高氨氮废水处理技术现状及工艺选择

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1、高氨氮废水处理技术现状及工艺选择近年来，随着国内外煤气化技术的不断发展，煤化工行业污染排放标准也不断提高，随之而来的高氨氮废水需严格处理后达标排放的问题日益突出。无论何种气化炉，在造气、洗涤和冷却过程中会产生含有大量悬浮物的高氨氮废水，其氨氮浓度可达500mg/L以上，直接外排将造成水环境污染和水体富营养化。虽然国内外处理高氨氮废水的工艺方法有物化法、生化联合法、新型生物脱氮法等多种方法，但是到目前为止，还没有一种方法能够很好地兼顾流程简单、投资省、效率高、操控方便以及无二次污染等各个方面。这些实践中的高氨氮废水处理工艺普遍具有投资高、装置繁琐、运行成本高、易产生二次

2、污染等缺点，增加了企业的运营压力。在此背景下，如何经济有效地处理高氨氮废水，实现环境效益与经济效益的双赢已成为国内外污水处理领域的一大难题。从已运行高氨氮废水处理项目的实践来看，各种处理工艺在技术上应该都是可行的，问题出在实践上。好的技术如果不能在投资、成本、运营、环保、经济上取得良好的综合效益，最终也是难以推广应用的。以高氨氮废水的处理工艺和技术路线为例，创新性的利用煤气洗涤过程中产生的高氨氮工业废水，经预处理后做为氨法脱硫的工艺用水，既解决了常规高氨氮废水处理工艺的装置复杂、成本高昂、运维困难、易产生二次污染等问题，又能充分利用其屮的氨氮制作硫酸鞍化肥，使其变废为

3、宝，达到了资源综合利用、循环经济的目的，同时，还降低了氨法脱硫工艺对氨水的消耗量,进而降低烟气脱硫成本。为国内外相同或者类似工况高氨氮废水处理工艺的选择供参考和借鉴。1高氨氮废水处理技术的现状目前，国内外处理高氨氮废水的主要技术有：吹脱及汽提法、折点氯化法、离子交换法、化学沉淀法、电渗析法、液膜法等等，这些技术可划分为物化法、生化联合法以及新型生物脱氮法三大类。氨氮废水处理技术的选择主要取决于源水的性质、处理后的效果和经济效益这三方面。国内多采用吹脱及汽提法、化学沉淀法和生物脱氮法，国外则以化学沉淀法和生物脱氮法为主。1.1物化法物化法包括吹脱及汽提法、沸石脱氨法、膜

4、分离技术、折点氯化法、MAP沉淀法以及化学氧化法等。吹脱及汽提法是在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系，在塔中反复形成水滴，通过塔内大量空气循环，气水接触使氨离子转化为氨气逸出;沸石脱氨法是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，一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水；金正环保膜技术是利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。DTRO膜技术在国内已经得到了较快的发展并应用在多种污水处理领域。1.2生化联合法上述物化法在处理高氨氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制，但是不能将氨氮浓度降到足够低（例如小于10mg/

5、l）,传统的生物脱氮法会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐而在处理浓度上受到抑制。因此，实际应用中多采用生化联合的方法，即在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。膜-生物反应器技术（MBR）是将膜分离技术与传统的废水生物反应器有机组合形成的一种新型高效的污水处理系统。1.3新型生物脱氮法传统的生物脱氮理论包括硝化和反硝化两个过程，分别由自养型硝化菌和异氧型反硝化菌完成。传统生物脱氮工艺需要消耗大量的溶解氧、碳源，造成较高的运行成本。随着近代生物学和生物技术的发展，国内外学者提出了一些脱氮理论的新认识，并逐渐形成了纶物脱氮新的理论。基于这些生物脱氮新理论，废水生物脱氮

6、新技术也有了较快的发展。2高氨氮废水处理的工艺选择根据上述高氨氮废水水质的性质可以看出，水的硬度高而且含有大量的悬浮物、氨氮以及其他杂质。为了满足煤气洗涤水循环回用的工艺目的，就必须：去除固体悬浮物至30mg/L以下，确保洗涤循环系统设备管道的畅通；降低温度至38°C以下，以确保煤气洗涤过程中降温的效果；降低冋用水的总硬度至350mg/L以下，降低洗涤循环系统的设备及管道结垢的风险；去除水中的氨氮浓度至10mg/l以下，以确保在高氨氮污水处理和回用过程中，非密闭设备、管道的氨氮溢出能达到环保标准。鉴于黑水中氨氮含量很高（超过500mg/L）,已成为高氨氮废水，因此废水

7、屮高氨氮的去除成为本项目的难点。按上述第一种思路，如若对降低硬度后的废水进行传统工艺的脱除氨氮处理，按照36m3/h的处理量和处理后氨氮总量小于10mg/L的合格排放标准，在现有的物化法、生化联合法、新型生物脱氮法等各种方法里面，均无法选择出一种既在投资、成本、操作、运行维护、不易产生二次污染等方面，又在环保效益、经济效益等方面都能取得较好综合效果的一种处理方法，特别是在环保效益和经济效益上很难两者兼顾，这是当前环保界和各企业都非常头疼的问题。