氨氮废水处理设

1. 高氨氮废水处理工艺

根据复你给的一些其他制数据，我说点个人看法：
1.生化性不错，但氨氮进水浓度比较高，出水要求氨氮为15，所以建议使用A/O
2.废水进入A/O前考虑作预处理，比如吹脱，考虑到不造成2次污染，可以加一尾气吸收装置
3.看产品的情况，废水本身很可能是碱性的，在此基础上调节作吹脱，也可以节约部分药剂成本
4.COD本身生化性比较好，一般情况下问题不大，在吹脱后的情况下，氨氮倒50~100一下不难，后续A/O在正常运行的情况下达到排放标准不难
5.如果不用吹脱，直接500多浓度的氨氮进行生化处理，压力太大，虽然实际运行中有处理好的案例，但不够保险，故实际选择还是看自身情况

2. 高浓度氨氮废水处理方法

高浓度氨氮废水处理最好采用微生物发生器，这种设备在网络文库中就能找到。
微生物一体化污水强化处理设备主要根据生物净化和流体力学原理，利用微生物在生命活动过程将废水中的可溶性有机物及部分不溶性有机物有效地去除，技术先进、性能稳定、使用安全，特别适合各种废（污）水处理和微污染治理具有以下优点：
1、该设备采用三级发生、交替运行、逐级衍生、对数增长技术，致使发生器产生微生物的密度高达达到1.8×1020CFU/ml，高密度微生物释放进入生化池后，池中生物量迅速提高到2.0×104mg/L以上，能将污水中的污染物彻底分解成CO2和H2O，从而使污水得到净化。
2、该设备为比较理想的污水生物处理设备，可根据不同种类、不同性质、不同环境的污水处理需要，生成不同种群、不同菌属、不同温度、不同污水处理需要的微生物，特别适合城镇生活污水、农村生活污水、医疗污水、工业废水、畜禽养殖废水、高盐废水、高氨氮废水、有毒有害废水、重金属废水、垃圾渗滤液等废（污）水处理的需要。
该设备还可直接与接触氧化法、AB法、A/O法、氧化沟、SBR等旧污水处理工程配套，在既不变动污水处理工艺，也不改动土建工程的条件下，实现污水处理升级扩容、污泥减量、脱氮除磷、中水回用等多种用途。该设备还可用于景观、河道、湖面、河流、咸水湖、海湾、土地等领域去除微污染，保护公共环境。
3、该微生物发生器产生的是高密度优势微生物菌群，能快速食掉污水中的污染物和淤泥，且不产生臭味，不用污泥脱水机、污泥传输机、泥饼外运车、废气处理设备和大功率的鼓风曝气设备，与传统方法比较，能耗是活性污泥法的1/8，设备投资可节约百分之七十，还可在浅层水池上运转，从而使污水处理池体积缩小、深度减浅，大大降低了一次投资费用和长期管理费用。
4、该设备产生的高密度微生物菌群通过射流进入处理池后，能迅速减少污水中的生物耗氧量(BOD)、化学需氧量（COD）和固体悬浮物（TSS），并有极强的脱氮除磷功能，还能在极短的时间内使5类水转变成3类以上，7天内消除污水中的臭味，10天内吃掉污水中50%左右的淤泥，每天降解20%的BOD，10-15天内实现达标排放或中水回用。
采用该设备处理污水无污泥膨胀之忧，也不受操作员学历年龄限制，管理方便，安全可靠。
5、随着高密度微生物菌群发生量的不断增加，污水中的生物耗氧量(BOD)也越来越少，大量的微生物因缺少BOD而失去存活能源自灭，变成二氧化碳和水，未自灭微生物还可成为鱼类和浮游生物的饵料，进而形成良性的生态处理净化过程，没有臭味、不产生污泥、无二次污染，营造绿色环境。
6、采用传统的生化法处理污水，受到气候及水温变化影响，当温度每降低10度，微生物的酶促反应速度就降低1-2倍，气候导致微生物的活性不足，造成污水处理效果不好，不但威胁着北方污水处理厂，对于南方冬天的污水处理厂也是严俊的考验，贵州长城环保科技有限公司生产的专利产品生物发生器彻底解决了这一难题，该发生器产生的高浓度微生物菌群释放进入曝气池后，其生物量讯速达到2.0×104mg/L以上，使曝气池中生物浓度较活性污泥提高10倍，填补了因水温低而导致生物量不足，污水处理效果差的技术难题。
7、采用传统的生化方式处理高浓度、高氨氮、高盐量、有毒性、重金属废水，由于微生物在这些污水中的成活少、数量小、致使污水处理后出水水质差、效果不稳定、难以达标排放。微生物发生器以独特的方式彻底解决了这一难题，该发生器能将生产出的1.8×1020CFU/ml以上的高浓度微生菌群源源不断地送入曝气池，较其他污水处理提高10倍以上的生物量，强大的微生物菌群加速对污水中污染物的降解和消化，同时曝气供氧又显著加速了污染物被分解成CO2和H2O，硝酸盐、硫酸盐成为微生物生长的养分，至使微生物又得到进一步的衍生，即使受天冷、低温、冲击负荷影响，和高浓度、高氨氮、高盐量、有毒性、重金属抑制，也无法阻止群雄逐鹿、前仆后继的微生物大军，形成对污水处理的强大阵容，进而降解和消化污水中污染物，最终实现废水达标排放或中水回用。
8、传统河道治理离不开闸坝、断水、清淤等处理过程，工程耗资大、工期长、淤泥量大。生物发生器直接安装在景观、河道、湖面、河流、咸水湖、海湾、土地等微污染源上游，从源头切断和堵住污染源头，并通过微生物降解污染、吃掉污泥、去除嗅味、除磷脱氮等作用实现彻底治理，为微污染治理提供了可靠的设备。

