高濃度氨氮廢水處置研究

Ⅰ 氨氮高了怎麼處理，氨氮是怎麼形成的

回答
1、吹脫法:將氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系分離。2、沸石脫氮法:將沸石中的陽離子與廢水中的NH4+交換。3、膜分離技術:運用了膜的選擇透過性。4、MAP沉澱法:向有高濃度氨氮的廢水中投入磷鹽和鎂鹽。5、化學氧化法:使用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣。6、折點氯化法:將大量的氯或次氯酸鈉添加到廢水中。7、離子交換法:利用離子交換劑使NH4+吸附在離子交換劑表面。
一、氨氮高了怎麼處理
1、吹脫法
吹脫法是在鹼性條件下，將氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系進行分離，吹脫的效率和溫度、PH、氣液比有關聯。
2、沸石脫氮法
沸石脫氮法是將沸石中的陽離子與廢水中的NH4+交換，沸石通常在處理低濃度含氨廢水或含微量重金屬的廢水時應用。
3、膜分離技術
膜分離技術是運用膜的選擇透過性以達到氨氮脫除的效果，這種操作方法簡單方便，氨氮的回收率高，沒有二次污染。
4、MAP沉澱法
MAP沉澱法是向有高濃度氨氮的廢水中投入磷鹽和鎂鹽。
5、化學氧化法
化學氧化法是使用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣。
6、折點氯化法
折點氯化法是將大量的氯或次氯酸鈉添加到廢水中，使氨氮氧化成氮氣，是化學氧化法的1種。這種方法的處理效率很高，可以達到90% -100%。它的處理效果穩定，不會受到水溫的影響，但是消耗的費用比較高，其副產物氯胺和氯代有機物會導致二次污染。
7、離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑上的可交換離子與溶液中的NH4+發生交換反應，將NH4+吸附在離子交換劑表面，從而除氨氮。離子交換法有一定的效果，但是運行費用高，會導致二次污染。
二、氨氮是怎麼形成的
1、大部分的水中氨氮是生活污水中含氮有機物在微生物作用下的分解出的物質，農作物在生長發育的過程中也會產生氨氮，並隨著污水排入污水處理廠或直接排入水中。
2、各種化工廠向環境中排放的含氨的氣體、粉塵，汽車等交通工具也會向空氣中排放含氨的汽車尾氣，這些氣體中含有的氨在水中溶解從而形成氨氮。

Ⅱ 高氨氮廢水如何處理

高氨氮廢水處理方法如下：

1、吹脫法

吹脫法的基本原理是氣液相平衡和傳質速度理論。將氨氮廢水pH 調節至鹼性，此時，銨離子轉化為氨分子，再向水中通入氣體，使其與液體充分接觸，廢水中溶解的氣體和揮發性氨分子穿過氣液界面，轉至氣相，從而達到去除氨氮的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣，前者稱為空氣吹脫，後者稱為蒸汽吹脫。

2、離子交換法

應用離子交換法處理含氨氮廢水，為常見的就是以沸石作為交換載體，提高氨氮脫除率。基於歷史實踐數據可知，每克沸石可以吸附15.5mg的氨氮，且對於粒徑在30~60目的沸石其脫除氨氮的效率可以達到78%。但是相比其他處理技術，利用沸石交換脫除工藝操作比較復雜，並且再生液為需要再次處理的高濃度氨氮廢水，因此更適用於低濃度氨氮廢水處理。

吹脫法處理氨氮技術參數

（1）吹脫法普遍適宜的pH 在11 附近；

（2）考慮經濟因素，溫度在30~40 ℃附近較為可行，且處理率高；

（3）吹脫時間為3 h左右；

（4）氣液比在5 000∶1 左右效果較好，且吹脫溫度越高，氣液比越小；

（5）吹脫後廢水的濃度可降低到中低濃度；

（6）脫氮率基本保持90%以上。盡管吹脫法可以將大部分氨氮脫除， 但處理後的廢水中氨氮仍然高達100 mg/L 以上，無法直接排放，還需要後續深度處理。

Ⅲ 高氨氮廢水如何處理

目前針對高氨氮廢水處理有折點氯化法、化學沉澱法、離子交換法、和生物脫氨法等多種方法。那麼高氨氮廢水該如何選擇處理方法呢？
化學沉澱法
化學沉澱法的基本原理是，向高氨氮廢水中投加磷化物與鎂化物生成磷酸銨鎂沉澱 ，從而達到去除氨氮的效果。
生物法
生物法脫氮技術應用非常廣泛，但是高氨氮廢水中氨氮的濃度會影響微生物活性，需要對原水進行稀釋處理。另外，消化過程需要大量的溶解氧，反硝化過程需要大量的碳源。高氨氮廢水的生物去除工藝常見的有膜生物反應器法與厭氧氨氧化法。HNF-MP高效硝化反應系統，在傳統生物硝化的基礎上對反應器結構進行改進，對進水管路做保溫措施，若來水水溫低於18度時在進水前端蒸汽換熱器進行控制，溫度維持25-30℃。通過優選菌種，獲得耐鹽，耐毒性沖擊的高活性菌種同時獨創的多級沉澱分離技術，最大限度的對硝化菌進行了富集，強化，脫氮效率是傳統技術的3倍。
化學氧化法
折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學脫氮工藝。
吹脫法
利用空氣通過廢水時與水中溶解氣體發生氧化反應,使水中溶解性揮發物質由液相轉入氣相,並進一步吹脫分離的水處理方法。

Ⅳ 生活污水氨氮超標如何處理

1、生物法

生物脫氮技術是通過氨化、硝化、反硝化以及同化作用來完成。傳統生版物脫氮權的工藝成熟，脫氮效果較好。但存在工藝流程長、佔地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺點。

