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废水中氨氮处理方法范文1
关键词：氨氮废水处理 磷酸铵镁 化学沉淀法 要点
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）004-123-02
1 前言
目前水体污染超标比较严重的是氨氮废水的排放，其来源遍及很多地域，排放出来的有毒物质会给水中生物带来生病威胁。国家对于氨氮废水的处理方式多种多样，化学沉淀法因其工艺手法简易，净化水体污染效率高，反应速度快等特点而被国内外重视利用，广泛利用到氨氮废水处理当中，其原理就是在废水中投入沉淀剂，与氨氮发生反应，生成难溶于水的物质，从而进行沉淀分离，这过程也叫做脱氧。
2 高浓度氨氮的危害
废水排放中含有的高浓度氨氮，是水环境中氮的表现形态，对水体影响极大，它一旦跟水体进行接触就会给水体造成污染，我们经常会在一些江河湖泊中发现藻类的存在，特别是流动速度缓慢河流更容易被氨氮污染，造成藻类植物的大量繁殖，致使水体缺少氧气，危机鱼类乃至水生动植物的生命，引发水质质量的异变，其呈黑色液体，江河因此会附上恶臭，加大了自来水处理厂的工作量，难度大大提高；某些金属物质在遇到氨氮时会被大量的腐蚀，金属物质就不耐用，破坏了金属的使用寿命；在对污水进行回收利用时，用水设备与输水管道中的微生物会充分利用氨氮来进行生命的再度繁殖，大量的微生物结垢堵塞管道，致使污水处理不能完成，引发污水循环倒流；工业中水的循环利用以及对水的消毒都要用到含有氯的消毒水，在进行消毒时，氯与氨氮相遇产生化学反应，生成氯胺，氯的消毒效果就不明显，提高了消毒时对氯物质量的需求；氧化后的氨氮有可能存在饮用水中，长期饮用可能会得高铁血红蛋白症，同样它在人体中会自动转换为亚硝胺，有致癌作用，严重威胁了人们的身体健康。所以人类在处理高浓度氨氮废水问题上要高度重视，化学沉淀法是一项比较经济的废水处理技术。
3 对化学沉淀法的理解
（1）化学沉淀法的工作原理。废水中通常都含有某种离子，在一定常温下，具有难解的含盐液，其浓度达到一般值，称之为常数，这种物质会对水造成某种程度上的污染。为解决水中的这种离子，可以向水中放入某种化学药剂，使其产生难溶于水的含盐化学物质，并将其进行沉淀，形成沉淀物，降低水体中离子的含量，这就是化学沉淀法的工作原理。并不是所有废水当中的离子都能使用化学沉淀法进行分离，最主要是找到适用的沉淀剂。
（2）化学沉淀的使用方法。不同的水体离子所需的化学沉淀剂不同，硫化物沉淀法、氢氧化物沉淀法、碳酸盐沉淀法等是经常使用的化学沉淀法。硫化物是大多数金属的沉淀物，使用硫化沉淀法对废水处理可以有效去除残留的金属，但是在固体液态分离比较难，且购买费用高，竟而不被广泛使用；溶度体积小的氢氧化合物，在遇到水中化学剂时，在水中的阳离子会转化为氢氧化合物，被沉淀下来物质，然后进行处理，它作为一种经济实惠的石灰用材，一般不用在废水循环利用处理当中；碳酸盐当中许多离子的溶度体积都小，可将碳酸盐放入到相对浓度高的离子废水中，沉淀出来的碳酸盐可进行回收再利用。
4 化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的研究
4.1 磷酸铵镁沉淀脱氧处理高浓度氨氮废水原理的分析
（1）通常情况下不与阴离子发生反应的氨基很难形成沉淀物质，但是它的一些带盐物质会利用复盐生成能使其沉淀的物质，从而能将氨基消除。磷酸铵镁以一个水晶方式存在，它的相对密度低，极容易溶于水，在温度较高的情况下分解成焦磷酸镁，在工业上运用广。通过实验研究，磷酸铵镁沉淀脱氧处理高浓度氨氮废水是可靠之举，在废水中投入含有镁与氨基物质的化学剂，使它们发生化学反应，生成磷酸铵镁，在温度较低状况下它的溶解度很小，在废水中分离出来呈白色晶体粉末状态，有时它也会呈乳状，大小不一，利用重力的下沉上升，过滤残留下沉淀物，最后把氨氮从废水中分离出来。在特殊废水中，也可以利用磷酸铵镁沉淀法，因为磷酸铵镁中含有大量的磷物质，可以对缺少磷营养的废水进行补充，满足微生物的营养需求，使水中微生物的生命得到保障。
（2）另一方面其对废水中氨氮的浓度具有抑制作用，致使氨氮的浓度大幅度降低，提高废水水体质量，保持水体的干净。废水中垃圾物质渗水液组成成分繁琐复杂，因而不能直接运用生物处理方法进行处，理磷酸铵镁处理法在高浓度氨氮废水中有比较好的先天条件PO43-和Mg2+离子在废水中发生化学效应，生成难溶于水的沉淀物质，无论是何种复杂的水质，都能很清楚的看出沉淀物的产生；随着Mg2+的不断增大，在同一水体下离子会聚集起来，形成一个主体，致使水中分解出来的化学沉淀物浓度降低，因此磷酸铵镁不仅具有沉淀作用，还有降低氨氮处理后残留物浓度的作用。每种物质都有其缺点，同样一些物质也会严重影响到磷酸铵镁的沉淀，这需要进一步的研究。磷酸铵镁沉淀法脱氧与废水中氨氮反应的效率较快，沉淀彻底，而且操作方便简单，应广泛的利用到高浓度氨氮废水处理中。
废水中氨氮处理方法范文2
