%，各项技术指标合格，可以用于实际生产操作。

2.4.2 电渗析法

电渗析是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使离子从电解质溶液中分离出来的过程。电渗析法可高效地分离废水中的氨氮，并且该方法前期投入小，能量和药剂消耗低，操作简单，水的利用率高，无二次污染副产物。

唐艳等〔31〕采用自制电渗析设备对进水电导率为2 920 μS/cm，氨氮质量浓度为534.59 mg/L
的氨氮废水进行处理，通过实验得到在电渗析电压为55 V，进水流量为24 L/h
这一最佳工艺参数条件下，可对实验用水有效脱氮的结论，出水氨氮质量浓度为13 mg/L。

3 不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较

不同氨氮废水处理方法优缺点比较见表 4。

通过对以上几种不同方法的论述，可以看出目前针对工业废水中高浓度氨氮的处理方法主要使用物理化学方法做预处理，再选择其他方法进行后续处理，虽能取得较好的处理效果，但仍存在结垢、二次污染的问题。对低浓度的氨氮废水较常用的方法为化学法和传统生物法，其中化学法的一些处理技术还不成熟，未在实际生产中应用，因此还无法满足工业对低浓度氨氮废水深度处理的要求；
生物法能较好地解决二次污染问题，且能达到工业对低浓度氨氮废水深度处理的要求，但目前对微生物的选种和驯化还不完全成熟。

9. 化工污水处理出水氨氮一直居高不下是怎么回事

可能导致氨氮超标的原因：
1、工厂偷排，导致废水超标排放、产生了高浓度氨氮
2、硝化菌受自身活性降低及氧传输浓度梯度下降
3、工艺本身的问题，曝气池单元停留时间偏小，系统的抗冲击负荷能力也就相对较弱。
解决办法
1、若发现出水氨氮接近排放标准上限时，应 加大进水及二级生化单元出水氨氮的检测频次，并应加强现场巡视，尤其是当污水收集系统中含有大量工业废水时，需加强夜间对提升泵房的巡视。若发现有明显工业废水的偷排现象，一方面要取样 化验及备查，另一方面应减少提升泵的开启台数甚 至关闭提升泵，将此部分污(废)水通过溢流管排出，以免破坏生化处理系统。若部分高浓度工业废 水已经进入初沉池，则应加大沉池的排泥量，避免其继续在系统内循环或进入后续主体生化处理单元。
2、若进入主体生化处理单元，并导致系统出水氨氮超标时，应采取如下应急措施:

10. 污水处理中影响氨氮的要素有哪些

氨氮去除剂的应用特点主要如下：
1.工作原理是氨氮去除剂中的几种催化物质催化废水中的离子态氨氮转化成游离状态。
2.只对氨类有效果，如：苯胺，铵盐;
3.对硝化态如硝酸盐，亚硝酸盐没明显效果，总氮如果有氨类形式的会下降。
4.对其他指标影响小。
工业污水处理中氨氮去除的物理方法：吹脱
工业污水处理中氨氮去除的生物方法：a/o工艺、a/a/o工艺