當生活污水氨氮超標時，應及時調整生物處理法，增加硝化、反硝化的反應時間，使氨氮更為快速的降解。

2、化學法

利用氨氮去除劑的氧化作用分解氨氮，這種方法下的氨氮分解效率快，處理時間快，一般都直接在出水口投加葯劑使用，沒有過多繁瑣的操作。

3、折點加氯法

折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學脫氮工藝。該方法的處理效率可達到90% ~100%，處理效果穩定，不受水溫影響。但運行費用高，副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染。

Ⅳ 污水處理中氨氮高怎麼處理

利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率高，無二次污染。例如：氣水分離膜脫除氨氮。氨氮在水中存在著離解平衡，隨著PH升高，氨在水中NH3形態差純比例升高，在一定溫度和壓力下，NH3的氣態和液態兩項達到平衡。根據化學平衡移動的原理即呂．查德里（A.L.LE Chatelier）原理。在自然界中一切平衡都是相對的和暫時的。化學平衡只是在一定條件下才能保持「假若改變平衡系統的條件之一，如濃度、壓力或溫度，平衡就向能減弱這個改變的方向移動。」遵從這一原理進行了如下設計理念在膜的一側是高濃度氨氮廢水，另一側是酸性水溶液或水。當左側溫度T1>20,PH1>9,P1>P2保持一定的壓力差，那麼廢水中的游離氨NH4+,就變為氨分子NH3,並經原料液側介面擴散至膜表面，在膜表面分壓差的作用下，穿越膜孔，進入吸收液，迅速與酸性溶液中的H+反應生成銨鹽。

全程自養脫氮的全過程實在一個反應器中完成，其機理尚不清楚。Hippen等人發現在限制溶解氧（DO濃度為0.8·1.0mg/l）和不加有機碳源的情況下，有超過60%的氨氮轉化成N2而得以去除。同時Helmer等通過實驗證明在低DO濃度下，細菌以亞硝酸根離子為電子受體，以銨根離子為電子供體，最終產物為氮氣。有實驗用熒光原位雜交技術監測全程自養脫氮反應器中的微生物，發現在反應器處於穩定階段時即使在限制曝氣的情況下，反應器中任然存在有活性的厭氧氨氧化菌，不存在硝化菌。有85%的清慶銷氨氮轉化為氮氣。鑒於以上理論，全程自養脫氮可能包括兩步第一是將部分氨氮氧化為煙硝酸鹽，第二是厭氧氨氧化。

Ⅵ 污水氨氮高了怎麼處理

污水氨氮高的處理方法：加氫氧化鈉調節水的PH值為11左右，通過氨氮吹脫塔用空氣吹脫，去除率可達80%左右，僅僅通過這樣的方法無法處理達標，還需後續處理。剩餘的氨氮可以通過脫氮的污水處理工藝進行去除：例如採用曝氣生物濾池生物轉盤的生物膜法進行處理。

氨氮是指以氨或銨離子形式存在的化合氮，即水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。動物性有機物的含氮量一般較植物性有機物為高。同時，人畜糞便中含氮有機物很不穩定，容易分解成氨。

自然地表水體和地下水體中主要以硝酸鹽氮（NO3）為主，以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮受污染水體的氨氮 叫水合氨，也稱非離子氨。非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子，而銨離子相對基本無毒。

國家標准Ⅲ類地面水，非離子氨氮的濃度≤1毫克/升。氨氮是水體中的營養素，可導致水富營養化現象產生，是水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害。

(6)高濃度氨氮廢水處置研究擴展閱讀：

在城市環境污水的治理中，污水處理廠等設施需要進行合理的統籌安排與規劃布局，一方面，污水處理廠需要進行科學選址，依據城市發展規劃與基礎設施情況，合理配置城市的污水處理管網。例如採用階段性的規劃措施，進行污水輸送的主幹管和收集系統接戶管建設，使二者相互配套。

如果近期內無法確定接戶管與收集支管，污水輸送的主幹管需要預留介面，等區域位置確定後再予以接入，以減少因規劃建設不合理造成的資源浪費。另一方面，城市管理者需要加快污水管網的配套建設。

既要掌握原有污水處理設施的位置與運行情況，保障其可以正常使用，充分發揮其在污水處理中的作用，又要梳理污水的來源途徑，分片建設污水管網的配套設施，並有計劃地改造老舊城區的污水管道，將生活和生產的污水引入污水處理廠，提高污水治理的效率。