随着工业化进程的加快，以及工业氨氮废水排放量的增加，做好工业氨氮废水，尤其是低浓度氨氮废水处理工艺研究，进一步完善低浓度氨氮废水处理技术，为工业生产、发展创造可靠的环保技术保障。本文在比较了低浓度氨氮废水处理工艺原理、优点和不足的基础上，就氨氮废水处理研究进行了展望，为实际应用提供参考。
关键词：
低浓度氨氮废水；处理方法；比较
0概述
近年来，随着我国工业化进程的加快以及现代工业的快速发展，产生的大量工业废水加剧了水环境的污染。根据《中国环境状况公报》公布的数据显示，2015年全国废水排放总量为695.4亿吨，其中，工业废水排放量为209.8亿吨，占总排放量的30.17%。工业废水处理，尤其是作为工业废水主要成分之一的氨氮废水处理方法和技术的选择日益受到人们关注。
1工业氨氮废水及处理方法
1.1工业氨氮废水来源
氨氮是以游离氨（NH3）和氨离子（NH4+）形式存在于水中的氮。工业氨氮废水的来源十分广泛主要有钢铁行业、化工、选矿、鞣革、饲料生产、化肥、玻璃制造、炼钨厂、石油、制药以及化工等领域。
1.2工业氨氮废水危害
工业废水中的氨氮能够导致水体富营养化，引起水体中的藻类及微生物大量繁殖，降低水体中的溶解氧含量，导致鱼类或水生生物死亡。此外，水体中的氨氮经过硝化作用后会产生硝酸盐、亚硝酸盐，长期饮用会诱发高铁血红蛋白症，对人体健康危害较大。此外，氨氮废水还会导致工业金属设备产生腐蚀，缩短了设备的使用寿命，增加工业维护和运营成本。
1.3工业氨氮废水处理方法
工业废水处理方法较多，根据浓度高低可以分为：高浓度氨氮废水处理法（如吹脱法、化学沉淀法等）和低浓度氨氮处理法（如吸附法、折点氯化法、生物法、膜技术等）；无机氨氮废水处理法主要有空气吹脱法和离子交换法等，有机氨氮废水处理法主要是生物法等。生物法又可以细分为硝化反硝化法、短程硝化反硝化法、厌氧氨氧化法以及同时硝化反硝化法等。
2低浓度氨氮废水处理方法比较
长期以来，出于成本及技术因素，企业对于工业废水处理多对COD进行深度处理，对于低浓度氨氮废水处理关注度不够。目前，低浓度氨氮废水的处理方法主要有折点氯化法、生物法、膜技术和吸附法等。
2.1折点氯化法
（1）原理：将氯气通入到工业氨氮废水中，使其达到某一临界点，最终使氨氮氧化成为氮气的化学处理过程。影响折点氯化法效果主要有pH值、温度、接触时间以及氯的初始化值等因素。（2）优点：折点氯化法的最大优点是易操作、过程易控制，氨氮去除效果好且稳定。（3）不足：折点氯化法的运用需要加大量氯气，运营维护费用高，产酸增加总溶解固体等，副产物氯胺和绿代有机物容易造成二次污染。目前，折点氯化法一般作为氨氮废水的后续处理，或给水、饮用水处理领域较多。
2.2生物法
（1）原理：在微生物作用下，将废水中的有机氮和氨态氮等通过硝化、反硝化等一系列反应转化为N2和NXO的过程。影响生物法处理氨氮废水的主要因素是有机碳的相对浓度，维持碳氮最佳比是生物法能否成功的关键。（2）优点：生物法处理氨氮废水具有经济性、效果稳定，易操作且不会产生二次污染等优点。（3）不足：生物法处理氨氮的占地面积大、处理效率容易受到温度、有毒物质等因素影响，管理要求较高。目前，生物处理氨氮废水重点需要解决的问题是硝化反硝化所需的较长时间，要加强缩短曝气时间以及反硝化过程研究。
2.3膜分离法
（1）原理：利用特定膜的透过性能对溶液中的某种成分进行选择性分离。膜分离技术可以在室温、无相变条件下进行。（2）优点：膜分离技术稳定，耗能少、操作简单，氨氮废水处理效率高，投资少，回收的氨氮可重复利用，无二次污染等优势。（3）不足：反渗透技术对无机氨氮废水质量浓度要求高，电渗析法容易出现浓差极化后的结垢现象，且脱盐率较低。
2.4吸附法
（1）原理：就是将一种或几种吸附物的浓度在吸附剂表面上自动发生变化的过程。吸附法的实质是物质从液相或气相到固体表面的传质现象。目前，吸附法是低浓度氨氮废水处理前景较广的一种即时方法。（2）优点：吸附工艺简单，操作方便，反应快，影响的因素较少，节能高效，氨的回收利用率高，实现废水的资源化处理和利用。（3）不足：吸附法处理氨氮的交换容量有限，解析频繁，常常需要与其他方法联合起来应用，或者是作为一种深度处理技术的一部分。
3结语及展望
工业废水中的污染物成分复杂、多样，依靠一种方法难以有效取得预期效果，常常需要多种方法组成联合处理系统才能达到预期的处理效果。按照处理程度的不同，氨氮废水处理通常可以分为一、二、三级处理，其中，一级处理作为二级处理的预处理，主要依靠物理、化学法去除悬浮固体污染物，并调整pH值；二级处理则主要利用生物法或化学混凝法去除污水中的胶体和溶解态有机污染物。三级则是深度处理，通常是处理难以降解的有机、无机物。随着研究的深入，工业氨氮废水的处理也出现了一些新的工艺：微波-活性碳法、机械蒸汽再压缩法等。再具体处理过程中要结合废水水质选择合适的处理技术和工艺，达到最佳处理效果。针对各种工艺特点，下一步，处理工业氨氮废水的研究应着重做好微生物法中的高效功能菌种驯化研究，复合工艺研究、优化吸附剂性能，延长周期及寿命研究，提升各种成熟的工艺技术在工业氨氮废水处理领域中的应用普及率。
参考文献：
[1]李闯.浅析工业氨氮废水的处理方法及选择[J].中国电子商务,2010(03):127.