3. 污泥处理污水中如何去除氨氮

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。

去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。物理法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法有离子交换、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；生物法有藻类养殖、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,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．生物法除氨氮

生物法去除氨氮是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/(kgMLS•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；将脱氮池设置在缺氧池，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。

常规生物处理高浓度氨氮废水是要存在以下条件：

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主要原理是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。

4. 氨氮废水处理的废水处理工艺

工业废水处理设备给水曝气生物滤池利用大颗粒轻质陶粒滤料在升流条件下版对原水中权ss截滤率低、过滤水头损失一般不超过5kPa、冲洗前后的过滤水头变化小的特点，适当降低对滤料比表面积指标的要求，大幅提高滤速至16～20m/h，气水比为0～0.5。在大颗粒轻质陶粒滤料表面生物膜的生化与截滤双重作用下，预处理出水氨氮<0.5mg/L，为微污染源水的处理提供了一种高效、节能、省地的处理工艺。

5. 氨氮废水如何处理

脱出氨氮，1.加强氧化剂，可变成硝酸盐或亚硝酸盐，2.加碱，加热可以去除氨，3.用厌氧好氧生化可以除去

6. 高氨氮废水的最佳处理方式

1 物化法 1.1 吹脱法在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法，一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。 1.2 沸石脱氨法利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时，产生的氨气必须进行处理。 1.3 膜分离技术利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。例如：气水分离膜脱除氨氮氨氮在水中存在着离解平衡，随着PH升高，氨在水中NH3形态比例升高，在一定温度和压力下，NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕．查德里（A.L.LE Chatelier）原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水，另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1＞20℃,PH1＞9,P1＞P2保持一定的压力差，那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面，在膜表面分压差的作用下，穿越膜孔，进入吸收液，迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。 1.4MAP沉淀法主要是利用以下化学反应：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4 理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。 1.5 化学氧化法利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。 2 生物脱氮法传统和新开发的脱氮工艺有A/O，两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等。 2.1A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。其特点是缺氧池在前，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，反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。好氧在缺氧池之后，可以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。BOD5的去除率较高可达90～95%以上，但脱氮除磷效果稍差，脱氮效率70～80%，除磷只有20～30%。尽管如此，由于A/O工艺比较简单，也有其突出的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。