Ⅶ 高濃度氨氮廢水的處理現狀與發展

高濃度氨氮廢水對環境的危害非常大，一旦進入水體，和棚備會對環境造成嚴重污染，其主要表現有：（1）引起水體富營養化；（2）消耗水體中的溶解氧。氨對生物體還會造成一定的毒害作用，氨可通過皮膚、呼吸道及消化道引起中毒。氨濃度在0.1mg/L時，人可感覺到刺激作用，濃度在0.7mg/L時可能危及生命。水中的氨氮在微生物作用下轉變為硝態氮和亞硝態氮，二者均為強化學致癌物質亞硝基化合物的前體物質，有致癌、致突變、致畸的性質，對人體危害十分嚴重。因為氨氮污染的種種危害和出水排放標準的不斷提高，高濃度氨氮廢水的處理受到了社會各界的重視。在高濃度氨氮廢水處理技術的研究、開發和應用中涌現了一大批行之有效的處理工藝，這些脫氮技術可分為物理化學脫氮技術和生物脫氮技術兩大類。
1 高濃度氨氮廢水處理的現狀
1.1 物理化學脫氮技術
目前我國常用的物化法脫氮技術主要和氏有吹脫法、折點加氯法、選擇性離子交換法、化學沉澱法等。
1.1.1 吹脫法。吹脫法是通過向廢水中加入鹼調節pH值，使水中離子氨（NH4+）轉為游離氨（喚毀NH3），再通入蒸汽或空氣進行吹脫，將廢水中氨轉化為氣相，從而達到去除氨氮的目的。一般採用NaOH或CaO調節廢水pH，採用冷卻塔作為吹脫裝置。吹脫法操作靈活，佔地面積小，脫氮效率高，對於處理濃度較高的氨氮廢水得到了較為廣泛的推廣和使用。但吹脫法也存在一些問題，比如冬季（低溫）氨吹脫效率不高；若以石灰調節pH，易在吹脫塔內形成水垢；逸出的氨會污染空氣，形成二次污染。
1.1.2 折點加氯法。折點加氯法是向廢水中投加足量氯氣，使水中離子氨（NH4+）氧化成氮氣的廢水脫氮技術。其化學反應式為：
NH4++1.5HClO→0.5N2↑+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-（1-1）
在折點加氯法中，余氯濃度和殘留氨氮濃度與氯氣、氨氮質量之比有關。最佳理論投氯量（以Cl2計）與氨氮的質量之比為7.6：1。折點加氯法對於氨氮濃度低的廢水來說比較經濟適用，常常作為廢水深度處理的一個步驟連接在其他脫氮工藝之後。
1.1.3 化學沉澱法。化學沉澱法中應用較多的是磷酸銨鎂沉澱法，它是向廢水中投加磷酸鹽和氧化鎂，使氨形成磷酸銨鎂沉澱而被去除的廢水脫氮技術。其化學反應式為：
NH4++Mg2++PO43-→MgNH4PO4•6H2O↓ （1-2）
化學沉澱法工藝簡單、效率高，但投加葯劑量大，從而致使處理成本較高。另外，產生的磷酸銨鎂容易造成二次污染。研究開發磷酸銨鎂的回用和綜合利用技術，對於磷酸銨鎂沉澱法在高濃度氨氮廢水處理工程中的應用具有重要意義。
1.2 生物脫氮技術
生物脫氮技術是利用微生物的代謝作用使廢水中的氨氮轉化為氮氣從水體中逸出。氨氮的去除過程主要包括兩個步驟：硝化作用和反硝化作用。
硝化作用。包括兩個基本的反應步驟：（1）由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽（NO2-）的反應；（2）由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽（NO3-）的反應。硝化作用過程需要在好氧條件下進行，並且以氧作為電子受體。其反應方程式如下：
亞硝化反應：2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ （1-3）
硝化反應：2NO2-+2O2→2NO3- （1-4）
反硝化作用。將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成氮氣的過程。反應過程中反硝化菌利用各種有機基質作為電子受體，以硝酸鹽作為電子受體而進行缺氧呼吸。
硝化菌是好氧、自養菌，反硝化菌是兼性、異養菌，因此硝化反應和反硝化反應實現的環境條件不同。現行的生物脫氮工藝一般是將缺氧（厭氧）和好氧區分開，如A/O工藝和A/A/O工藝，氨氮在好氧區被亞硝化菌和硝化菌氧化成亞硝態氮和硝態氮，然後將混合液迴流到前置缺氧段；在缺氧條件下，亞硝態氮和硝態氮被反硝化菌還原為氮氣，達到脫氮目的。另一種工藝是後置反硝化工藝，即把反硝化反應器放在硝化反應器之後，因混合液中缺乏有機物，一般需人工投加碳源。
2 高濃度氨氮廢水處理的未來發展
2.1 研究組合式的脫氮技術
物理化學脫氮技術和生物脫氮技術各自有其優勢及局限性。組合式處理技術就是把兩種及兩種以上的處理方法結合起來對高濃度氨氮廢水進行綜合處理。例如，當污水中氨氮濃度較高而營養物質較少時，先對高濃度氨氮污水進行吹托，可以提高去除效率；在低濃度條件下進行吸附可以減少吸附劑的用量和再生次數，提高出水水質。也可用生物法作後續處理，通過前面的吹脫處理，降低氨氮的濃度後，可減輕氨氮對微生物的抑製作用，降低營養物的投加量，提高出水水質。
2.2 對現有處理技術進行改進研究
現有的高濃度氨氮廢水處理工藝還有改進的潛力，應開展對現有工藝的改進研究。比如吹脫法中，可通過試驗考察各個處理因素（pH值、溫度、鼓風量、吹托時間等）對處理結果的影響，根據試驗結果分析得到最佳工藝參數，並對現有的氨吹脫設備進行改造。磷酸銨鎂沉澱法中，通過試驗選定沉澱效果最好的組合葯劑，確定其最佳反應條件，並對磷酸銨鎂晶體中營養物質的緩釋性能和磷酸銨鎂的循環性能進行研究。
2.3 研究和發展新型脫氮技術
操作簡便、處理性能穩定高效、運行費用低廉、能實現氨氮回收利用的處理技術是高濃度氨氮廢水處理的發展方向。物理化學脫氮技術方面，國內外研究者對超聲技術、電化學法、微波技術、高級氧化技術處理高濃度氨氮廢水進行了研究，部分工藝已有工程實例且取得了良好的處理效果。生物脫氮技術方面，隨著生物學機理的深入揭示和相關學科的發展和滲透，為高濃度氨氮廢水的高效生物脫氮提供了可能的途徑，發展出了一些新型的脫氮工藝，包括短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝和好氧反硝化工藝等。
3 結語
高濃度氨氮廢水對環境具有很大的危害性。目前，針對高濃度氨氮廢水的處理技術雖然眾多，且各具特點，但仍存在一定的局限性。操作簡便、處理性能穩定高效、運行費用低廉、能實現氨氮回收利用的處理技術是高濃度氨氮廢水處理的發展方向。
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Ⅷ 高濃度氨氮如何處理