废水中氨氮处理方法范文3
关键词：氨氮; 废水; 处理技术
中图分类号：X703 文献标识码：A
引言
随着我国国民经济的迅速发展，工业活动给我们赖以生存的生态环境带来了严重的威胁。资源过度消费及环境污染，是我国经济发展面临的重大难题。工业生产过程中产生大量的“三废”，而且废水一直是危害生态环境的重要污染源。在工业废水中有一类高氨氮废水，这些废水存在来源广、成分复杂、排放量大、生化性差、处理难度大等问题。因此，开发一种高氨氮废水资源化处理技术对促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
1、吹脱法
吹脱法是将废水调节至碱性，然后在汽提塔中通入空气或蒸汽，通过气液接触将废水中的游离氨吹脱至大气中。通入蒸汽，可升高废水温度，从而提高一定pH值时被吹脱的氨的比率。一般认为吹脱效率与温度、pH和气液比有关。对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行研究发现，在水温25℃时，pH控制在10.5左右，气液比控制在3500左右，对于氨氮浓度高达2000~4000mg・L-1的垃圾渗滤液，去除率可以达到90%以上。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。吹脱法处理氨氮废水的优点在于除氨效果稳定，操作简单，容易控制，但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。
2、离子交换法
离子交换法是指离子交换剂上可交换离子与液相离子进行交换而除去水中有害离子的方法。离子交换是一个可逆的过程，其推动力是离子间的浓度差和交换剂上功能基对离子的亲和能力。离子交换法采用无机离子交换剂沸石作为交换树脂，沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的交换作用，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。
离子交换法具有投资省、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，需要再处理。
3、吸附法
吸附法主要是指利用固体吸附剂的物理吸附和化学吸附性能，去除或降低废水中的多种污染物的过程。固体吸附剂能有效去除废水中多种氨氮有机物，特别是采用其它方法难以有效去除的难降解的物质，经处理后出水水质得到净化。吸附法处理氨氮废水的优点在于操作简单，易于控制，可以作为单独系统处理废水，但是吸附剂对于水的预处理要求高，价格比较昂贵，同时也要考虑吸附剂的再生和二次污染问题。
4、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N2的方法。其反应可以表示为：NH4++1.5HOCl0.5N2+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-当氯气通入含氨氮废水时，随着氯气的增加，废水中氨的浓度逐渐降低，到了某一点NH4+的浓度为零，而氯的含量最低，若继续通入氯气，水中的游离氨逐渐增加，所以这一点为折点。在处理时所需要的氯气量取决于温度、pH值和氨氮浓度。折点氯化法处理氨氮废水不受水温影响，脱氨率高，投资设备少，操作简便，并有消毒作用。但是对于高浓度氨氮废水处理运行成本很高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染，因此氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
5、化学沉淀法
化学沉淀法是通过向废水中投加某种化学药剂，使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应，形成难溶盐沉淀下来，从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。当在含有NH4+的废水中加入PO43-和Mg2+离子时，会发生如下反应，生成难溶于水的MgNH4PO4沉淀物，从而达到除去水中氨氮的目的。Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4化学沉淀法处理氨氮废水具有工艺简单、操作简便、反应速度快、不受温度影响的优点，适合高浓度废水的处理。尽管生成的沉淀物可以作为复合肥料，一定程度上降低了处理费用，但仍需寻找更加廉价、高效的沉淀剂。
6、生物脱氮法
6.1膜生物法