7. 氨氮废水处理方法

在化工、医药、垃圾渗滤等行业会产生大量的氨氮废水，直接排放可导致水富营专养化现属象产生。依斯倍环保脱氨膜技术的使用一方面可以大大的提升废水中氨氮的去除率，另一方面可以降低废水处理系统的运营总成本。脱氨膜设备技术NH3的分离和吸收是在膜丝的内外侧同时完成，省却传统工艺吹扫空气的动作，节省了大量的电耗，依斯倍环保脱氨膜技术已成功应用于江苏利民集团氨氮废水处理工程，工程设备能耗只有传统吹脱法的10%，氨氮去除率高达85%。

8. 氨氮废水处理的工艺流程

8. Bardenpho工艺
该工艺是在A/O工艺基础上，增设了一个缺氧段和好氧段，各段反应池均独立运行，混合液自第一好氧池回流至第一缺氧池而第二好氧池无混合液回流（因而须注意，第二缺氧池和第二好氧池并非组成一级A/O工艺）所增设的缺氧段和好氧段起强化脱氨和提高处理出水水质的作用。运行过程中，第一好氧池的内部回流混合液、原水中的有机基质及回流污泥进入第一厌氧池，进行反硝化脱氮。由于第一厌氧池进水中含有较多内碳源可利用因而具有较高的反硝化速率，但与其进水中的食料比有关。好氧一池的容积一般可按F./M为0.25考虑；在厌氧二池中，由于好氧二池出水中有机物浓度较低，同时也没有外加碳源因而反硝化菌主要通过内源呼吸作用，以细胞内碳源进行反硝化，因此反硝化效率较低，并与系统的污泥龄有关。但这种反硝化作用可有效地提高整个处理系统的反硝化程度，从而利于提高脱氮效率。必要时，可将少部分进水引入厌氧二池以适当补充碳源，提高其反硝化速率。该工艺中好氧二池的主要作用是进一步降低废水中的有机物浓度，同时改善出水的表观性状由于增设了厌氧二池和好氧二池强化处理作用，该工艺的脱氮效率可以高达90%~95%(城市污水)。
9. BABE工艺
在通常的废水生物处理工艺中，其污泥经浓缩的上层液或氧化处理后脱水滤液均需返回至主体工艺进行处理。由于污泥浓缩上层液或脱水滤液中富含氮，因而其向主体工艺的返回将增加主体工艺的处理负荷，从而影响处理出水中氮的指标。BABE在运行过程中将以A/O方式运行的处理工艺主流程中回流污泥的一部分分流入BABE间歇曝气池，BABE 所处理的对象为含有高浓度的TN的污泥浓缩上层液或污泥脱水滤液。通过BABE池的间歇曝气运行，不仅有效地延长了处理工艺的污泥龄，并可对其进液中的氮实现充分的硝化作用，同时由于BABE池的良好消化条件，即较低的有机负荷及良好的温度控制（一般将温度控制在30℃），有效地提高了污泥中硝化菌的数量。BABE池经间歇曝气后富含硝化菌的混合液、内回流与进水一起进入A/O工艺主流程，可实现充分的反硝化脱氮，强化了系统对氮的去处作用。