氨氮廢水處理技術有：高效ZU脫氮菌技術、氨氮循環吹脫回收工藝、厭氧氨氧化技術.
①高效ZU脫氮菌技術：
一般的生物脫氮技術採用A/O、SBR、生物活性炭等工藝對水質水量穩定的低濃度氨氮廢水具有良好的效果,但當廢水中COD、氨氮和TN含量高時,微生物代謝活性顯著降低.對於高COD、高TN的化工廢水,利用新型短程硝化技術結合傳統成熟的A/O工藝可迅速有效地降解目標污染物,獲得比傳統工藝更經濟、更有效的處理結果.高效生物脫氮技術的難點是高效脫氮菌的培養.其需經歷三個過程,首先是從自然生境中獲得高效脫氮菌菌源；其次是富集高效脫氮菌培養物,從中分離高效脫氮菌株；最後是復配高效脫氮菌劑,並以目標廢水為基質馴化高效脫氮菌群.近年來,我公司聯合浙江大學展開了大量研究,經過脫氮群落的結構分析、功能試驗和反復篩選,獲得了高效ZU脫氮菌,並在相關廢水處理工程(氨氮最高達1000mg/L)得到應用,取得了理想的效果,出水氨氮穩定達標（15mg/L以下）.
特點：1、環境友好,最終產物為N2,無二次污染.
2、成本低,不需要投加吸附劑或其他化學葯劑,尤為適合改造工程.
3、系統穩定,高效ZU脫氮菌具有很強的耐受性和適應性.
4、高效ZU脫氮菌生長增殖性好,一次投加,長期有效.
②厭氧氨氧化技術：
厭氧氨氧化是指在厭氧條件下,厭氧氨氧化菌直接以NH4+為電子供體,以NO2¯為電子受體,將NH4+、NO2¯轉變成N2的生物氧化過程.傳統生物法脫氮技術通過硝化/反硝化方式去除廢水中的氨氮,其對廢水氨氮濃度具有一定要求,同時氨氮的硝化消耗大量的氧氣,需求動力費用較高,生物脫氮過程需求一定的碳氮比,外加碳源增加了廢水處理設施的運行費用.厭氧氨氧化利用獨特的生物機體以亞硝酸鹽作為電子供體把氨氮轉化為N2,最大限度的實現了N的循環厭氧硝化,對於高氨氮低COD的污水由於硝酸鹽的部分氧化,大大節省了能源.
特點：1、依託浙江大學科研成果,國際領先的厭氧氨氧化技術.
2、無需外加碳源,節約運行成本.
3、只需將部分氨氧化成NO2¯,節約了供氧所需的動力消耗.
③氨氮循環吹脫回收工藝
高濃度氨氮廢水來源甚廣且排放量大.如化肥、焦化、石化、制葯、食品、垃圾填埋場等均產生大量高濃度氨氮廢水.大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營養化、造成水體黑臭,而且將增加給水處理的難度和成本,甚至對人群及生物產生毒害作用.
我司結合多年的工程經驗,針對高濃度氨氮廢水處理難度大、處理能耗高、投資較大的情況,開發出一種新型氨吹脫資源化利用的新技術-兩級循環吹氨回收技術.新技術採用創新性工藝流程設計高效脫氨技術及設備、節能降耗技術和設備,適用於多種工況的氨氮廢水處理技術.不僅有很好的環境效益,而且具有一定的經濟效益.
本工藝採用雙塔循環吹脫,填料塔吸收吹脫出的氨氣,可根據工藝要求,回收氨水或者硫酸銨.處理後廢水可排放或進入後續生化系統.
技術特點：雙塔循環脫氨更徹底（相較單塔）,去除率高；回收硫酸銨或者氨水,循環經濟利用,避免二次污染；工藝簡單,操作方便,運行穩定

Ⅸ 工業廢水如何有效去除氨氮超標

1 高濃度氨氮廢水處理技術

高濃度氨氮廢水是指氨氮質量濃度大於500mg/L
的廢水。伴隨石油、化工、冶金、食品和制葯等工業的發展，以及人民生活水平的不斷提高，工業廢水和城市生活污水中氨氮的含量急劇上升，呈現氨氮污染源多、排放量大，並且排放的濃度增大的特點〔2〕。目前針對高氨氮廢水的處理技術主要使用吹脫法、化學沉澱法等。

1.1 吹脫法

將空氣通入廢水中，使廢水中溶解性氣體和易揮發性溶質由液相轉入氣相，使廢水得到處理的過程稱為吹脫，常見的工藝流程見圖 1。

圖 2 生物脫氮的途徑

用生物法處理含氨氮廢水時，有機碳的相對濃度是考慮的主要因素，維持最佳碳氮比也是生物法成功的關鍵之一。

生物法具有操作簡單、效果穩定、不產生二次污染且經濟的優點，其缺點為佔地面積大，處理效率易受溫度和有毒物質等的影響且對運行管理要求較高。同時，在工業運用中應考慮某些物質對微生物活動和繁殖的抑製作用。此外，高濃度的氨氮對生物法硝化過程具有抑製作用，因此當處理氨氮廢水的初始質量濃度<300
mg/L 時，採用生物法效果較好。

J. Kim 等〔24〕採用小球藻處理美國俄亥俄州辛辛那提磨溪污水處理廠廢水中的氨氮，實驗結果表明，小球藻在經歷24 h 的遲緩期後，在48 h 內氨氮去除率可達50%。

2.3.1 傳統生物硝化反硝化技術

傳統生物硝化反硝化脫氮處理過程包括硝化和反硝化兩個階段。硝化過程是指在好氧條件下，在硝酸鹽和亞硝酸鹽菌的作用下，氨氮可被氧化成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮；再通過缺氧條件，反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮氣，從而達到脫氮的目的。

傳統生物硝化反硝化法中，較成熟的方法有A/O 法、A2/O 法、SBR
序批式處理法、接觸氧化法等。它們具有效果穩定、操作簡單、不產生二次污染、成本較低等優點。但該法也存在一些弊端，如必須補充相應的碳源來配合實現氨氮的脫除，使運行費用增加；碳氮比較小時，需要進行消化液迴流，增加了反應池容積和動力消耗；硝化細菌濃度低，系統投鹼量大等。

楊小俊等〔25〕通過A/O 膜生物反應器處理某煉油廠氣浮池出水中的氨氮，實驗結果表明，當氨氮和COD 容積負荷分別在0.04~0.08、0.30~0.84 kg/（m3·d）時，處理後水中氨氮質量濃度小於5 mg/L。

