近年來，我國水體氨氮污染問題日益突出，氨氮已超過COD成為影響我國地表水水環(huán)境質(zhì)量的首要指標(biāo)。2011年全國排放廢水中氨氮排放量為26.4萬，相當(dāng)于收納水體環(huán)境容量的4倍左右。隨著《“十二五”主要污染物總量控制規(guī)劃》的出臺，氨氮污染物作為繼COD之后的第二項(xiàng)約束性控制指標(biāo)，是我國“十二五”期間污染物控制的重點(diǎn)。我國鋼鐵、煉油、化肥、石油化工、化學(xué)冶金等行業(yè)的氨氮排放量占全國工業(yè)氨氮排放總量的85.9%，氨氮去除率不到68%。為了*治理污染，除改善現(xiàn)有工藝條件、降低成本外，必須尋找經(jīng)濟(jì)有效的氨氮廢水處理技術(shù)，在污染治理的同時(shí)節(jié)能降耗、避免二次污染。而微波技術(shù)作為一種新興的加熱技術(shù)日益受到關(guān)注，并已成功應(yīng)用于廢水、廢氣、固體廢棄物處理等污染控制領(lǐng)域。筆者比較了氨氮的主要處理方法，總結(jié)了微波技術(shù)在高濃度氨氮廢水處理中的研究應(yīng)用，討論了進(jìn)一步的研究方向。
1、氨氮的主要處理方法
根據(jù)濃度的不同，工業(yè)氨氮廢水可劃分為3類：
（1）高濃度氨氮廢水：NH3-N>500 mg/L；
（2）中等濃度氨氮廢水：NH3-N為50~500 mg/L；
（3）低濃度氨氮廢水：NH3-N<50 mg/L。
其中高氨氮濃度廢水一般來源于焦炭、鐵合金、煤的氣化、濕法冶金、煉油、畜牧業(yè)、化肥、人造纖維和白熾燈等生產(chǎn)過程。
目前，常用的脫氮方法包括氨吹脫法（空氣吹脫與蒸汽汽提）、生化法、折點(diǎn)氯化法、離子交換法和化學(xué)沉淀法。這些方法普遍具有工藝簡單、脫氮效果穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，但也存在一定的局限性。
傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)是目前應(yīng)用zui廣泛的脫氮方法，但存在流程長、占地面積大、處理成本高等問題。隨著人們對生物脫氮過程認(rèn)識的深入，新的生物脫氮理論不斷涌現(xiàn)，包括同時(shí)硝化/反硝化、亞硝酸型（短程）硝化/反硝化、厭氧氨氧化等，但目前這些理論應(yīng)用于高濃度氨氮廢水處理的研究還很少。氨吹脫法常用于高濃度氨氮廢水的預(yù)處理，但能耗大、運(yùn)行成本高、出水氨氮仍偏高。折點(diǎn)氯化法理論上可以*去除廢水中的氨氮，但由于加氯量大、處理成本高、產(chǎn)物存在危害性等問題，不適合處理大量的高濃度氨氮廢水。離子交換法由于吸附劑用量大、再生難，一般協(xié)同其他工藝處理高氨氮廢水?；瘜W(xué)沉淀法用藥量大、成本高，需要進(jìn)一步開發(fā)廉價(jià)沉淀劑。
近年來隨著國家對氨氮排放要求越來越嚴(yán)格，高濃度氨氮廢水處理日益受到研究者重視。在原有處理方法基礎(chǔ)上的改進(jìn)工藝不斷涌現(xiàn)。趙賢廣等針對工業(yè)上高濃度氨氮廢水吹脫法處理存在的缺點(diǎn)，通過改進(jìn)和優(yōu)化氨氮吹脫塔的結(jié)構(gòu)和填料，開發(fā)了一種新型循環(huán)再生復(fù)合酸氨吸收溶液，實(shí)現(xiàn)廢水中氨的資源化。*過程工程所、天津大學(xué)等單位合作開發(fā)出高濃度氨氮廢水資源化處理的全過程工藝和工業(yè)化應(yīng)用裝置。該技術(shù)通過精餾脫氨工藝量化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)高濃度氨氮廢水的資源化處理。此外，還有電化學(xué)法、催化濕式氧化法、反滲透法以及物化法與生化法聯(lián)用等技術(shù)，但由于處理成本高，多數(shù)用于高氨氮廢水的深度處理。
作為高濃度氨氮廢水處理的一種新方法，微波技術(shù)受到廣泛重視。然而目前絕大多數(shù)研究還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，較少進(jìn)行放大性中試研究，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用有些問題還有待進(jìn)一步研究：
（1）微波作用機(jī)理仍需深入研究。從目前的研究結(jié)果來看，研究者重視的多是處理效果，而對微波作用機(jī)理研究較少，以致相關(guān)研究結(jié)論缺乏科學(xué)指導(dǎo)意義。微波的非熱效應(yīng)存在與否是目前研究者爭論的焦點(diǎn)，如何有效驗(yàn)證非熱效應(yīng)，以及如何得到更均勻的微波場都需要進(jìn)一步探究。
（2）廉價(jià)催化劑的制備。目前選用的催化劑大多是活性炭和過渡金屬氧化物，存在催化效率低和損耗等問題，亟待尋求廉價(jià)的催化劑，以降低處理成本，提高處理效率。很多采用微波技術(shù)去除難降解有機(jī)污染物的研究成果值得參考借鑒。
（3）微波處理設(shè)備的研制。目前研究采用的微波發(fā)生裝置大部分是將家用微波爐加以改裝，反應(yīng)腔體多采用現(xiàn)有的玻璃儀器，缺少、穩(wěn)定、安全的微波設(shè)備。應(yīng)在充分分析微波技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，借鑒相關(guān)領(lǐng)域設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，合理創(chuàng)新設(shè)計(jì)微波設(shè)備的反應(yīng)腔體，提高設(shè)備反應(yīng)過程的自動(dòng)控制水平，研發(fā)能夠連續(xù)運(yùn)行、可組合的微波設(shè)備。
（4）完善氨回收裝置。微波脫氮的機(jī)理是通過微波的熱效應(yīng)將廢水中的氨氮迅速以氨的形態(tài)蒸發(fā)去除，如果能回收利用，可以實(shí)現(xiàn)變廢為寶。因此，在研發(fā)微波處理設(shè)備的同時(shí)，也要配套設(shè)計(jì)專門的氨氣回收裝置，降低微波處理的運(yùn)行成本，更好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
相信隨著理論研究的深入，微波技術(shù)的發(fā)展，微波技術(shù)在高濃度氨氮廢水治理方面將具有廣闊的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景。
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