9. 氨氮废水处理的国内外现状

数字和公式都无法显示，给我邮箱给你发过去这篇期刊

氨氮废水处理技术现状及发展
许国强#，曾光明#，殷志伟!，张剑锋!
湖南大学环境科学与工程系，湖南长沙 湖南有色金属研究院，湖南长沙摘要) 系统地概述了氨氮废水处理技术现状及在工业中的应用情况，并在分析和评价的基础上探讨其发展趋势。
关键词) 氨氮废水；生物硝化；离子交换；氨吹脱；折点氯化
中
湖南有色金属
/# 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。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一，为满足公众对环境质量要求的不断提高，国家对氮制订了越来越严格的排放标准，研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。本文系统地阐述了氨氮废水处理现状和发展。
! 处理技术现状
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、肉类加工和饲料等生产过程，均排放氨氮废水，其浓度取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废
水，选择技术方案主要取决于：（#）水的性质；（!）处理效果；（,）经济效益。以及处理后出水的最后处置方法等。
虽然有许多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解；生物方法有硝化及藻类养殖，但其应用于工业废水的处理，必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水质及比较经济等优点，因此，目前氨氮处理实用性较好的技术为：（#）生物脱氮法；（!）氨吹脱、汽提法；（,）折点氯化法；（%）离子交换
法; # < , =。!$ # 生物脱氮法
生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。如果反应完全，氨氧化成硝酸盐分两阶段完成：开始，在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐，亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌，利用氨作为其唯一能源，方程式（#）为这个反应关系式。第二阶段，在硝酸菌的作用下，使亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌，方程式（!）为这个反应的关系式。整个硝化反应可以用总方程式（,）来表示。从此关系式中可看到要达到完全硝化，#$ & >? >?@1/, 1 A B 9（以氮计）就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!虽然有些异养生物也能进行硝化，但硝化中最主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳E/值为’$ %，当E/ 在+$ ’ < ’$ " 范围时，为最佳速度的"&F。当温度从( G提高到,& G时，硝化速度也随之不断增加，而剩余溶解氧大于#$ & >? B 9 就足以维持这一反应。
反硝化就是在缺氧条件下，由于反硝化菌的作用，将和
. 还原为的过程。其过程的电子供体是各种碳源，若以甲醇作碳源为例，其反应式为：

