昆山氨氮廢水處理設備一體化污水凈化設施

氨氮廢水的形成一般是由于氨水和無機氨共同存在所造成的，廢水中氨氮的構成主要有兩種，一種是氨水形成的氨氮，一種是無機氮形成的氨氮，主要是硫酸銨，氯化銨等...

氨氮廢水主要來自化工，冶金，化肥，煤氣，煉焦，肉類加工和養(yǎng)殖等行業(yè)排放的廢水以及垃圾滲濾液等...

另外，當含少量氨氮的廢水回用于工業(yè)中時，對某些金屬，特別是銅具有腐蝕作用，還可以促進輸水管道和用水設備中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和設備。

處理氨氮廢水的方法有很多，目前常見的有化學沉淀法、吹脫法、化學氧化法、生物法、膜分離法、離子交換法以及土壤灌溉等。

本文對氨氮廢水處理方法作一綜述并對各種方法的優(yōu)缺點進行分析匯總。

化學沉淀法

化學沉淀法又稱為MAP沉淀法，是通過向含有氨氮的廢水中投加鎂化物和磷酸或磷酸氫鹽，使廢水中的NH4﹢與Mg2﹢、PO43﹣在水溶液中反應生成磷酸按鎂沉淀，分子式為MgNH4P04.6H20，從而達到去除氨氮的目的。磷酸按鎂俗稱鳥糞石，可用作堆肥、土壤的添加劑或建筑結構制品的阻火劑。反應方程式如下：

Mg2﹢+NH4﹢+PO43﹣=MgNH4P04

影響化學沉淀法處理效果的因素主要有pH值、溫度、氨氮濃度以及摩爾比(n(Mg2﹢):n(NH4﹢):n(P043-))等。

以氯化鎂和為沉淀劑對氨氮廢水進行處理，結果表明當pH值為10，鎂、氮、磷的摩爾比為1.2:1:1.2時，處理效果較好。

以氯化鎂和為沉淀劑進行研究，結果表明當pH值為9.5，鎂、氮、磷的摩爾比為1.2:1:1時，處理效果較好。

對新出現(xiàn)的高濃度氨氮有機廢水一生物質煤氣廢水進行研究，結果表明，MgC12+Na3PO4.12H20明顯優(yōu)于其他沉淀劑組合。當pH值為10.0，溫度為30℃，n(Mg2﹢):n(NH4+):n(P043-)=1:1:1時攪拌30min廢水中氨氮質量濃度從處理前的222mg/L降到17mg/L，去除率為92.3%。

將化學沉淀法和液膜法相結合用于高濃度工業(yè)氨氮廢水的處理。在對沉淀法工藝進行優(yōu)化的條件下，使氨氮去除率達到98.1%，然后聯(lián)用液膜法進一步處理使其氨氮濃度降低到0.005g/L，達到排放標準。

對化學沉淀法進行改進研究，考察Mg2﹢以外的二價金屬離子(Ni2﹢，Mn2﹢，Zn2﹢，Cu2﹢，F(xiàn)e2﹢)在磷酸根作用下對氨氮的去除效果。對硫酸銨廢水體系提出了CaSO4沉淀—MAP沉淀新工藝。結果表明，可以實現(xiàn)以石灰取代傳統(tǒng)的NaOH調節(jié)劑。

化學沉淀法的優(yōu)點是當氨氮廢水濃度較高時，應用其它方法受到限制，如生物法、折點氯化法、膜分離法、離子交換法等，此時可先采用化學沉淀法進行預處理；化學沉淀法去除效率較好，且不受溫度限制，操作簡單；形成含磷酸餒鎂的沉淀污泥可用作復合肥料，實現(xiàn)廢物利用，從而抵消一部分成本；如能與一些產生磷酸鹽廢水的工業(yè)企業(yè)以及產生鹽鹵的企業(yè)聯(lián)合，可節(jié)約藥劑費用，利于大規(guī)模應用。

化學沉淀法的缺點是由于受磷酸鐵鎂溶度積的限制，廢水中的氨氮達到一定濃度后，再投人藥劑量，則去除效果不明顯，且使投入成本大大增加，因此化學沉淀法需與其它適合深度處理的方法配合使用;藥劑使用量大，產生的污泥較多，處理成本偏高;投加藥劑時引人的氯離子和余磷易造成二次污染。

