供水廠原水氨氮污染的處理方法

田沙沙劉清華

（1東莞市清溪自來水有限公司廣東東莞523660 2東莞市東江水務有限公司廣東東莞523000）

2012年9月1日，廣州市水務局公布的全市30個自來水公司(水廠)水質情況顯示其中7個公司的出廠水氨氮超標。實際上，目前我國各大城市取水河段普遍受到一定程度的微污染，很多供水廠都受到原水氨氮突發性超標的困擾。雖然到目前為止還沒有看到過飲用水中氨氮直接危害人體健康的報道，但它可能轉化為對人體毒性很大的亞硝酸鹽氮。另外，在消毒過程中，飲用水中氯化了的氨氮超過0.2mg/L會引起嗅和味的問題，還會降低消毒效果。

目前歐洲多數國家對飲用水中的氨氮濃度有較嚴格的規定，我國2006年底發布的《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定氨氮(以N計)的限值為0.5mg/L。同時，在《生活飲用水水源水質標準》(CJ3020-1993)中將水源水質分為二級，一級水源水氨氮(以N計)限值為0.5mg/L，二級限值為1.0 mg/L，濃度超過二級標準限值的水源水，不宜作為生活飲用水的水源。

上述標準的制定和實施一方面有利于促進供水行業技術進步，提高供水水質，另一方面在目前原水水質日趨惡化的背景下，無疑也對凈水處理工藝和凈水技術提出了更高的要求。常規的傳統處理工藝對氨氮處理效果不理想，如何在現有基礎上改造升級自來水廠的凈化水平、提高產水能力和出水水質成為許多水廠共同面臨的難題，探索運行簡便、經濟可靠的去除氨氮的技術方法非常必要，也十分緊迫。

1 原水中氨氮去除工藝

目前，微污染水體氨氮的處理方法主要分為兩大類：物理化學法和生物脫氮法。

1.1 物理化學法

在原水氨氮升高的情況下，目前國內大多數水廠都采用折點氯化的方法來應對。這種方法對于應對這種突發情況非常有用，反應快而且去除率高。但氯氣投加增加，會促進氯與水中的有機物反應產生三鹵甲烷等有毒有害的副產物。折點加氯使飲用水的安全性下降，因而一般不提倡使用。

吸附法所使用的吸附劑有很多種，如粉末活性炭（GAC）、沸石粉等。GAC作為吸附劑主要去除水中有機污染物，也具有除味、除臭和除色作用，但氨氮處理效果不甚理想。但有研究表明，沸石粉對微污染原水中氨氮的處理效果較好[1]。受污染的水源中通常有氨氮和有機污染物，有機污染物對沸石去除氨氮有影響，鄧慧萍[2]等的研究表明沸石對氨氮峰有很好的削減作用，而活性炭可保證對氨氮的穩定去除，所以沸石+活性炭工藝可以發揮兩者的聯合優勢。

1.2 生物脫氮法

在應對原水氨氮污染問題時，生物脫氮多采用生物預處理的方式。生物預處理是在常規處理之前進行生物處理，該工藝對原水氨氮、有機物、濁度、色度和錳等均有一定的去除效果。在淮河(蚌埠段)飲用水源水生物接觸氧化預處理生產性試驗中[3]，生物接觸氧化池對原水中氨氮去除率曝氣時達70%~90%，不曝氣或曝氣不正常時在50%~70%之間；在巢湖原水生物接觸氧化預處理試驗中[4]，對氨氮、亞硝酸鹽氮的去除率最高分別為95%和99%。熊水應[5]等研究利用移動床生物膜反應器(MBBR)對微污染原水進行預處理，結果表明，MBBR對氨氮、亞硝酸鹽氮具有很高的去除率，并且抗沖擊負荷能力較強。

但是，許多水廠水源水的水質波動比較大，水質時好時壞，污染持續時間長短不一，但總的污染時間較短。一旦建設預處理設施，在水質好的時候因設備閑置而造成浪費，而且由于飲用水源是貧營養環境，對預處理工藝中的微生物生長不利，因此生物預處理技術很難在污染突發歷時較短、水質變化大的地區得到廣泛推廣。

2 發展方向

隨著《生活飲用水衛生標準》(GB 5749--2006)對飲用水水質要求的提高和凈水技術的進步，將有更多的新工藝、新技術應用于氨氮污染原水的處理。筆者認為，今后氨氮廢水的研究應著重考慮以下幾個方面：(1)優化吸附劑的性能，開發廉價吸附劑，增強循環利用，延長其使用壽命。(2)更深入透徹地研究生物法，馴化去除氨氮的高效功能菌種。(3)復合工藝取代單一工藝去除廢水中氨氮。(4)擴大實驗研究的生產應用。

[1]朱柏榮.投加沸石粉處理原水中氨氮技術研究[M].同濟大學,2009年

[2]鄧慧萍,吳國榮,張玉先.沸石和活性炭除氨氮、有機物的互補作用[J].中國給水排水.2004,20(5)：50-52

[3]劉文君,賀北干,等.淮河(蚌埠段)飲用水原水生物接觸氧化預處理生產性試驗[J].環境科學,1997,18(1):20-22

[4]黃顯懷,壬占生,等.巢湖原水生物接觸氧化預處理的研究.給水排水[J].1996,22(8):15-18

[5]熊水應,李翠紅.MBBR工藝在微污染原水預處理中的應用[J].給水排水,2010,36(7):25-29