糜鹿-风罩
氨氮废水常用处理方法
过量氨氮排入水体将导
致水体富营养化，
降低水体观赏价值，
并且被氧化生成的硝酸盐
和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注
。
目前，
主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹
脱和离子交换法等。
消化污泥
脱水液、
垃圾渗滤液、
催化剂生产厂废水、
肉类加工废水和合成氨化工废
水等含有极高浓度
的氨氮
（
500 m
g/L
以上，
甚至达到几千
mg/L<
/p>
）
，
以上方法会由于游离氨氮的生物抑制
作用或
者成本等原因而使其应用受到限制。
高浓度氨氮废水的处
理方法可以分为物化法、
生化联合
法和新型生物脱氮法。
1
物化法
1.1
吹脱法
在碱性条件下，
利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种
方
法。一般认为吹脱效率与温度、
pH
、气液比有关。
王文斌等
[1]
对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，
控制吹脱效率高低的
关键因
素是温度、
气液比和
pH
。
在水温大于
25
℃
,
气液比控制在
3500
左右，
渗滤液
pH
控制在
10.5
左右，对于氨氮浓度高达
20
00
～
4000 mg/L
的垃圾渗滤
液，去除率可达到
90%
以上。吹脱法
在低温时氨氮去除效率不高。
采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如
882 <
/p>
mg/L
）进行了处理试验。最
佳工艺条
件为
pH
＝
11
，超声吹脱时间为
40
min
，气
水比为
l000
：
1
< br>试验结果表明，废水采
用超声波辐射以后，
氨氮的吹脱效
果明显增加，
与传统吹脱技术相比，
氨氮的去除率增加了
17
％～
164
％，
在
90
％以上，吹脱后氨氮在
100
mg/L
以内。
为了以较低的代价将
pH
调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易
生
水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置
。
在处理经
UASB
预处理的垃圾渗滤液（
2240
mg/L
）时发现在
pH
＝
11.
5
，反应时间为
24
h
，
仅以
120 r/min
的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达
95
％。而在
pH
＝
12
时通过
曝
气脱氨氮，在第
17
小时
pH
开始下降，氨氮去除率仅为
85
％。据此认为，吹脱法脱氮的主
要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。
1.2
沸石脱氨法
利用沸石中的阳离子与废
水中的
NH
4
+
进行交换以达到脱氮的目的。沸石一般被用于处
理低浓度含氨废水或含微量重金属的废
水。然而，蒋建国等
[4]
探讨了沸石吸附法去除垃圾渗
滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明，每克沸石具有吸附
1
5.5 mg
氨氮的极限潜
力，当沸石粒径为
< br>30
～
16
目时，氨氮去除率达
到了
78.5%
，且在吸附时间、投加量及沸石
粒径相同的情况下，
进水氨氮浓度越大，
吸附速率越大
，
沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨
氮是可行的。
用沸石离子交换法处理经厌氧消化过的猪肥废水时发现
Na-
Zeo
、
Mg-
Zeo
、
Ca-Zeo
、
k-Zeo
中
Na-
Zeo
沸石效果最好，其次是
Ca-Zeo
。增加离子交换床的高度可以提高氨氮去除率，综
合考虑经济原因和水力条件，床高
18 cm
（
H/D=4
）
，相对流量小于
7.8BV/h
< br>是比较适合的尺
寸。离子交换法受悬浮物浓度的影响较大。
应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，
通常有再生液法
和焚烧法。
采用焚烧法时，
产生
的氨气
必须进行处理。
1.3
膜分离技术
利用膜的选择透过性进行
氨氮脱除的一种方法。
这种方法操作方便，
氨氮回收率高，
无
二次污染。蒋展鹏等
[6]
采用电渗析法和聚丙烯
(PP)
中空纤维膜法处理高
浓度氨氮无机废水可
取得良好的效果。
电渗析法处理氨氮废水<
/p>
2000
～
3000 mg/L
，去除率可在
85
％以上，同时可
获得
8.9
％的浓氨水。此法工艺流程简单、不消耗
药剂、运行过程中消耗的电量与废水中氨
氮浓度成正比。
PP<
/p>
中空纤维膜法脱氨效率＞
90
％，回收的
硫酸铵浓度在
25
％左右。运行中
需加
碱，加碱量与废水中氨氮浓度成正比。
乳化液膜是种以乳液形
式存在的液膜具有选择透过性，可用于液
-
液分离。分离过程通
常是以乳化液膜
（例如煤油膜）
为分离
介质，
在油膜两侧通过
NH
3
的浓度差和扩散传递为推
动力，使
NH
3
进入膜内，从而达到分离的目的。用液膜法处理某湿法冶金厂总排放口
废水
（
1000
～
1200 mgNH
4
+-N/L
，
pH
为
6
～
9
）
[7]
，
当采用烷醇酰胺聚氧乙烯醚为表面活性剂用量
为
4
％～
6
％，废水
pH1.4
MAP
沉淀法。
1.4
主要是利用以下化学反应
Mg
2
+<
/p>
+NH
4
+
+P
O
4
3-
=MgNH
< br>4
PO
4
理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，
当
[Mg
2 +
][NH
4<
/p>
+
][PO
4
3
–
-
]>2.5
×
10
13
时可生成磷酸铵镁（
MAP
）
，除去废水中的氨氮。穆大纲等<
/p>
[8]
采用向氨氮浓度
较高的工业废水中
投加
MgCl
2
?