吹脫法去除氨氮是通過調整pH值至堿性，使廢水中的氨離子向氨轉化，使其主要以游離氨形態(tài)存在，再通過載氣將游離氨從廢水中帶出，從而達到去除氨氮的目的。影響吹脫效率的因素主要有pH值、溫度、氣液比、氣體流速、初始濃度等。目前，吹脫法在高濃度氨氮廢水處理中的應用較多。

對含(NH4)2S0的高濃度氨氮廢水進行研究，結果表明，當pH=11.5，吹脫溫度為80cC，吹脫時間為120min，廢水中氨氮脫除率可達99.2%。

采用逆流吹脫塔對高濃度氨氮廢水進行吹脫，結果表明，吹脫效率隨pH值升高而增大；氣液比越大，氨吹脫傳質推動力越大，吹脫效率也隨之增大。

吹脫法去除氨氮效果較好，操作簡便，易于控制；對于吹脫的氨氮可以用硫酸做吸收劑，生成的硫酸錢制成化肥使用。吹脫法是目前常用的物化脫氮技術，但吹脫法存在一些缺點，如吹脫塔內經常結垢，低溫時氨氮去除效率低，吹脫的氣體形成二次污染等。吹脫法一般與其它氨氮廢水處理方法聯(lián)合運用，用吹脫法對高濃度氨氮廢水預處理。

生化法是利用好氧菌及厭氧菌的硝化和反硝化過程，將廢水中的氨氮轉化為硝酸鹽，然后轉化為氮氣，實現(xiàn)廢水的達標排放。生化法能有效脫除廢水中的氨，并且不會造成二次污染，能耗較物理化學法低。但由于生物所能承受氨氮的濃度較低，一般生物處理氨氮濃度不能超過200 mg?L-1。

如果廢水中的氨氮濃度高于200 mg?L-1，而低于1000 mg?L-1時則通常需要采用物理化學法和生化法相結合的工藝，即采用物理化學法先去除廢水中部分氨，然后再采用生化法將氨氮有效去除到排放標準。

如果廢水中的氨氮濃度高于1000 mg?L-1，例如幾千mg?L-1，甚至達到數(shù)萬mg?L-1，則主要采用物化法，*先將廢水中的氨氮降至15 mg?L-1以下，甚至更低，然后采用生化方法處理其他污染物，如COD等。

昆山氨氮廢水處理設備一體化污水凈化設施

國內外處理高濃度氨氮廢水的物理化學方法很多，主要有空氣吹脫法、離子交換法、化學沉淀法、催化濕式氧化法和煙道氣治理法等，這些方法各有優(yōu)缺點，可用于不同條件的廢水處理。

空氣吹脫法

空氣吹脫法是利用廢水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異，使氨氮由液相轉移至氣相而去除。廢水中的氨氮通常以離子銨（NH4+）和游離氨（NH3）的狀態(tài)保持平衡而存在，將廢水pH值調節(jié)至堿性時，NH4+轉化為NH3，然后通入空氣將NH3吹脫出來。

NH4+ + OH-→ NH3 + H2O

在吹脫過程中，廢水pH值、水溫、水力負荷及氣水比對吹脫效果有較大影響。一般來說，pH值要提高至10.8~11.5，水溫一般不能低于20℃，水力負荷為2.5~5m3/(m2·h)，氣水比為2500~5000 m3/m3，此時氨氮去除率在60%~85%。

空氣吹脫法工藝流程簡單，但NH3-N僅從溶解狀態(tài)轉化為游離態(tài)，并沒有有效除去，需要相應的回收裝置，否則易造成二次污染；當溫度低時，NH3-N吹脫效率大大降低，不適合在寒冷的冬季使用。

離子交換法

離子交換法是指在固體顆粒和液體的界面上發(fā)生的離子交換過程。離子交換法采用無機離子交換劑沸石作為交換樹脂，沸石具有對非離子氨的吸附作用以及與離子氨的離子交換作用，它是一種硅質類的陽離子交換劑，沸石處理氨氮廢水成本低，而且對NH4+有很強的選擇性。pH值對沸石離子交換性能影響很大：當pH=4~8時，沸石離子交換性能*佳；當pH < 4 時，H+與NH4+發(fā)生競爭；pH > 8時，NH4+變?yōu)镹H3而失去離子交換性能。

離子交換法具有投資省、工藝簡單、占地小、操作較為方便、溫度和毒物對脫氮率影響小等優(yōu)點，該法適用于處理中低濃度氨氮廢水（<500 mg?L-1），或者低濃度氨氮廢水（如幾十mg?L-1左右）的處理或水的深度處理。