膜生物法（Membrane Bio―reactor）是将现代膜分离技术与传统生物处理技术有机结合起来的一种新型高效污水处理及回用工艺，近年来已逐步应用于城市污水和工业废水的处理及回用。在一体式MBR处理高浓度有机废水研究的基础上，针对高氨氮城市小区生活污水进行中试研究。研究发现：对于氨氮含量在85～115mg／L的小区生活污水，采用MBR进行处理，出水氨氮含量小于5mg／L，并且出水其它指标完全达到《生活杂用水水质标准》CJ25.1－89中洗车和扫除标准。设置缺氧区和泥水回流装置可提高MBR对氨氮的去除效果，对于高氨氮生活污水的氨氮去除率可从60％提高到95％以上，出水的氨氮平均浓度从40mg／L降到5mg／L以下。在常规MBR的基础上增加水解区及泥水回流装置，并将其用于处理高氨氮生活污水。结果表明：当原水氨氮浓度为75～115mg／L时，出水氨氮浓度＜5mg／L，出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920－2002）的要求；改良MBR可明显提高对氨氮的去除效果，在进水流量为1411L／d的条件下，对氨氮的去除率可从60％左右提高至95％以上。此外，还有关于利用自制的复合式膜生物反应器（HMBR）、两级移动床生物膜反应（MBBR）、生物固定化MBR、以新型聚乙烯塑料为序批式移动床生物膜反应器、新型一体式膜生物反应器处理高氨氮废水的研究。
6.2厌氧氨氧化法
厌氧氨氧化（Anaerobic Ammonium Oxidation ，AN- AMMOX）是指在缺氧条件下，作为电子受体直接被氧化到氮气的过程。厌氧氨氧化是自养的微生物过程，不需外加碳源以反硝化，且污泥产率低。因此，近年来厌氧氨氧化已成为国内外生物处理研究的热点问题。以典型高浓度养殖废水经UASB－短程亚硝化工艺处理后的出水为对象，采用厌氧氨氧化工艺进行脱氮处理研究。以反硝化污泥启动厌氧氨氧化反应器，在此基础上，通过试验确定最佳进水氨氮负荷应处于0.2kg／（m3・d）左右，系统的HRT定为2d；通过对系统运行条件研究发现，最佳运行条件为：pH值为7.50左右，温度为30℃且系统不需投加有机碳源。在优化条件下，系统最终氨氮去除率能达到85％以上，亚硝态氮去除率达到95％以上，系统运行效果良好，且具有重现性。最后通过动力学理论分析得出氨氮的降解速率为0.0126d－1，亚硝态氮的降解速率为0.0131d－1。通过好氧出水回流到厌氧流化床可以实现厌氧氨氧化过程。对于高浓度氨氮渗滤液，ANAMMOX反应可使ANAMMOXA2／O工艺比普通A2／O工艺的TN去除率提高15％～20％，达32％以上；好氧出水NO2－N浓度有较大幅度地降低，改善了出水水质。针对常州市某生化制药公司高浓度氨氮制药废水SBR处理工艺，改用前置回流式UBF－BAF组合工艺进行了试验研究。结果表明：在厌氧生物膜的作用下，前置式UBF反应器内不仅依次发生了有机物分解的水解酸化和产甲烷的碳化反应，而且还同步发生了含氮化合物的反硝化和厌氧氨氧化反应，表现出COD、氨氮、亚硝酸盐氮和总氮浓度同步降低。BAF承接经UBF厌氧处理后的出水，与SBR相比具有较高的同步脱碳、脱氮性能，其对氨氮和总氮去除率分别高达84.08％和68.15％。从UBF－BAF反应器中分离出了厌氧氨化细菌和好氧反硝化细菌，从微生物角度进一步表明了UBF－BAF组合反应器具有较强的脱氮能力。
结束语
国内外氨氮废水降解的各种技术与工艺过程，都有各自的优 势与不足，由于不同废水性质上的差异，还没有一种通用的方法能高效、经济、稳定地处理所有的氨氮废水。因此，必须针对不同工业过程的废水性质以及废水所含的成分进行深入系统地研究，选择和确定处理 技术及工艺。
参考文献
[1] 王文斌，董有，刘士庭 .吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮研究 [J].环境污染治理技术与设备，2004(6)：51-53.
废水中氨氮处理方法范文4
关键词：城市污水；污水回用；循环冷却水；氨氮去除
中图分类号：A715文献标识码： A
随着人类社会和经济的不断发展，水资源的消耗不断增加，水质污染也日趋严重，水资源短缺问题逐渐成为制约各国经济发展的首要因素。城市生活污水的再生利用已成为世界各国节约和防止水资源污染非常有效的措施。目前，城市用水绝大部分来源于工业用水，而循环冷却水又占工业用水的绝对比重。因此，将城市污水回用于工业循环冷却水系统作为解决各国缺水问题的首选方案。早在20世纪30年代，美国的加利福尼亚州伯班城市发电站[1]，就利用该市的城市二级处理出水作为冷却水；得克萨斯州的阿马赖洛的尼科尔电站和琼斯电站[2]，利用市内的污水处理厂的二级处理出水作为冷却水；南非在20世纪40年代开始将城市污水回用于循环冷却水，其中约翰内斯堡的奥兰多电站、凯尔文A、B电站，都使用经过二级处理的城市污水作循环冷却水的补充水[3]；英国在20世纪50年代，开始将城市污水回用于工业冷却水，其中奥尔德姆、斯托克翁特伦特和科里登三家发电厂使用城市污水。20世纪80年代以来，我国将污水回用列为重要的节水措施[3]，在北京、大连、太原、天津等地相继建立了污水回用示范工程，并开展了污水回用的研究和应用，积累了不少经验。例如，北京京能热电厂利用北京高碑店污水处理厂二级生化处理后的城市污水作为循环冷却水的补水水源；太原钢铁公司利用太原北郊污水处理厂的二级处理出水作为循环冷却水。