6H
2
O
和
Na
2
HP0
4
?
12H
2
0
生成磷酸铵镁沉淀的方法，以去除其
中的高浓度氨氮。结果表明，在
pH
为
8.9l
，
Mg
2+
，
NH
4
，
P0
4
3-
的摩尔比为
1.25:1:1
，反应温
度为
25
℃，
反应时间为
20
min
，
沉淀时间为
20 min
的条件下，
氨氨质量浓度可由
9500
mg/L
降低到
460
mg/L
，去除率达到
95
％以上。由于在多数废水
中镁盐的含量相对于磷酸盐和氨
氮会较低，
尽管生成的磷酸铵镁
可以做为农肥而抵消一部分成本，
投加镁盐的费用仍成为限
制这
种方法推行的主要因素。海水取之不尽，并且其中含有大量的镁盐。
Kumashiro
等
[9]
以
海
水做为镁离子源试验研究了磷酸铵镁结晶过程。
盐卤是制盐副产品，
主要含
MgCl
2
和其他
无机化合物。
Mg
2+
约为
32 g/L
为海水的
27
倍。
Lee
等
[10
]
用
MgCl
2
、
海水、
盐卤分别做为
Mg
2+
源以磷酸铵镁结晶法处理养猪场废水，
结果
表明，
pH
是最重要的控制参数，
当终
点
pH
≈
9.6
时，反应在
10 min
内即可结束。由于废水中的
N/P
不平衡，与其他两种
Mg
2+
源相比，盐卤
的除磷效果相同而脱氮效果略差。<
/p>
1.5
化学氧化法
利用强氧化剂将氨氮直接
氧化成氮气进行脱除的一种方法。
折点加氯是利用在水中的氨
与
氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，
故必须附设除余氯设施。
在溴化物存在的情况下，
臭氧与氨氮会
发生如下类似折点加氯的反
应：
－<
/p>
Br
+O
3
+H
+
→
HBrO+O
2
，
NH
3
+HBrO
→
NH
2
Br+H
2
O
，
NH
2
Br+HBrO
→
NHBr
2
+H
2
O
，<
/p>
－
NH
2
Br+NHBr
2
→
N
2
+3Br
+3H
+
。
用一个有效容积
32
L
的连续曝气柱对合成废水
(
氨氮
600
mg/L)
进行试验研究，探讨
< br>Br/N
、
pH
以及初始氨氮浓
度对反应的影响，以确定去除最多的氨氮并形成最少的
NO
3-
的最佳反应
条件。发现
NFR(
出水
NO
3
-
-N
与进水氨氮之比
)
在对数坐标中与
Br
-
/N
成线性相关关系，在
Br
-
/N>0.4
，
氨氮负荷为
3.6
～
4.0 kg/(m
3
?
d)
时，
氨氮负荷降低则
NFR
降低。
出水
pH
＝
6.0
时，
－
－
NFR
和
BrO
-Br
（有毒副产物）
最少。
BrO
-Br
可由
Na
2
SO
3
定量分解，
Na
2
SO
3
投加量可由
ORP
控制。
2
生化联合法
物化方法在处理高浓度氨
氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制，
但是不能将氨氮
浓
度降到足够低
（如
100 mg/L
以
下）
。
而生物脱氮会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐氮而受
到抑制。
实际应用中采用生化联合的方法，
在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化
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