昆山氨氮废水处理设备一体化污水净化设施

昆山氨氮废水处理设备一体化污水净化设施

氨氮废水的形成一般是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氮形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等...

氨氮废水主要来自化工，冶金，化肥，煤气，炼焦，肉类加工和养殖等行业排放的废水以及垃圾渗滤液等...

另外，当含少量氨氮的废水回用于工业中时，对某些金属，特别是铜具有腐蚀作用，还可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和设备。

处理氨氮废水的方法有很多，目前常见的有化学沉淀法、吹脱法、化学氧化法、生物法、膜分离法、离子交换法以及土壤灌溉等。

本文对氨氮废水处理方法作一综述并对各种方法的优缺点进行分析汇总。

化学沉淀法

化学沉淀法又称为MAP沉淀法，是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐，使废水中的NH4﹢与Mg²﹢、PO4³﹣在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀，分子式为MgNH4P04.6H20，从而达到去除氨氮的目的。磷酸按镁俗称鸟粪石，可用作堆肥、土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂。反应方程式如下：

Mg²﹢+NH4﹢+PO4³﹣=MgNH4P04

影响化学沉淀法处理效果的因素主要有pH值、温度、氨氮浓度以及摩尔比(n(Mg²﹢):n(NH4﹢):n(P04³-))等。

以氯化镁和为沉淀剂对氨氮废水进行处理，结果表明当pH值为10，镁、氮、磷的摩尔比为1.2:1:1.2时，处理效果较好。

以氯化镁和为沉淀剂进行研究，结果表明当pH值为9.5，镁、氮、磷的摩尔比为1.2:1:1时，处理效果较好。

对新出现的高浓度氨氮有机废水一生物质煤气废水进行研究，结果表明，MgC12+Na3PO4.12H20明显优于其他沉淀剂组合。当pH值为10.0，温度为30℃，n(Mg²﹢):n(NH4+):n(P04³-)=1:1:1时搅拌30min废水中氨氮质量浓度从处理前的222mg/L降到17mg/L，去除率为92.3%。

将化学沉淀法和液膜法相结合用于高浓度工业氨氮废水的处理。在对沉淀法工艺进行优化的条件下，使氨氮去除率达到98.1%，然后联用液膜法进一步处理使其氨氮浓度降低到0.005g/L，达到排放标准。

对化学沉淀法进行改进研究，考察Mg²﹢以外的二价金属离子(Ni²﹢，Mn²﹢，Zn²﹢，Cu²﹢，Fe²﹢)在磷酸根作用下对氨氮的去除效果。对硫酸铵废水体系提出了CaSO4沉淀—MAP沉淀新工艺。结果表明，可以实现以石灰取代传统的NaOH调节剂。

化学沉淀法的优点是当氨氮废水浓度较高时，应用其它方法受到限制，如生物法、折点氯化法、膜分离法、离子交换法等，此时可先采用化学沉淀法进行预处理；化学沉淀法去除效率较好，且不受温度限制，操作简单；形成含磷酸馁镁的沉淀污泥可用作复合肥料，实现废物利用，从而抵消一部分成本；如能与一些产生磷酸盐废水的工业企业以及产生盐卤的企业联合，可节约药剂费用，利于大规模应用。

化学沉淀法的缺点是由于受磷酸铁镁溶度积的限制，废水中的氨氮达到一定浓度后，再投人药剂量，则去除效果不明显，且使投入成本大大增加，因此化学沉淀法需与其它适合深度处理的方法配合使用;药剂使用量大，产生的污泥较多，处理成本偏高;投加药剂时引人的氯离子和余磷易造成二次污染。

吹脱法去除氨氮是通过调整pH值至碱性，使废水中的氨离子向氨转化，使其主要以游离氨形态存在，再通过载气将游离氨从废水中带出，从而达到去除氨氮的目的。影响吹脱效率的因素主要有pH值、温度、气液比、气体流速、初始浓度等。目前，吹脱法在高浓度氨氮废水处理中的应用较多。

对含(NH4)2S0的高浓度氨氮废水进行研究，结果表明，当pH=11.5，吹脱温度为80cC，吹脱时间为120min，废水中氨氮脱除率可达99.2%。

采用逆流吹脱塔对高浓度氨氮废水进行吹脱，结果表明，吹脱效率随pH值升高而增大；气液比越大，氨吹脱传质推动力越大，吹脱效率也随之增大。

吹脱法去除氨氮效果较好，操作简便，易于控制；对于吹脱的氨氮可以用硫酸做吸收剂，生成的硫酸钱制成化肥使用。吹脱法是目前常用的物化脱氮技术，但吹脱法存在一些缺点，如吹脱塔内经常结垢，低温时氨氮去除效率低，吹脱的气体形成二次污染等。吹脱法一般与其它氨氮废水处理方法联合运用，用吹脱法对高浓度氨氮废水预处理。

生化法是利用好氧菌及厌氧菌的硝化和反硝化过程，将废水中的氨氮转化为硝酸盐，然后转化为氮气，实现废水的达标排放。生化法能有效脱除废水中的氨，并且不会造成二次污染，能耗较物理化学法低。但由于生物所能承受氨氮的浓度较低，一般生物处理氨氮浓度不能超过200 mg∙L-1。

如果废水中的氨氮浓度高于200 mg∙L-1，而低于1000 mg∙L-1时则通常需要采用物理化学法和生化法相结合的工艺，即采用物理化学法先去除废水中部分氨，然后再采用生化法将氨氮有效去除到排放标准。

如果废水中的氨氮浓度高于1000 mg∙L-1，例如几千mg∙L-1，甚至达到数万mg∙L-1，则主要采用物化法，*先将废水中的氨氮降至15 mg∙L-1以下，甚至更低，然后采用生化方法处理其他污染物，如COD等。

昆山氨氮废水处理设备一体化污水净化设施

国内外处理高浓度氨氮废水的物理化学方法很多，主要有空气吹脱法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和烟道气治理法等，这些方法各有优缺点，可用于不同条件的废水处理。

空气吹脱法

空气吹脱法是利用废水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮由液相转移至气相而去除。废水中的氨氮通常以离子铵（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在，将废水pH值调节至碱性时，NH4+转化为NH3，然后通入空气将NH3吹脱出来。

NH4+ + OH-→ NH3 + H2O

在吹脱过程中，废水pH值、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。一般来说，pH值要提高至10.8~11.5，水温一般不能低于20℃，水力负荷为2.5~5m3/(m2·h)，气水比为2500~5000 m3/m3，此时氨氮去除率在60%~85%。

空气吹脱法工艺流程简单，但NH3-N仅从溶解状态转化为游离态，并没有有效除去，需要相应的回收装置，否则易造成二次污染；当温度低时，NH3-N吹脱效率大大降低，不适合在寒冷的冬季使用。

离子交换法

离子交换法是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。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以及与离子氨的离子交换作用，它是一种硅质类的阳离子交换剂，沸石处理氨氮废水成本低，而且对NH4+有很强的选择性。pH值对沸石离子交换性能影响很大：当pH=4~8时，沸石离子交换性能*佳；当pH < 4 时，H+与NH4+发生竞争；pH > 8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。

离子交换法具有投资省、工艺简单、占地小、操作较为方便、温度和毒物对脱氮率影响小等优点，该法适用于处理中低浓度氨氮废水（<500 mg∙L-1），或者低浓度氨氮废水（如几十mg∙L-1左右）的处理或水的深度处理。