2.3.2 新型生物脫氮技術

（1）短程硝化反硝化技術。短程硝化反硝化是在同一個反應器中，先在有氧的條件下，利用氨氧化細菌將氨氧化成亞硝酸鹽，阻止亞硝酸鹽進一步氧化，然後直接在缺氧的條件下，以有機物或外加碳源作為電子供體，將亞硝酸鹽進行反硝化生成氮氣。

短程硝化反硝化與傳統生物脫氮相比具有以下優點：對於活性污泥法，可節省25%的供氧量，降低能耗；節省碳源，一定情況下可提高總氮的去除率；提高了反應速率，縮短了反應時間，減少反應器容積。但由於亞硝化細菌和硝化細菌之間關系緊密，每個影響因素的變化都同時影響到兩類細菌，而且各個因素之間也存在著相互影響的關系，這使得短程硝化反硝化的條件難以控制。目前短程硝化反硝化技術仍處在人工配水實驗階段，對此現象的理論解釋還不充分。

（2）同時硝化反硝化技術。當硝化與反硝化在同一個反應器中同時進行時，即為同時硝化反硝化（SND）。廢水中溶解氧受擴散速度限制，在微生物絮體或者生物膜的表面，溶解氧濃度較高，利於好氧硝化菌和氨化菌的生長繁殖，越深入絮體或膜內部，溶解氧濃度越低，形成缺氧區，反硝化細菌占優勢，從而形成同時硝化反硝化過程。

鄒聯沛等〔26〕對膜生物反應器系統中的同時硝化反硝化現象進行了研究，實驗結果表明，當DO 為1mg/L，C/N=30，pH=7.2
時，COD、NH4+-N、TN 去除率分別為96%、95%、92%，並發現在一定的范圍內，升高或降低反應器內DO 濃度後，TN 去除率都會下降。

同時硝化反硝化法節省反應器，縮短了反應時間，且能耗低、投資省。但目前對於同步硝化反硝化的研究尚處於實驗室階段，其作用機理及動力學模型需做進一步的研究，其工業化運用尚難實現。

（3）厭氧氨氧化技術。厭氧氨氧化是指在缺氧或厭氧條件下，微生物以NH4+ 為電子受體，以NO2- 或NO3- 為電子供體進行的NH4+、NO2- 或NO3- 轉化成N2的過程〔27〕。

何岩等〔28〕研究了SHARON
工藝與厭氧氨氧化工藝聯用技術處理「中老齡」垃圾滲濾液的效果，實驗結果表明，厭氧氨氧化反應器可在具有硝化活性的污泥中實現啟動；
在進水氨氮和亞硝酸氮質量濃度不超過250 mg/L 的條件下，氨氮和亞硝酸氮的去除率分別可達到80%和90%。目前，SHARON
與厭氧氨氧化聯合工藝的研究仍處於實驗室階段，還需要進一步調整和優化工藝條件，以提高聯合工藝去除實際高氨氮廢水中的總氮的效能。

厭氧氨氧化技術可以大幅度地降低硝化反應的充氧能耗，免去反硝化反應的外源電子供體，可節省傳統硝化反硝化過程中所需的中和試劑，產生的污泥量少。但目前為止，其反應機理、參與菌種和各項操作參數均不明確。

2.4 膜技術

2.4.1 反滲透技術

反滲透技術是在高於溶液滲透壓的壓力作用下，藉助於半透膜對溶質的選擇截留作用，將溶質與溶劑分離的技術，具有能耗低、無污染、工藝先進、操作維護簡便等優點。

利用反滲透技術處理氨氮廢水的過程中，設備給予足夠的壓力，水通過選擇性膜析出，可用作工業純水，而膜另一側氨氮溶液的濃度則相應增高，成為可以被再次處理和利用的濃縮液。在實際操作中，施加的反滲透壓力與溶液的濃度成正比，隨著氨氮濃度的升高，反滲透裝置所需的能耗就越高，而效率卻是在下降〔29〕。

徐永平等〔30〕以兗礦魯南化肥廠碳酸鉀生產車間含NH4Cl 的廢水為研究對象，利用反滲透法對NH4Cl
廢水的處理過程進行了研究，實驗裝置採用反滲透膜（NTR-70SWCS4）過濾機。結果表明，在用反滲透膜技術處理氨氮廢水的過程中，氯化銨質量濃度適宜在60
g/L 以下，在該濃度條件下，設備脫氨氮效率較高，一般大於97%，各項技術指標合格，可以用於實際生產操作。

2.4.2 電滲析法

電滲析是在外加直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性，使離子從電解質溶液中分離出來的過程。電滲析法可高效地分離廢水中的氨氮，並且該方法前期投入小，能量和葯劑消耗低，操作簡單，水的利用率高，無二次污染副產物。

唐艷等〔31〕採用自製電滲析設備對進水電導率為2 920 μS/cm，氨氮質量濃度為534.59 mg/L
的氨氮廢水進行處理，通過實驗得到在電滲析電壓為55 V，進水流量為24 L/h
這一最佳工藝參數條件下，可對實驗用水有效脫氮的結論，出水氨氮質量濃度為13 mg/L。

3 不同濃度工業含氨氮廢水的處理方法比較

不同氨氮廢水處理方法優缺點比較見表 4。

通過對以上幾種不同方法的論述，可以看出目前針對工業廢水中高濃度氨氮的處理方法主要使用物理化學方法做預處理，再選擇其他方法進行後續處理，雖能取得較好的處理效果，但仍存在結垢、二次污染的問題。對低濃度的氨氮廢水較常用的方法為化學法和傳統生物法，其中化學法的一些處理技術還不成熟，未在實際生產中應用，因此還無法滿足工業對低濃度氨氮廢水深度處理的要求；
生物法能較好地解決二次污染問題，且能達到工業對低濃度氨氮廢水深度處理的要求，但目前對微生物的選種和馴化還不完全成熟。