在城市污水中，特别是经过二级处理后的污水中的氮，90%以上是以氨的形式存在，考虑将其作为电厂循环冷却水时，对氨氮的去除尤为重要[4]。传统观点认为中水回用于循环冷却水时，氨氮在冷却塔中在硝化作用下被降解了，同时氨氮的硝化产生硝酸，降低碱度的同时也能缓解磷酸钙垢的沉积[5]，但在实际运行中发现，氨氮对循环水系统存在很大危害。本文就氨氮对工业循环冷却水的影响以及氨氮的去除方法进行综述，并对相关方面提出自己的见解和建议。
1.氨氮对循环水系统的危害
1.1氨氮能促进微生物繁殖
冷却水在循环的过程中会使水温增加，冷却塔每m3水的空气量可达2000m3，供氧充足，而且冷却塔表面积在100～350m2/m3，巨大的表面积为生物膜提供了适宜的生长场所，具有很好的细菌生长繁殖条件，易使细菌繁殖相应加快。
1.2氨氮对设备及金属管材的腐蚀
系统中微生物数量大大增加的同时，微生物产生的粘泥和腐蚀物覆盖在换热器的表面，可降低冷却水的冷却效果，堵塞换热器中冷却水的通道，阻止缓蚀剂和阻垢剂到达金属表面发挥缓蚀和阻垢作用，形成浓差腐蚀电池而引起金属设备的腐蚀。另外，氨氮在循环冷却水系统发生硝化反应产生的大量硝酸造成系统pH值下降，对系统管材主要是铜管和碳钢管造成酸性腐蚀，另外还会造成冷却塔水泥构筑物酸性腐蚀，使其产生沙化现象[6,7]。
1.3氨氮降低杀菌效果
循环冷却水杀菌普遍使用氯系氧化性杀菌剂，氨是强还原物质，易与氧化性杀菌剂发生反应。加氯后水中的氯通常以次氯酸的形式存在，次氯酸极易与水中的氨进行反应，形成三种氯胺，因而，氨氮对氧化性杀菌剂有分解消耗作用，使杀菌剂无法达到预期杀菌效果[6]。
2.氨氮的去除技术
2.1物化法
2.1.1折点加氯法
废水中含有氨和各种有机氮化物，大多数污水处理厂排水中含有相当量的氮。如果在二级处理中完成了硝化阶段，则氮通常以氨或硝酸盐的形式存在投氯后次氯酸极易与废水中的氨进行反应，在反应中依次形成三种氯胺：
NH3+HOClNH2Cl(一氯胺)+H2O
NH2CI+HOC1NHC12(二氯胺)+H2O
NHCI2+HOC1NC13(三氯胺)+H20
上述反应与pH值、温度和接触时间有关，也与氨和氯的初始比值有关，大多数情况下，以一氯胺和二氯胺两种形式为主。
在含氨水中投入氯的研究中发现，当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1:1时，化合余氯即增加，当摩尔比达到1.5:l时，(质量比7.6:1)，余氯下降到最低点，此即“折点”。在折点处，基本上全部氧化性的氯都被还原，全部氨都被氧化，进一步加氯就都产生自由余氯。
折点加氯可以非常有效地去除水中的氨氮，但是要使氨氮下降到国家标准(0.5mg/L)以内，实验室大概需要7~10倍于原水氨氮的氯，而在实际生产中由于外界环境等因素的影响，这个比例会更大，这对成本控制和设备维护提出更高的要求，目前尚未见以此为主要除氨方法的污水厂在运行[7]。
2.1.2吹脱法
采用填料塔或浅层折流塔，通过鼓风曝气方式，增加气液界面和迅速降低气液界面氨的分压，使废水中的氨气吹脱出来，脱氮率可达99%[8]。吹脱处理的优点是结构简单，易行，氨氮去除效率高，技术成熟，缺点是耗能高，二次污染严重，吹脱塔易结垢等，另外吹脱法不适于冬季气温低的地区，因为气温低，热损失大，运行成本会进一步增大。
2.1.3离子交换法
利用固相离子交换剂的功能基团置换废水中的相同电性的污染物离子（NH4+），再通过分离、浓缩、去除。常用的固相离子交换剂有活性炭、沸石、蒙脱石及交换树脂等。沸石是一种三维空间结构的硅铝酸盐，有规则的孔道结构和空穴，其中斜发沸石对氨离子有强的选择置换能力，且价格低。因此工程上常用斜发沸石作为氨氮废水的离子交换剂[9]。废水中的铵离子将斜发沸石中的钠或钙替代出来，失效的沸石使用再生液再生，再生液通过氨吹脱塔脱氨。此法存在的问题是：再生液需要再次脱氨，在沸石交换床内，氨解吸塔及辅助配管内存在碳酸钙沉积；废水中有机物易造成沸石堵塞而影响交换容量，须用各种化学及物理复苏剂除去粘附在沸石上的有机物；离子交换法不适宜处理高浓度氨氮废水。
2.1.4反渗透法(RO)