对于硝化反应，温度对其影响比其它生物处理过程要大些，一般温度应维持在为宜。
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处理法成功的关键之一。若废水性质不宜直接进行生物处理，则采用物化法或物化. 生物联合法达到排放要求较为经济。
生物脱氮可去除多种含氮化合物，其处理效果稳定，不产生二次污染，而且比较经济，但有占地面积大、低温时效率低、易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。
氨吹脱、汽提法
吹脱、汽提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。即将气体通入水中，使气水相互充分接触，使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸气作载气，前者称为吹脱，后者称为汽提。氨吹脱、汽提是一个传质过程，即在高0* 时，使废水与空气密切接触从而降低废水中氨浓度的过程，推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。
吹脱法一般采用吹脱池（也称曝气池）和吹脱塔两类设备，但吹脱池占地面积大，而且易污染周围环境，所以有毒气体的吹脱都采用塔式设备。汽提则都在塔式设备中进行。
自然吹脱法依靠水面与空气自然接触而脱除溶解性气体，它运用于溶解气体极度易解吸、水温较高、风速较大、有开阔地段和不产生二次污染的场合。此类池子兼有贮水作用。塔式设备中填料吹脱塔主要特征是在塔内装置一定高度的填料层，使具有大表面积的填充塔来达到气. 水间充分接触，利于气. 水间的传质过程。常用填料有木格板、纸质蜂窝、拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填充塔的塔顶，并分布到填料的整个表面，水通过填料往下流，与气流逆向流动，废水在离开塔前，氨组分被部分汽提，但需保持进水的0* 值不变。空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加，随气水比增加而减少，对要求达到的任何氨去除程度，进口浓度、0* 和塔温度曲线图有一个最小的气水比。由于氨吹脱、汽提的同时起到了冷却塔的作用，气水比增加将同时降低出口冷水的温度，如果0* 低于1"/ 2 时，它会降低吹脱效果。
氨吹脱、汽提工艺具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点，但其缺点是生成水垢，在大规模的氨吹脱、汽提塔中，生成水垢是一个严重的操作问题。如果生成软质水垢，可以安装水的喷淋系统；而如果生成硬质水垢，不论用喷淋或刮刀均不能消除此问题。
(/ ! 折点氯化法
折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠，使废水中氨完全氧化为$( 的方法。其反应可表示为
$当氯气通入废水中达到某一点，在该点时水中游离氯含量最低，而氨的浓度降为零。当)3( 通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此，该点为折点。处理时所需的实际氯气量取决于温度、0* 值
及氨氮浓度。折点氯化法处理后的出水在排放前一般需用活性炭或与%( 进行反氯化，以去除水中残余的氯。在反氯化时产生的氢离子而引起的0* 值下降一般可忽略，因为去除1 45 残余氯只消耗( 45 左右
的碱（以)6)%! 计）。活性炭去除残余氯的同时还具有去除其他有机物的优点。
此法效果最佳，不受水温影响，操作方便，投资省，但对于高浓度氨氮废水的处理运行成本很高。
(/ + 离子交换法
沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅铝酸盐，一般作为离子交换树脂用于去除氨氮的为斜发沸石，其对离子的选择顺序依次为。
此法具有投资省、工艺简单、操作较为方便的优点，但对于高浓度的氨氮废水，会使树脂再生频繁而造成操作困难，且再生液仍为高浓度氨氮废水，需再处理。常用的离子交换系统有三种类型：（1）固定床；
（(）混合床；（!）移动床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系统中，溶液的去离子过程为二阶段间歇
过程。溶液通过阳树脂床时阳离子与氢离子交换生
成酸溶液，然后此溶液再通过阴树脂床，以去除阴离
子。交换能力将耗尽时，树脂在原位再生，经常采用
向下流再生法，此法操作可靠方便，但其化学效率相
对较低，容积较大，联系到树脂用量大，有时为了适应连续流的要求，还需要有储备装置，因而投资费用
较高。
#$ %$ # 混合床