Ⅹ 氨氮高了，高氨氮廢水有哪些處理方法

隨著我國經濟的高速發展，產生了大量高濃度氨氮廢水。氨氮廢水的大量排放，導致水體中氨氮大量富集，引起水體的富營養化與惡化，對水環境造成巨大危害，不僅嚴重影響了人們的正常生活，甚至危害了人們的身體健康，社會影響巨大。因此，國家在氨氮廢水的排放要求方面也制定了越來越嚴格的法規與排放標准。目前，除了合成氨、肉類加工、鋼鐵等12個行業執行相應的國家行業標准(通常一級標准為25mg/L)外，其他均需遵守國家標准GB8978-1996«污水綜合排放標准»。該標准明確1998年後新建單位氨氮最高允許排放濃度為15mg/L。
氨氮廢水的處理方法和工藝有很多種，主要有物化法和生物法。物化法包括吹脫法、離子交換法、折點氯化法、化學沉澱法、膜分離法、高級氧化法、電解法、土壤灌溉法等。生物法包括硝化—反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、A/O、A2/O、SBR、氧化溝等。
1、物化法
1.1 吹脫法
在廢水中氨氮多以銨離子(NH+4)和游離氨(NH3)的狀態存在，兩者保持平衡，平衡關系為：NH3+H2O→NH+4+OH-。這個平衡受pH值影響。當廢水pH值升高時，OH-離子增多，該平衡反應向左移動，有利於NH+4生成游離態的NH3，從而使得游離氨所佔比例增大，游離氨易於從水中逸出。當廢水的pH值升高到11左右時，廢水中的氨氮幾乎全部以NH3的形式存在，再加上曝氣吹脫的物理作用，則可促使NH3更容易從水中逸出，向大氣轉移。此外，該反應為放熱反應，溫度升高，反應方程向左移動，也有利於NH3從水中逸出。依據此原理，可以採用吹脫法來去除廢水中氨氮，吹脫法一般分為空氣吹脫法、水蒸汽吹脫法(汽提法)和超重力吹脫法。
1.1.1 空氣吹脫法
空氣吹脫法去除氨氮的原理是：在鹼性條件下，通過外力將空氣鼓入需要脫氨處理的廢水中，同時在廢水中使鼓入的空氣和廢水充分接觸，廢水中溶解的游離態氨將穿過廢水界面，向外界空氣轉移，從而達到去除氨氮的目的。
目前，空氣吹脫法在高濃度氨氮廢水處理中的應用較多，吹脫速率高，處理費用相對較低，但隨著氨氮濃度的降低，特別是當氨氮質量濃度低於1g/L以下時，吹脫速率顯著降低。氣液比、pH值、氣體流速、溫度、初始濃度等是影響吹脫法處理效果的主要因素。
現有吹脫裝置主要有吹脫池和吹脫塔，由於前者效率低，易受外界環境影響，因此多採用吹脫塔裝置。通常採用逆流操作，塔內裝有一定高度的填料以增加氣—液傳質面積，從而有利於氨氣從廢水中解吸。常用填料有拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。
空氣吹脫法的優點是：具有穩定的氨氮去除率，工藝操作簡單，氨氮容積負荷大等。缺點是：吹脫過程中易使填料層結垢，使廢水流通不暢，從而影響設備的正常運行;同時，吹脫工藝需要調節廢水pH值，需投加大量鹼，從而使廢水處理成本增高;另外，經空氣吹脫處理後，廢水中還含有少量氨氮，處理後的廢水時常不能達到國家排放標准。因此，吹脫法通常與其他方法聯合使用。
1.1.2 水蒸汽吹脫法(汽提法)
汽提法去除氨氮的原理是：大量蒸汽與廢水接觸，將廢水中游離氨蒸餾出來，以達到去除氨氮的目的。當向廢水中通入水蒸汽時，兩液相在填料表面上逆流接觸進行熱和物質交換，當水溶液的蒸汽壓超過外界的壓力時，廢水就開始沸騰，氨就加速轉為氣相。此外，氣泡表面之間形成自由表面，廢水中的氨不斷向氣泡內蒸發擴散，當氣泡上升到液面上破裂釋放出其中的氨，大量的氣泡擴大了蒸發表面，強化了傳質過程，通入的蒸汽升高了廢水的溫度，從而也提高了一定pH值時被吹脫的分子氨的比率。
汽提法適用於處理連續排放的高濃度氨氮廢水，操作條件與空氣吹脫法類似，氨氮去除率高，但汽提法工藝處理成本高，操作條件難控制，消耗動力高等。
1.1.3 超重力吹脫法
空氣吹脫法和水蒸汽吹脫法一般採用填料塔作為吹脫設備，而超重力吹脫法是利用超重力設備———超重機取代傳統的填料塔作為吹脫設備，以空氣為氣提劑，將水中的游離氨解吸到氣相中的氨氮廢水治理方法。
氨氮廢水加鹼調節pH值為10~11後進入超重機處理。廢水經超重機分布器均勻噴灑在填料內緣，在超重力作用下，液體被填料粉碎成液滴，沿填料徑向甩出，經筒壁匯集後從超重機底部流出。同時，空氣經超重機進氣口進入超重機殼體，在一定風壓下，由超重機轉子外腔沿徑向進入內腔。在填料層內，氣液兩相在大的氣液接觸面積的情況下完成氣液接觸，將水中的游離氨吹出。氣體送至除霧器，將夾帶的少量液體分離後，至吸收裝置，脫氨後排空。利用超重機的水力學特性與傳遞特性，可獲得良好的吹脫效果並減少設備投資與運行費用。
與工業上傳統僅使用塔設備的吹脫法相比，超重力法吹脫法具有以下幾點優勢：
(1)設備體積質量小，設備及基建費用少，過程放大容易，啟動、停車迅速，運行更穩定;
(2)擺脫了重力場的影響，對物料粘度適應性廣，操作彈性大;
(3)氣相動力消耗小，物料停留時間短，傳質系數大;
(4)去除氨氮效率高，有利於氣相中氨的回收利用：