在反渗透膜一侧对废水施以大于渗透膜渗透压的压力，使废水中的水透过半透膜流向膜的另一侧，NH3-N则被截留在废水一侧。黄海明等[10]人根据稀土冶炼厂排放氨氮废水的水质情况，采用NH4C1和NaC1模拟废水进行了反渗透对比实验，发现在相同条件下反渗透对NaC1有较高去除率，而NH4C1有较高的产水速率氨氮废水经反渗透处理后NH4C1去除率77.3％，可作为氨氮废水的预处理。RO技术可以节约能源，热稳定性较好，但耐氯性、抗污染性差。RO工艺近来广泛应用于海水淡化和纯水制备，出水水质能满足各项污染排放标准，不足是将产生30％～40％的浓缩水，此外因老化和阻塞等问题每隔2-3年还必须更换价格昂贵的反渗透膜。
2.2生化法
2.2.1 传统生物脱氮技术
传统生物法去除氨氮是在各种微生物相互作用下，首先经过硝化过程，在有氧条件下，硝化菌将氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐：然后再经过反硝化过程，在无氧或低氧条件下，反硝化菌将污水中的硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气[11]，从而实现脱氨的目的。较成熟的生物脱氮技术有生物滤池（BAF）、传统活性污泥工艺（A/O）和曝气生物流化床（ABFT），膜生物反应器（MBR）。采取哪种工艺应因地制宜。
周海滨等人[12]研究了在进水NH3-N及BOD5低负荷条件下，生物滤池（BAF）、传统活性污泥工艺（A/O）和曝气生物流化床（ABFT）三种工艺脱氮效果，结果表明生物流化床（ABFT）无论从技术还是经济上都有较明显的优势，并以长兴污水处理厂出水为对象进行了3个月的中间试验，中试结果表明，有效水力停留时间为1.5 h时，NH3-N的去除率能稳定在95％以上；秋季常温条件下，出水NH3-N平均为0.04 mg/L，平均去除率为96.9％；冬季低温条件下．出水NH3-N平均0.35 mg/L，平均去除率为95.2％ ，完全符合出水NH3-N须
李佳[13]研究了低碳源，高氨氮水质特点的某污水厂，其出水回用电厂循环冷却水深度处理工艺的选取情况，结果表明经过处理效率、经济因素、运行维护等方面的综合比较，三个方案中A/O结合接触氧化法+D型滤池较有优势，成为本工程再生水厂的推荐处理工艺。但再生水厂的正常运行仍需科学的调试，严格管理各个处理环节。
2.2.2新型生物脱氮技术
随着对脱氮理论更深层的研究，新型生物脱氮技术也逐步得到发展，这包括同时硝化反硝化，短程硝化反硝化以及厌氧氨氧化。
所谓同时硝化反硝化（SND），就是硝化反应和反硝化反应在同一反应器中、相同操作条件下同时发生。周育红等 [14]结合国内外的研究，对同时硝化反硝化同传统的生物脱氮工艺进行了比较，并深入研究SND的机理，结果表明SND可以大大降低运行费用，具有很大的发展前途。
所谓短程硝化反硝化[15]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，然后在缺氧的条件下，以有机物或外加碳源作电子供体，将亚硝酸盐直接进行反硝化生成氮气。王鹏等人[16]研究了短程硝化反硝化的脱氮机理，并分析了温度、DO 浓度、游离氨浓度、游离亚硝酸浓度、pH值、泥龄及有机物浓度7个方面对于短程硝化反硝化的影响，结果表明低溶解氧，低温低氨城市污水难以实现短程硝化反硝化，应加强相关机理的研究。
所谓厌氧氨氧化是在缺氧条件下，以亚硝态氮或硝态氮为电子受体，利用自养菌将氨氮直接氧化为氮气的过程。与传统生物法相比，厌氧氨氧化无需外加碳源，需氧量低，无需试剂进行中和，污泥产量少，是较经济的生物脱氮技术 厌氧氨氧化的缺点是反应速度较慢，所需反应器容积较大，且碳源对厌氧氨氧化不利，对于解决可生化性差的氨氮废水具有现实意义。陈曦等人[17]研究了温度和pH值对厌氧氨氧化微生物活性的影响，结果表明，该微生物的最佳反应温度为30℃，pH 值为7.8。
2.3循环水系统脱氮
循环水系统由冷却塔、循环泵和换热设备组成。在冷却塔内，水与空气接触，进行蒸发冷却，然后供换热设备循环使用。冷却塔由于蒸发、风吹、排污而需补充水，当将城市污水再生处理后作为补充水进入循环水系统中时，补充水中的氨氮在冷却塔内得以脱除。
周彤等[18]研究利用了循环水系统自身去除氨氮，并分析了影响循环水系统去除氨氮的因素，结果表明经深度处理的城市污水，含氨氮20～50mg／L时，在循环冷却水的pH值为7～8、浓缩倍数为2的条件下，循环水中的氨氮浓度可小于lmg／L。因此使用经深度处理的城市污水作为工业循环冷却水的补充水，不会造成循环永中氨氮的积累。
结论
城市污水回用于循环冷却水时，氨氮去除方法有多种，由于废水性质上的差异，各有优势与不足。要针对不同性质的废水，对其成分进行分析，然后选择一种或几种方法联合的方式进行处理，才能达到理想的处理效果。
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废水中氨氮处理方法范文5
