淺析高氨氮廢水的處理技術的一些探析

蘭晶晶（河北省定州市定州天鷺新能源有限公司 073000）

由于日益嚴重的水體富營養化現象和廢水含氮量的增大，采用何種處理技術來有效地、經濟合理地去除廢水里的氨氮，成為了高氨氮廢水處理技術研究中的重點問題。現實生活、生產中，由于高氨氮廢水具有可生化性較差、組成成分復雜等特點，傳統生物脫氮的方法的效果有待提高，而常規的物化脫氮方法，如吹脫法、折點氯化法等，存在技術、經濟上的問題。針對上述現狀，本文將介紹生物脫氮方法、物化脫氮方法，并提出一種聯合了生物、物化脫氮方法的處理技術。下面對各部分進行詳細地介紹。

一、生物脫氮方法

目前生物脫氮的方法主要有傳統生物脫氮法、厭氧氨氧化、簡捷（或短程）硝化反硝化法和同步硝化反硝化（SND）等。下面對各種方法進行詳細的介紹。

首先，傳統生物脫氮的技術有氧化溝、A/O及各種改進型SB R(膜-SB R法、多級SB R法等)工藝。對高氨氮廢水進行處理時，一般采用的工藝是前置物化脫氮，以便將廢水中的氨氮濃度降低到生物處理的適宜的范圍。該類方法存在的問題有：由于有大量的游離氨存在于高氨氮廢水中，游離氨會抑制微生物的活性，影響系統除污的效果；由于處理過程需要大量的氧氣，加大了供氧量，提高了處理系統的投資成本等。

其次，厭氧氨氧化法被學者用于高氨氮廢水的處理。學者馬富國等先采用“缺氧濾床/好氧懸浮填料生物膜工藝”來實現部分的亞硝化；再對其進行厭氧氨氧化，通過對運行參數，如水力停留時間、進水氨氮負荷等進行綜合地調控，調節出水的NO2--N/NH4+-N的比率。該方法高氨氮廢水的氨氮去除率可達83.8%。

然后，簡捷（或短程）硝化反硝化代表性的工藝是SH AR ON。在該工藝中，采用了完全混合反應器，自然淘汰硝化菌則是通過控制H R T、溫度來實現的，使得在反應器中的亞硝酸菌的數量具有絕對的優勢,從而使得在亞硝酸鹽階段實現了對氨氧化的控制，同時使用了間歇曝氣，來達到反硝化的目的。

最后，同步硝化反硝化脫氮方法具有減小反應器體積、縮小占地面積、縮短水力停留的時間和簡化工藝的流程等特點。目前，同步硝化反硝化脫氮方法已被學者們廣泛研究，出現了很多論文、研究報道等，使得同步硝化反硝化脫氮的應用范圍也得到了擴大，比如在序批式活性污泥反應器、膜生物反應器、序批式生物膜反應器、移動床生物膜系統中均可實現。

二、物化脫氮方法

目前物理化學法脫氮主要有折點氯化法、化學沉淀法、吹脫法和離子交換法等，下面對每個方法進行詳細地介紹。

首先，折點氯化法中除去氨的原理是氨氣與氯氣發生化學反應，生產無害氣體氮氣。該方法通過合理地控制對流量、加氯量，除去高氨氮廢水中所含的全部氨氮，這也是該方法突出的有優點。該方法的缺點是成本高。正因如此，該方法常用于深度的脫氮處理中，由氨氮濃度、溫度和PH值決定實際所需的氯氣量。由于氯氣法的副產品會造成二次的污染，且液氯的貯存、使用要求嚴格，成本高，常用于給水的處理中，不適合于高氨氮廢水的處理。

其次，化學沉淀法是利用磷酸、磷酸氫鹽、鎂化合物與廢水中的氨氮發生化學反應，生成沉淀物從而達到去除氨氮的目的。

然后，空氣吹脫法是指大量的空氣和廢水在堿性的條件下進行解觸，使廢水中的氨氮轉化為游離態的氨，并被吹出，達到去除高氨氮廢水中氨氮的效果。該方法又稱為氨解吸法，其中方法的解吸速率和氣液比、溫度等有關系。當加入的石灰使氣液比為3000：1、水體的p H值大于11時,經過逆流塔的吹脫后，廢水中的氨氮去除率可以超過90%。該方法適用于高氨氮廢水的預處理，具有占地面積小、操作靈活和脫氮率高等特點。但在方法中氨氮的狀態只是由溶解態轉化為氣態，并未徹底地去除掉。此外，該方法還存在二次污染的缺點，即將大量氨氣直接排放到大氣中。

最后，采用的離子交換法樹脂對氨離子不具備選擇性，因此不能用在高氨氮廢水的氨氮處理中，目前，通常使用的去除廢水中氨氮的離子交換體是沸石。

三、生物和物化聯合脫氮方法

對上文中介紹的脫除氨氮的方法進行比較可得出，生物脫氮方法具有管理方便、處理過程穩定和效果好等優勢，提供了去除廢水中氨氮的有效的技術；物化脫氮方法具有無二次污染、經濟等特點。高氨氮廢水抑制微生物活性，造成水質很難達到標準，影響廢水的排放。利用硝化、反硝化進行脫氮，處理成本高。通過加入對高氨氮廢水的預處理，來減輕生物處理方法的負擔。常用的預處理方法包括：蒸氨法、絮凝沉淀法、折點加氯法和空氣吹脫法等。蒸氨法存在的不足有：固定銨鹽的脫除率較低、成本較高,總的氨氮含量高,對后續處理有較大負荷；絮凝沉淀法可用于預處理,但其運行的費用高；折點加氯法適合用于進行深度的處理,但使用的液氯費用高且難保存；空氣吹脫法有基建和運行費用低、效果穩定可靠和工藝流程簡單等優點,是最經濟、合適的高氨氮廢水預處理方法，與此同時還可回收處理后的氨氮。

四、結語

由于常規物化脫氮方法處理的費用較高，限制了該方法在高氨氮廢水處理中的應用范圍。對于可以實現氨氮較短途徑轉換的新型的生物脫氮技術，如部分的厭氧氨氧化與硝化結合的方法，存在許多待解決的問題。因此，須從高氨氮廢水水質特點出發，選擇合適的脫氮技術，并對脫氮技術優化組合，達到優勢互補的目的，以進一步完善現有的脫氮工藝。日后，高效低能耗的高氨氮廢水的處理技術的研究與開發成為高氨氮廢水處理的發展方向。

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