(5)能夠增加水中的溶解氧，為可能的後續生化處理提供充足氧源。但是目前超重力法吹脫氨氮技術的大規模工業應用較少，主要是因為該技術不夠成熟。特別是大型的結構，仍需要根據具體的物系進行合理設計和試驗。
1.2 離子交換法
離子交換法是一種特殊的吸附過程即交換吸附。其主要機理是：利用離子間的濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和力作為推動力達到吸附特定離子的目的。吸附過程是可逆的，吸附飽和的交換劑通過添加特定的解吸液可對交換劑上吸附的離子進行解吸，從而實現交換劑的循環使用。常見的交換劑有沸石等天然交換劑和人工合成的離子交換樹脂兩大類，而後者還可根據樹脂上功能團的不同分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。
天然沸石(主要是斜發沸石)對NH+4具有強的選擇吸附能力，並且天然沸石的價格低於人工合成的離子交換樹脂。因此，工程上常用沸石對NH+4的強選擇性，將NH+4截留於沸石表面，從而去除廢水中的氨氮。pH值=4~8是沸石離子交換的最佳范圍。當pH值<4時，H+與NH+4發生競爭;pH值>8時，NH+4變為NH3，從而失去離子交換性能。但是沸石交換容量容易飽和，吸附容量低，更換頻繁，飽和後的沸石需再生才能再次使用。
離子交換樹脂主要是利用特定陽離子交換樹脂與水中的NH+4進行交換，交換後的樹脂再通過解吸而還原。與沸石相比，強酸型陽離子交換樹脂吸附容量大，處理效果穩定，但目前對強酸型陽離子交換樹脂的研究多處於實驗室階段。
離子交換法的優點是去除率高，適用於處理中低濃度的氨氮廢水。處理含氨氮10mg/L~20mg/L的城市污水，出水濃度可達1mg/L以下。但對於高濃度的氨氮廢水，會造成短時間交換劑飽和，從而再生頻繁，使處理成本增大，且再生液仍為高濃度氨氮廢水，仍需進一步處理。在實際工程應用中，離子交換法常結合其它污水處理工藝來處理高濃度氨氮廢水，先用其它方法作預處理，使經預處理後的廢水濃度在100mg/L左右，然後再用離子交換法處理剩餘氨氮廢水。
1.3 折點氯化法
折點氯化法是將氯氣通入氨氮廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量最低，而氨氮的濃度降為零。當通入的氯氣量超過該點時，水中的游離氯就會增多，該點稱為折點，該狀態下的氯化稱為折點氯化，折點氯化法的原理就是氯氣與氨反應生成了無害的氮氣。加氯量對反應有很大影響，當氯的投加量與氨的摩爾比為1∶1時，化合余氯增加，主要為氯氨。當該比例為1.5∶1時余氯下降至最低點即「折點」，反應方程式為：NH+4+1.5HClO→0.5N2+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-。pH值也是主要影響因素，pH值高時產生NO-3，低時產生NCl3。為了保證完全反應，通常pH值控制在6~8，一般加9mg~10mg的氯氣可氧化1mg氨氮。
折點加氯法的優點是氨氮去除率高(可達90%~100%)，不受水溫影響，處理效果穩定，反應迅速完全，設備投資少，並有消毒作用。缺點是由於在處理氨氮廢水中要調節pH值，處理成本較高。同時液氯使用安全要求高且貯存時要求的環境條件高。另外，折點加氯法處理氨氮廢水後會產生副產物氯代有機物和氯胺，會給環境帶來二次污染。因此，折點氯化法多用於較低濃度氨氮廢水，適用於廢水的深度處理，工業上一般用於給水處理，對於大水量高濃度氨氮廢水不適合。
1.4 化學沉澱法
化學沉澱法去除廢水中氨氮的原理是：向氨氮廢水中投加磷酸鹽和鎂鹽，使廢水中的氨氮與磷酸鹽和鎂鹽生成一種難溶性的磷酸氨鎂沉澱(MgNH4PO4•6H2O)，從而達到去除廢水中氨氮的目的。
磷酸銨鎂(MAP)又稱鳥糞石，可溶於熱水和稀酸，不溶於醇類、磷酸氨以及磷酸鈉的水溶液，遇鹼易分解、在空氣中不穩定，升溫至100℃時便會失水變為無機鹽，繼續加熱至融化(約600℃)則會分解成焦磷酸鎂。MAP可以用作飼料和肥料的添加劑，是一種很好的長效復合肥;也可用於塗料生產、氨基甲酸酯、軟泡阻燃劑製造和醫葯行業。因此，磷酸銨鎂脫氮除磷技術既可以去除廢水中的氨氮，又可回收較有經濟價值的MAP，達到變廢為寶的目的。
化學沉澱法的優點是工藝簡單、效率高，經處理後產生的沉澱物MAP經進一步加工處理後，能成為性能優良的農家復合肥料。缺點是處理成本高。在處理氨氮廢水過程中需加入大量價格昂貴的混凝劑。此外，去除1gNH+4-N可產生8.35gNaCl，由此帶來的高鹽度將會影響後續生物處理的微生物活性。因此，該方法一直停留在實驗室規模未在工程上運用，較少用於實際氨氮廢水處理。
1.5 膜分離法
膜分離法包括反滲透法、液膜法、電滲析法等。
1.5.1 反滲透法
反滲透就是藉助外界的壓力使膜內部的壓力大於膜外的壓力，使小於膜孔徑的分子(水)透過，大於膜孔徑的分子截留在膜內，這種作用現象稱作反滲透。其作用機理關鍵在於半透膜的選擇透過性，半透膜上有好多細小的微孔，像水分子這樣的小分子可以自由的透過，而大於半透膜上微孔的NH+4則不能通過。當溶液進入膜系統後，在外加壓力的作用下半透膜就會選擇性的讓某些小分子物質透過，大分子物質NH+4則會留在半透膜內側通過管道另外的出口排出。