混合床系统用一步法来去除溶液中的离子。溶
液流过阳、阴树脂充分混合的混合床。混合床的再生
比两个单生床再生要复杂一些，因为在再生前必须
将两种树脂分开。在水力学上可利用两种树脂的比
重差用水力反洗使其分层。虽然混合床的化学效率
较高，但它需要大量的清洗水。这对节约用水不利，
另外将交换离子作为回收产品收集时，回收液稀，其
浓缩费用也很高。
#$ %$ ! 移动床
移动床系统通过二阶段过程来去除溶液中的离
子。在这两个过程中，虽然实际上工作流体处理的水
是间歇的，而它的效果却是连续的。首先溶液和阳树
脂逆向流动，阳树脂脉动通过容器，新鲜树脂从一端
补充，用过的树脂从另一端排出，在此过程中完成离
子交换和树脂再生。然后溶液游向流过一个与上面
相似的阴树脂移动床来完成阴离子的交换。
#$ & 化学沉淀法’ % (
化学沉淀法从#) 世纪*) 年代就开始应用于废
水处理，随着对化学沉淀法的不断研究，发现化学沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
废水中投加./# 1 和,-%
! 2 ，使之和0+%
1 生成难溶复
盐./0+%,-%·*+#-3 简称.4,5 结晶，再通过重力
沉淀使.4, 从废水中分离。这样可以避免往废水中
带入其它有害离子，而且./- 还起到了一定程度的
中和+1 的作用，节约了碱的用量。经化学沉淀后，若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的残留浓度还比较高，则有研究建
议化学沉淀放在生物处理前，经过生物处理后0 和
, 的含量可进一步降低。产物.4, 为圆柱形晶体，
无吸湿性，在空气中很快干燥，沉淀过程中很少吸收
有毒物质，不吸收重金属和有机物。另外，.4, 溶解
度随着7+ 的升高而降低；温度越低，.4, 溶解度也
越低。
化学沉淀法可以处理各种浓度氨氮废水。其与
生物法结合处理高浓度氨氮废水，曝气池不需达到
硝化阶段，曝气池体积比硝化2 反硝化法可以减小
约一倍。0+%
1 60 在化学沉淀法中被沉淀去除，与硝
化6 反硝化法相比，能耗大大节省，反应也不受温度
限制，不受有毒物质的干扰，其产物.4, 还可用作
肥料，可在一定程度上降低处理费用。因此，.4, 沉
淀法是一种技术可行、经济合理的方法，很有开发前
景，但要广泛应用于工业废水处理，尚需解决以下两
个问题：（"）寻找价廉高效的沉淀剂；（#）开发.4,
作为肥料的价值。
! 工业应用
氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关。对
于低浓度氨氮废水处理，应用较多的方法是空气吹
脱法、离子交换法、生物硝化和反硝化法等，其中
对于无机类氨氮废水的处理，以前两种方法应用较
多；而对于有机类氨氮废水的处理，则以生物硝化
和反硝化法为主。
!$ " 低浓度氨氮废水
!$ "$ " 天然沸石离子交换法’ & (
天然沸石为一种骨架状的铝硅酸盐，具有离子
交换特性，尤其是对0+%
1 具有特殊的选择性；还具
有良好的热稳定性和耐酸性，在高温或强酸条件下，
晶格仍可保持稳定。天然沸石离子交换法处理氨氮
废水具有工艺简单、操作方便、投资少等特点，一般
来说，对于氨碱厂和一些工艺比较先进、管理水平较
高的联碱厂，部分高浓度含氨再生液均可返回到生
产系统中去，这样既能简化整个污水处理工艺流程，
也能大幅度降低污水处理成本。但对合成氨及其他
氨加工行业不能返回工艺中的高浓度含氨再生液，
必须进行空气吹脱（吹脱气经+#8-% 吸收后排空）、
蒸馏等方法处理后使之循环使用。空气吹脱费用低，
但受到环境制约，而蒸馏法则不受环境影响，但费用
较高，硫酸吸收吹脱气中氨所得硫酸铵可作为复合
肥料生产的原料使用，而蒸馏所回收氨则可返回到
生产系统。
!$ "$ # 生物脱氮法
!$ "$ #$ " 在焦化废水中的应用
氨氮是焦化废水中的主要污染物之一，目前来
说，生物脱氮基本流程为4—4—- 工艺’ * (，焦化废
水含有高浓度0+!60 和有机物，其中很多物质具有
较强生物毒性，从而对硝化、反硝化过程有抑制作
用。所以应对硝化菌进行驯化，使其逐步适应高浓度
焦化废水环境，防止废水中有机物及0+! 对硝化菌
的抑制。综合考虑到0+!60 和9-: 的去除，厌氧处
理部分能通过厌氧水解和酸化菌群的作用改变废水
中有机物成分来提高废水的可生化性，便于后续工
序的良好运行。一般亚硝酸菌比硝酸菌有较强的环
境适应能力及耐受毒物能力，容易出现积累现象，所
以一般应防止水质的大幅度波动和长时间的冲击。由于%&!
’ 对环境也有一定的危害，会引起水体富营
养化，所以应对%&!
’ 的排放进行一定控制，可以进
一步反硝化处理，使%&!
’ 转化为%"。对于(—(—&
工艺的处理效果，回流比、碳氮比、溶解氧、)* 和温
