氨氮廢水處理

    氨氮是水污染因素中重要的污染物,主要來自城鎮生活污水、各種工業廢水 及化學肥料和農家肥料等。水體中氮含量超標,不僅使水環境質量惡化,引起富營養化,還對人類以及動植物有嚴重危害。我國從20 世紀80 年代開始廢水處理過程中脫氮的研究,但目前大多數污水處理廠仍未考慮脫氮的問題。因此對廢水中氮的去除,特別是氨氮的去除需要引起高度的重視。本文介紹幾種氨氮廢水處理方法。

吹脫法

　氨吹脫工藝是將水的pH 值提到10. 5 11. 5 的范圍,在吹脫塔中反復形成水滴,通過塔內大量空氣循環,氣水接觸,使氨氣逸出。這種方法廣泛用于處理中高濃度的氨氮廢水,常需加石灰,經吹脫可以回收氨氣。夏素蘭從相平衡與氣液傳質速率兩方面分析了氨氮吹脫工藝的影響因素,認為調節pH 值是改變吹脫體系化學平衡的重要手段,噴淋密度和氣液比都是重要影響因素。胡繼峰等認為去除率要達到90 %以上,pH 值必須大于12 且溫度高于90 ℃。胡允良等實驗室研究確定氨氮質量濃度為7. 2 7. 5 g/L 廢水的最佳吹脫條件為:pH 值為11 ,溫度為40 ℃,吹脫時間2 h ,出水中氨氮的質量濃度為307. 4 mg/L。黃駿等采用吹脫法處理三氧化二釩生產的高濃度氨氮廢水,在實驗室試驗的基礎上進行工業試驗,出水達標排放。吹脫法主要用于處理高濃度的氨氮廢水,其優點是設備簡單,可以回收氨,但也存在許多缺點,主要有: ①環境溫度影響大,低于0 ℃時,氨吹脫塔實際上無法工作; ②吹脫效率有限,其出水需進一步處理; ③吹脫前需要加堿把廢水的pH值調整到11 以上,吹脫后又須加酸把pH 值調整到9 以下,所以藥劑消耗大; ④工業上一般用石灰調整pH 值,很容易在水中形成碳酸鈣垢而在填料上沉積,可使塔板完全堵塞;⑤吹脫時所需空氣量較大,因此動力消耗大,運行成本高。

分離法
   膜分離法是利用特定膜的透過性能對溶液中的某種成分進行選擇性分離，可在室溫、無相變的條件下進行，主要包括電滲析、反滲透、超濾及滲析等工藝。

針對錳礦礦渣廢水中氨氮濃度較高且含有大量重金屬離子的特點，杜祥君采用新型膜工藝對其進行處置，實驗工藝采用“NF+NF+ＲO”組合工藝，中試結果表明：廢水的初始氨氮質量濃度為1 000 mg/L，納濾出水的氨氮去除率為88%，通過RO膜后，氨氮質量濃度降至6 mg/L，氨氮去除率達到95%，該方法對重金屬離子也有較好的去除效果，處理后水中錳離子、鎂離子的質量濃度均小于1.0 mg/L，去除率分別為97.5%、95.3%，出水各項指標均可達一級排放標準。

   膜分離法處理氨氮廢水效率高、耗能少、處理結果穩定，但在處理過程中膜易被污染，使系統處理壓力過高，出現滲漏等問題，需定期對膜進行反洗，增加了處理成本，針對這一問題，如何開發耐污染性強、產水性能優、使用壽命長的膜材料將是未來研究的基本方向。

   國內外的水處理工作者將生物反應器與膜分離技術相結合，創造了一種新興的污水處理技術與工藝——膜生物反應器（MBR）。李強等采用A/O- MBR工藝處理高氨氮廢水，考察溶解氧對氨氮脫除效果的影響，在溫度為25~28 ℃，pH 為7.5~8.5，DO為2.5 mg/L的工藝條件下，氨氮的去除率可達93.2%，控制其他條件不變，將DO降至1.5 mg/L，氨氮的去除率為87.5%。J. H. Shin等采用浸沒式 MBR處理豬廠廢水，氨氮去除率可達到99%，該工藝對總氮也有一定的去除效果，總氮去除率為60%。

MBR的工藝設備集中，易實現自動化控制，反應器內微生物濃度高，可提高硝化反應效率，但處理成本較常規生物處理方法偏高，如何優化膜生物反應器工藝仍需進一步研究。

催化濕式氧化法
   催化濕式氧化法（CWAO）是在傳統濕式氧化法中加入適宜的催化劑，使廢水中的氨氮氧化分解為CO2、H2O和N2等無害物質，達到去除氨氮的目的，常用于對較高濃度氨氮廢水的處理。

付迎春等自制Ce-Mn-Cu氧化物復合催化劑用于催化濕式氧化法處理廢水，在溫度255 ℃，壓力4.2 MPa，pH=10.8的條件下，反應2.5 h，進水氨氮質量濃度為1 023 mg/L，出水氨氮質量濃度為20 mg/L，氨氮去除率達到98%，出水水質符合國家二級排放標準。

   催化濕式氧化技術的核心是催化劑的選用，多組分復合催化劑對氨氮的脫除率高，非貴金屬催化劑在處理過程中易溶出造成二次污染，貴金屬催化劑沒有這一問題，但價格高，因此，如何制備高效經濟的催化劑是催化濕式氧化技術亟需解決的問題。

氨氮廢水的處理方法有很多，分別適用于不同類型的氨氮廢水，不同的方法在氨氮廢水的預處理和深度處理階段聯合使用，能夠得到較好的脫除效果，在處理氨氮廢水的過程中，應根據具體廢水水質，選擇合適的處理技術及組合工藝，以達到高效經濟去除氨氮的目的。