关键词：氨氮废水处理 沸石去除机理 废水处理方面应用
一、引言
沸石是一族架状结构的多孔性含水铝硅酸盐矿物，硅氧四面体是其基本单位，其中部分 Si4+ 被Al3+所取代，为了中和负一价的氧离子，就会有相应的金属阳离子加入其中，这些与晶格联系较弱的碱金属（ 碱土金属） 和水分子极易与周围水溶液中阳离子发生交换作用，因而沸石具有良好的离子交换选择性能[1，2]。又因沸石具有不同连接方式的的硅（铝） 氧四面体结构，沸石中便形成了大量的孔穴和孔道，因其表面积很大，大量分子进入其中，因而具有很好的吸附性能[3]，故在污水处理中得到了广泛的应用。
二、沸石对废水中氨氮的去除机理
通过利用沸石离子交换的吸附能力除去废水之中氨氮，其过程包括：吸附阶段以及沸石的再生阶段，式（1）为沸石的吸附氨氮阶段：式中：Zn-、Mn+、n分别为：沸石、沸石中的阳离子、电荷数。沸石的再生阶段，可划分为：生物再生法以及化学再生法。
化学再生法：通过盐或碱溶液来对吸附处于饱和的沸石进行处理，并以溶液之中的Ca2+或 Na+交换沸石上的NH4+，从而使得沸石恢复到对氨的交换容量。此处若以使用NaCl溶液来再生沸石，其过程如式（2）所示：
三、 沸石在氨氮废水处理方面的应用
（一）在好氧处理系统中的应用
1.沸石在常规活性污泥法中的应用
通常而言，污水处理厂所采取的生物处理方法在脱氮中经常可能遇到重金属、有机负荷突然提升和有毒化合物的冲击，而对于怎么样去减少抑制的因素对硝化作用影响，现已有很多的研究，而其中的沸石被认为是较为有效的可减轻因冲击负荷而对硝化细菌所产生的毒性。
Se-Jin Park 等[4]在常规的活性污泥法中对活性污泥添加活性炭（AS+PAC）以及沸石粉（AS+Z）系统，在不同抑制条件之下来对氨氮废水进行处理的效果作考察。
2. 沸石在 SBR 系统中的应用[5]
研究人员在SBR的工艺中加入沸石粉，对生物絮体沸石交换容量与再生能力进行了考察。然而，并未发现沸石对SBR系统的TN除去效果有一定的促进作用。
（二）在厌氧处理系统中的应用[6]
目前，一般认为进水中高浓度的NH4+-N是对厌氧生物的处理系统不利的。为此，研究人员开展了很多利用沸石改善或增强废水厌氧生物处理效率的研究。有人选择意大利沸石作为厌氧系统预处理单元，使养猪废水中的NH4+-N质量浓度从1 500 mg/L 降至 300～400 mg/L，沸石预处理降低了NH4+-N 对厌氧微生物的毒性 ，为后续厌氧处理提高了 C/N，强化了UASB 和 UASB-AF反应器对污染物的去除能力，同时也提高了甲烷的产量。
（三）沸石作为系统介质的应用[7]
张曦等[4]探究了通过生物沸石床来模拟生活污水中的各个形态氮的污染物去除效果和其机理。通常而言，生物沸石床的水力停留时间大约为24 h，在10 h内生物沸石对氨氮去除率则>96%，而对TN去除率则>70%；若水力的停留时间是2.4 h时，其在10 h内对氨氮去除率还是要>95%，而对NO3--N 去除率为22.1%，TN的去除率则减到56%。实验还对生物沸石的硝化强度和速率以及反硝化的速率及其强度进行测试，其结果表明了，生物沸石的硝化强度要更为明显，且其沸石的表层也大于中部；而反硝化的能力则随着C/N的不同而明显变化着，当 m（COD）：m（TN）= 5时，其反硝化的作用最强。
（四）沸石作为处理系统的出水氨氮控制环节[8]
1. 在深度处理城市污水厂的二级出水中应用
有人针对污水处理厂的二级处理出水之中的氨氮含量比较高问题，对离子交换――混合生物系统除去二级出水之中的氨氮效果作深入的探究。同时，选择了沸石为离子交换柱介质去除水中氨氮。此反应器的运行可按照离子交换吸附――生物膜的硝化再生的顺序进行。并应用沸石来作为离子交换的介质以及硝化细菌需生长的载体，从而可以使得两个阶段在一个反应器中得以实现。在系统正常的进行运作情况之下，对氨氮处理的一直保持在>95% （进水中NH3-N大概为40 mg/L）。
2. 养殖废水处理出水脱氮
养殖废水为含氨氮浓度较高的废水，常常经过二级的处理之后，出水中氨氮等营养物质浓度依然比较高。 有人采用厌氧固定床或者上流式的污泥床反应器作为污水的预处理，其出水采取沸石作为介质离子交换柱来去除厌氧出水之中的氨氮，经研究表明，在进水氨氮的负荷为215-600 mg/L范围之内，运行的时间在20～30 h内，离子交换可以有效的去除氨氮，且去除率也可达到90%，而伴随吸附的逐渐饱和，交换量也会渐渐减少。 并同时的发现沸石对于磷的去除效果并不理想。
而去采取ABR的复合厌氧反应器/CASS好氧反应器作为主体工艺处理的养殖废水，其出水在经过沸石过滤器的深度处理之后，可进一步的确保其出水氨氮的去除率，以此来使得出水达到污水综合排放标准的一级要求。
四、结束语