度等都是主要因素，这些都应该视废水的水质而
定。
!+ #+ "+ " 在炼油废水中的应用
国内有的炼油厂废水处理采用隔油池—气浮池
—生物滤塔—活性污泥池处理，其实这种工艺对
,&-、,%、.&-、石油类、挥发酚、悬浮物的去除效果
较好，但对氨氮的降解效果很差，致使出水中%*!/%
不能达到国家排放标准。经过中试研究，提出& 0 &
和( 0 & 生化处理工艺，其结果表明这两种工艺都能
使处理后出水的%*!/% 以及其它控制指标达到国家
排放标准。& 0 & 工艺流程为：炼厂隔油出水—气浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—处理后废
水（外排），其主要生化系统包括一氧池和硝化池。一
氧池中优势菌种为异养菌，通过代谢活动降解有机
物，而硝化池中的优势菌种为硝化菌，主要将%*!/%
转化为%&!
’ 。( 0 & 工艺流程为：炼厂隔油出水—气
浮池—调节池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—处理后废水（外排），其中处理后废水部分回流至
调节池与气浮出水混合。其生化系统主要包括硝化
池和缺氧池，硝化池中的优势菌种为硝化菌，主要将
氨态氮转化为硝态氮；缺氧池中优势菌种为反硝化
菌，使硝化池部分回流水和气浮出水的混合水中硝
态氮转化为%"，并降解有机物。这两种工艺相对来说
运行比较稳定，耐冲击力较强。
!+ " 高浓度氨氮废水
对于较高浓度氨氮废水用一种方法处理，很难
达到国家排放标准，所以对于高浓度氨氮废水可用
联合法处理以达到排放要求。
!+ "+ # 吹脱法1 生物法应用
某些制药厂由于工艺原因产生的部分高浓度氨
氮废水，不适宜于直接用生物硝化处理，处理后很难
达到排放标准，但基于各种方法的比较研究，若对氨
氮废水先进行吹脱，大大降低%*!/% 浓度，后与其它
废水混合进入生化处理系统进一步处理，则出水水
质将会大有改观，只是废水中氨氮通常以氨离子和
游离氨形态相互平衡存在，)* 值为中性时主要以
%*2
1 存在，碱性时主要以%*! 形式存在。吹脱效率
与)* 值和温度有直接关系，应该做试验确定最佳吹
脱条件，达到最佳效果。
!+ "+ " 吹脱法1 折点氯化应用
对于某材料厂的%*2,3 工业废水的研究比较，
单一的吹脱法处理无法达到排放要求，采用闭路吹
脱盐酸液吸收回收%*2,3 与折点加氯法4 $ 5 联合使
用，既可达到较好的处理效果，又能回收液态或固态
氯化胺返回工艺使用或外销，大大降低了处理成
本。其折点加氯法化学反应式如下：
%*2
1 1 *&,3*%*",3（一氯胺）1 *"& 1 *1
%*",3 1 *&,3*%*,3"
（二氯胺）1 *"&
%*,3" 1 *&,3*%,3! 6 三氯胺或三氯化氮）1 *"&
一氯胺进一步氧化为氮：
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 ’
二氯胺经下列反应生成硝酸盐：
%*,3" 1 *"&*%*（&*）1 *1 1 ",3 ’
%*（&*）,3 1 "*&,3*%&!
’ 1 !,3 ’ 1 2*1
三氯胺在水中是呈稳定状态的。吹脱的含氮气
体用盐酸溶液进行二段循环吸收，反应为：
%*! 1 *,3*%*2,3
该方法既回收了有价物质，又消除了二次污染，
其工艺是脱氨氮的理想方法。
综上所述，氨氮废水治理技术的主要方法是生
物脱氮法和吹脱法及它们的联合应用，作者认为：氨
氮废水治理技术发展重点是改善现有工艺条件，降
低成本，同时开发新的治理方法。有研究指出4 7 5，鉴
于考虑到生物脱氮反硝化过程中可能出现的碳源不
足及硝化过程中可能出现的%&"
’ 的积累，如果人为
地加以引导，使%*! 以%*! %&"
’ %" 的脱氮
途径进行，即以%&"
’ 作为硝化反应的终点，则无凝
可以降低能耗，若需要外加碳源时，还可以降低脱氮
对有机碳源数量的要求。当然，生物脱氮是一个十分
复杂的生化过程，不易控制，对于以%&"
’ 作为硝化
终点的脱氮过程有待进一步研究。另外，在曝气池中
使用悬浮填料4 #8 5 也是现今的研究开发方向，但还较
少应用于工业废水方面，其密度接近于水，使用时直
接加于曝气池中，在曝气时悬浮于水中并均匀全池
流化，使固、液、气三相充分接触，污染物质被很快降
解，悬浮填料生物膜( 0 & 工艺可提高耐冲击力且只
需回流二沉池中硝化水，而无须污泥回流，动力消耗
低，运行管理方便。
2 结语
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T 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。