反滲透裝置處理廢水需要對原水進行預處理，不然會損壞裝置內的膜件，並且該裝置需要高質量的膜。
1.5.2 液膜法
液膜法又稱氣態膜法，目前已應用於水溶液中揮發性物質的脫除、回收富集和純化，如NH3、CO2、SO2、Cl2、Br2等。液膜法去除氨氮的機理是：採用疏水性中空纖維微孔膜，膜一側是待處理的氨氮廢水，另一側是酸性吸收液，疏水的微孔結構在兩液相間提供一層很薄的氣膜結構。廢水中NH3在廢水側通過濃度邊界層擴散至疏水微孔膜表面，隨後在膜兩側NH3分壓差的推動下，NH3在廢水和微孔膜界面處氣化進入膜孔，然後擴散進入吸收液發生快速不可逆反應，從而達到脫除氨氮的目的。
液膜法具有比表面積大，傳質推動力高，操作彈性大，氨氮脫除率高，無二次污染等優勢，適合處理含鹽量較高、油性污染物含量低的高氨氮廢水。氨氮或含鹽量較高時，能有效抑制水的滲透蒸餾通量，減弱對吸收液的稀釋作用;但當廢水中含有油性污染物時，會造成膜的污染，使膜的傳質系數不能得到完全恢復。由於廢水的復雜性、膜材料的研發更新換代、可逆吸收劑的研發以及後續副產品的生產應用等多種原因，氣態膜法脫氨工業化進程很慢，國內生產應用實例較少。不過對於高鹽高濃度氨氮廢水，氣態膜處理成本較低，其應用前景廣闊。
1.5.3 電滲析法
電滲析法的原理是：當進水通過多組陰陽離子滲透膜時，NH+4在施加的電壓影響下，透過膜到達膜另一側濃水中並集聚，從而從進水中分離出來，實現溶液的淡化、濃縮、精製和提純。國內外專家在電滲析法處理氨氮廢水方面作了大量研究，並取得了一定成績。但由於高選擇性的防污膜仍在發展中，且對廢水預處理的要求很高，電滲析法用於工業尚需時日。
1.6 高級氧化法
高級氧化法是通過化學、物理化學方法將廢水中污染物直接氧化成無機物，或將其轉化為低毒、易降解的中間產物。應用於脫除廢水中氨氮的高級氧化法主要有濕式催化氧化法和光催化氧化法。
1.6.1 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法是20世紀80年代國際上發展起來的一種治理廢水的新技術，其原理是：在特定的溫度、壓力下，通過催化劑作用，經空氣氧化可使污水中的有機物和氨氮分別氧化分解成CO2、N2和H2O等無害物質，達到凈化的目的。
濕式催化氧化法技術優點是：氨氮負荷高，工藝流程簡單，氨氮去除率高，佔地面積少等。缺點是：在處理氨氮廢水中會使用大量催化劑，造成催化劑的流失和增加對設備的腐蝕，使氨氮廢水處理成本增大。
濕式催化氧化法從處理效果上來說適合高濃度氨氮廢水的處理，但這種方法對溫度、壓力、催化劑等條件要求非常嚴格，反應設備須抗酸抗鹼耐高壓，一次性投資巨大，而且處理水量較大時費用很高，經濟上不劃算，目前在國內還鮮有工程應用的實例。
1.6.2 光催化氧化法
光催化氧化法是最近發展起來的一種處理廢水的高級氧化技術，它可以使廢水中的有機物在特定氧化劑的作用下完全分解為簡單的無機物CO2和H2O，達到降解污染物的目的，處理方法簡單高效，沒有二次污染。但由於反應過程中需要的催化劑難以分離回收，使該方法在實際工程中一定程度上受到了限制。
1.7 電解法
電解法利用陽極氧化性可直接或間接地將NH+4氧化，具有較高的氨氮去除率，該方法操作簡便，自動化程度高，其缺點是耗電量大，因此並不適用於大規模含氨氮廢水的處理。
1.8 土壤灌溉法
土壤灌溉法是把低濃度的氨氮廢水(50mg/L)作為農作物的肥料來使用，該法既為污灌區農業提供了穩定的水源，又避免了水體富營養化，提高了水資源利用率。土壤灌溉法只適合處理低濃度氨氮廢水，當廢水中的氨氮濃度低於50mg/L左右時，廢水中的氨氮在土壤表層發生硝化作用，在土壤深度30cm左右達到峰值，隨後由於脫氮等作用，在100cm處減小到10mg/L左右，在400cm以下土壤中未測出NH+4，直接污染到地下水的可能性幾乎為零。
2、生物法
生物脫氨氮的原理：首先通過硝化作用將氨氮氧化成亞硝酸氮(NO-2-N)，再通過硝化作用將亞硝酸氮進一步氧化為硝酸氮(NO3-N)，最後通過反硝化作用將硝酸氮還原成氮氣(N2)從水中逸出。
生物法的優點是：可去除多種含氮化合物，對氨氮可以徹底降解，總氨氮去除率可達95%以上，二次污染小且運行費用低。然而生物法對水質有嚴格的要求，高濃度的氨氮對微生物活性有抑製作用，會降低生化系統對有機污染物的降解效率，從而導致出水難於達標排放。
因此，生物法主要用來處理低濃度的氨氮廢水，且沒有或少有毒害物質存在，主要在處理生活污水以及垃圾滲濾液等方面應用較廣泛。常見的氨氮廢水生物處理工藝有傳統硝化反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、A/O、A2/O、氧化溝和SBR。
3、方法比較
根據廢水中氨氮濃度不同可將廢水分為三類：
(1)低濃度氨氮廢水：氨氮濃度小於50mg/L;
(2)中濃度氨氮廢水：氨氮濃度為50mg/L~500mg/L;
(3)高濃度氨氮廢水：氨氮濃度大於500mg/L。