高浓度氨氮废水的处理技术研究综述

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1、高浓度氨氮废水的处理技术研究综述李淑媚（广东石油化工学院环境工程系环境07-1班，广东茂名525000）摘要：综述了目前国内外高浓度氨氮废水处理方法中物化法、生化联合法和新型生物脱氮法的原理、应用以及研究进展情况，并指出了各种方法存在的问题。并指出新型高效的生物脱氮工艺以及简单实用的生化联合工艺是今后研究工作的重点。关键字：高浓度氨氮废水物化法生化联合法新型生物脱氮进展随着我国社会经济的高速发展，各种污染物的排放量急剧增加，对环境尤其是水体造成了严重污染，水资源的短缺已成为制约我国可持续性发展的重要因素，根据环境监测总站的报道，我国城市地表水的主要污染物食氨氮、酚等。氨氮废水的

2、超标排放时水体富营养化的主要原因。另外，氨氮还会增大给水消毒和工业循环水杀菌处理的用氯量，对某些金属，特别是对铜具有腐蚀性，当污水回用时，再生水中氨氮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，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率[1]。氨氮废水已引起环保领域和全球范围的重视，近一、二十年来，国内外在氨氮废水处理方面开展了较多的研究，其研究范围几乎涉及物理、化学、生物法的各种处理工艺，新的技术不断出现，在氨氮废水处理的工业应用方面展露出诱人的前景。1．氨氮废水的来源氨是废水中的主要污染物之一，氮的存在形态主要有：NH4+－N、NO2－、NO3－、有机氮，在石化废水中NH

3、4+－N是最常见的污染物。水中的氮使水体富营养化，从而滋生细菌及藻类，对鱼类有毒害作用，对人类健康有危害作用[2]。无论在是日常生活还是在工业生产过程都存在大量的氨氮废水，目前国内外对废水排放或回用的氮指标的控制越来越重视，尤其欧洲对废水N、P指标要求比较严格，传统的老三套式（隔油、浮选、曝气）废水处理方法根本不能满足要求，许多国家都对污水脱氮技术进行开发研究以提高脱氮效率[3]。为了避免重复建设和使用不成熟的技术，分析当前的技术进展具有重要的现实意义。氨氮废水的来源主要有以下几个途径：a）生活污水中产生氨氮废水水中氨氮的来源主要为生活污水中如洗涤废水、含废弃食物产生的垃圾沥滤

4、液及人体排泄物等含氮有机物受微生物作用的分解产物；b）工业生产产生氨氮废水氮的工业污染来源于肥料生产、硝酸、炼焦、煤气、硝化纤维、人造丝、合成橡胶、碳化钙、染料、清漆、烧碱、电镀及石油开采和石油加工过程中。如国内某钨冶炼厂的萃取余液废水，主要成分有Na+、NH4+、SO42-、Cl-和石油类等，氨氮浓度在300～700mg/L，废水呈酸性，pH值在1.5左右，水量近300m3/d；国内某钽铌冶炼厂，其氢氧化钽或氢氧化铌的沉淀母液废水中氨氮浓度高达40～50g/L，氢氧化钽或氢氧化铌沉淀物的洗水中氨氮浓度也有几克每升；沉淀母液及洗水都呈弱碱性，pH值在9左右，主要成分有F－、NH

5、4+。钨、钽、铌冶炼废水中的氨氮都以氨根离子的形式存在，进入水体后加剧了水体的富营养化[4]；c）农田排水产生氮氮废水农业生产中大量使用的化肥，因利用效率不高而造成的氨流失，加上动物的排泄和垃圾渗滤液氨氮的排放等随地表径流进入地面水。52．氨氮废水处理技术研究与应用状况目前，氨氮废水的处理技术可以分为两大类：一类是物化处理技术，包括吹脱（或汽提）、沉淀、膜吸收、湿式氧化等，其中吹脱和膜吸收技术都需要氨氮尽可能以氨分子形态存在；另一类技术是生物脱氮技术。2．1物化处理技术依据NH3的质量分数与pH的关系，见图1，如果氨氮的去除形态为氨气，为达到较高的去除率，就必须调节溶液的pH在

6、11以上，这类技术包括吹脱、汽提、膜吸收等，在处理氨氮废水的过程中，需要消耗大量碱，但可以回收部分氨。2.1.1吹脱（汽提）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。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。　　王文斌等[5]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。　　王有乐等[6]采用超声波吹脱技术对化肥

7、厂高浓度氨氮废水（例如882mg/L）进行了处理试验。最佳工艺条件为pH＝11，超声吹脱时间为40min，气水比为l000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脱后氨氮在100mg/L以内。　　为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。Izzet等在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液（