综上所述可知，沸石对氨氮具有比较好的离子交换吸附能力以及微生物易附着等的特性，且沸石比较容易开发以及价格低廉，没有毒副作用，因此，其在处理氨氮废水方面有着比较好的应用前景。
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废水中氨氮处理方法范文6
1.1废水的水质情况
某企业主要从事焦炭生产、苯加氢及粗焦油加工，建有完整的污水处理系统和生化处理装置，综合生化处理前的水质要求为：COD≤3500mg/L、氨氮≤100mg/L；废水主要源自煤高温干馏煤气冷却、粗苯分离、粗焦油加工和苯加氢等生产过程，10t/h的废水中有2t/h是高浓度有机废水，由于有机物含量严重超标，可生化性较差，需要经过单独的处理，以降低COD和氨氮的含量，确保满足综合生化处理的水质要求。高浓度有机废水的水质分析结果：COD104100mg/L，NH3-N19000mg/L，挥发酚2600mg/L，CN-110mg/L，硫化物110mg/L，石油类400mg/L。
1.2废水的主要成分及危害
高浓度废水的组成很复杂，其中所含氨氮污染物主要以无机铵盐的形式存在，有机污染物中除了占80%多的酚类化合物以外，还含有脂肪族、杂环类和多环芳烃等化合物；此类废水COD和氨氮的含量太高，其中难降解的物质较多，会对生化处理系统造成危害。
2实验方法及技术原理
2.1实验用主要试剂和仪器
硫酸汞（HgSO4）、重铬酸钾（K2Cr2O7）、六水合硫酸亚铁铵〔（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O〕等均为分析纯（上海化学试剂厂）；浓硫酸（H2SO4）、盐酸（HCl）、2%稳定性二氧化氯溶液（郑州化学试剂厂），自制催化剂。UV-1750紫外分光光度计，日本岛津；精密pH计，北京分析仪器厂；微波闭式CODTNTP消解仪，WXJ-Ⅲ/WMX-Ⅲ-B型，上海分析仪器厂；消解罐、蒸馏瓶、氨吸收瓶，天津玻璃仪器厂；UV光源，天津工业光源有限公司。
2.2技术原理
工艺采用ClO2氧化与光催化相结合（ClO2/UV）方式，即在氧化消解塔中增加波长为0.01～0.38mm的紫外灯作为催化光源，加入微量催化剂，通过ClO2进行氧化消解，实现了对氨氮和有机物的高效去除。由于ClO2的氧化能力远远高于次氯酸钠和氯气，特别是对苯环、酚类等具有不饱和键结构有机物的氧化消解效果最好〔2〕，所以该企业高浓度废水处理选用ClO2/UV工艺方法，具有一举两得的效果：一是由于废水中含有高浓度的无机氨氮采用氯折点法去除，这是脱氨氮工艺中常用的方法，尤其是排量较少的废水脱氨氮有很多工艺无法实施，而ClO2脱氨氮则没有限制性条件，只要达到合适的pH即可；二是ClO2氧化消解有机污染物比较彻底，对废水的pH适应范围比较广泛，并且ClO2还能与绝大多数着色官能团反应，具有良好的脱色作用；另外增设催化光源和微量催化剂，处理效率较单独使用ClO2有很大提高。
2.3工艺流程
工艺流程如图1所示。
2.4工艺流程简介
2.4.1焦油处理
由于废水焦油含量过高，必须进行除油预处理，以免造成蒸氨装置堵塞。工艺选用隔油池、气浮装置将废水中的轻重油以及浮渣，经油水分离器去除，处理后的污水流入废水储存池。
2.4.2废水储池
由于高浓度有机废水量较少（2t/h），从实际情况考虑，采用间歇处理方式，以24h为一个处理单元（即48t），每天处理约5h，废水以10t/h的量进入处理装置。
2.4.3蒸氨装置
蒸氨工艺要求温度在60~70℃左右，在废水储池内部安装蒸汽盘管，由泵提升至蒸氨塔，进行蒸氨处理。蒸氨装置采用焦油废水处理广泛采用的空气吹脱法去除氨氮，该工艺具有处理装置简单，处理效果稳定，投资少和运行费较低等优点。
2.4.4ClO2/UV
多级氧化消解经过蒸氨之后，废水温度在60~70℃左右，正好满足氧化塔进水温度50~60℃的要求，不需要添加蒸汽加热装置，当废水流满氧化反应塔后，启动循环泵和ClO2发生器，水泵从塔内抽取废水与ClO2混合后再送到塔内，塔内装有陶瓷接触介质，为有机物和ClO2提供反应接触界面；此外，塔内增设的紫外催化光源，能提高COD和氨氮的去除率〔3〕；并可根据不同的水质情况设置多级氧化反应塔，使COD和氨氮的含量达到预期指标。
3实验结果与讨论
用自制催化剂和稳定性ClO2溶液为氧化剂，对废水进行氧化消解，同时引入紫外催化光源。实验条件：取废水250mL，调节pH为2，在紫外灯照射下，投加35mL2%的ClO2溶液和3g催化剂，随着反应时间的延长，废水中有机物和COD去除情况如图2所示。方式反洗前后滤料表面油量变化明显。反冲洗前核桃壳滤料表面黏附较多油类、滤料相互黏结、呈流淌性光泽。反冲洗后核桃壳滤料表面呈现棕色、滤料颗粒分散、滤料表面呈不规则光泽。
4结论