10. 污水处理厂氨氮废水去除方法是怎样的呢

氨氮废水特点：
氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。氨氮废水主要来自化工、冶金、化肥、煤气、炼焦、鞣革、味精、肉类加工和养殖等行业。排放的废水以及垃圾渗滤液等。
氨氮废水危害：
氨氮废水对鱼类及某些生物也有毒害作用。另外，当含少量氨氮的废水回用于工业中时，对某些金属，特别是铜具有腐蚀作用，还可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和设备。
氨氮废水处理方法：
处理氨氮废水的方法有很多，目前常见的有化学沉淀法、吹脱法、化学氧化法、生物法、膜分离法、离子交换法以及土壤灌溉等。
氨氮废水处理方法以及各种方法的优缺点：
1、化学沉淀法。又称为MAP沉淀法，是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐，使废水中的NH4﹢与Mg²﹢、PO4³﹣在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀，分子式为MgNH4P04.6H20，从而达到去除氨氮的目的。
影响化学沉淀法处理效果的因素主要有pH值、温度、氨氮浓度以及摩尔比(n(Mg²﹢):n(NH4﹢):n(P04³-))等。
化学沉淀法的缺点：由于受磷酸铁镁溶度积的限制，废水中的氨氮达到一定浓度后，再投人药剂量，则去除效果不明显，且使投入成本大大增加，因此化学沉淀法需与其它适合深度处理的方法配合使用;药剂使用量大，产生的污泥较多，处理成本偏高;投加药剂时引人的氯离子和余磷易造成二次污染。
2、吹脱法。去除氨氮是通过调整pH值至碱性，使废水中的氨离子向氨转化，使其主要以游离氨形态存在，再通过载气将游离氨从废水中带出，从而达到去除氨氮的目的。
影响吹脱效率的因素主要有pH值、温度、气液比、气体流速、初始浓度等。
吹脱法去除氨氮效果较好，操作简便，易于控制。对于吹脱的氨氮可以用硫酸做吸收剂，生成的硫酸钱制成化肥使用。吹脱法是目前常用的物化脱氮技术。但吹脱法存在一些缺点，如吹脱塔内经常结垢，低温时氨氮去除效率低，吹脱的气体形成二次污染等。吹脱法一般与其它氨氮废水处理方法联合运用，用吹脱法对高浓度氨氮废水预处理。
3、化学氧化法包含：折点氯化法、催化氧化法、电化学氧化法；
4、生物法包含：传统生物脱氮技术、新型生物脱氮技术（同时硝化反硝化（SND）、短程消化反硝化、厌氧氨氧化）
5、膜分离法。利用膜的选择透过性对液体中的成分进行选择性分离，从而达到氨氮脱除的目的。包括反渗透、纳滤和电渗析等。影响膜分离法的因素有膜特性、压力或电压、pH值、温度以及氨氮浓度等。
膜分离法的优点是氨氮回收率高，操作简便，处理效果稳定，无二次污染等。但在处理高浓度氨氮废水时，所使用的薄膜易结垢堵塞，再生、反洗频繁，增加处理成本，故该法较适用于经过预处理的或中低浓度的氨氮废水。
6、离子交换法。通过对氨离子具有很强选择吸附作用的材料去除废水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脱石及交换树脂等。
离子交换法是通过对氨离子具有很强选择吸附作用的材料去除废水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脱石及交换树脂等。
7、土壤灌溉。是将低浓度氨氮废水直接作为肥料使用的方法。对于有些含有病菌、重金属、有机及无机等有害物质的氨氮废水需经预处理将其去除后再进行灌溉。土壤灌溉要求氨氮浓度一般为几十毫克每升。