工業低濃度氨氮廢水處理方法比較研究

摘 要：隨著工業化進程的加快，以及工業氨氮廢水排放量的增加，做好工業氨氮廢水，尤其是低濃度氨氮廢水處理工藝研究，進一步完善低濃度氨氮廢水處理技術，為工業生產、發展創造可靠的環保技術保障。本文在比較了低濃度氨氮廢水處理工藝原理、優點和不足的基礎上，就氨氮廢水處理研究進行了展望，為實際應用提供參考。

關鍵詞：低濃度氨氮廢水；處理方法；比較

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.024

0 概述

近年來，隨著我國工業化進程的加快以及現代工業的快速發展，產生的大量工業廢水加劇了水環境的污染。根據《中國環境狀況公報》公布的數據顯示，2015年全國廢水排放總量為695.4億噸，其中，工業廢水排放量為209.8億噸，占總排放量的30.17%。工業廢水處理，尤其是作為工業廢水主要成分之一的氨氮廢水處理方法和技術的選擇日益受到人們關注。

1 工業氨氮廢水及處理方法

1.1 工業氨氮廢水來源

氨氮是以游離氨（NH3）和氨離子（NH4+）形式存在于水中的氮。工業氨氮廢水的來源十分廣泛主要有鋼鐵行業、化工、選礦、鞣革、飼料生產、化肥、玻璃制造、煉鎢廠、石油、制藥以及化工等領域。

1.2 工業氨氮廢水危害

工業廢水中的氨氮能夠導致水體富營養化，引起水體中的藻類及微生物大量繁殖，降低水體中的溶解氧含量，導致魚類或水生生物死亡。此外，水體中的氨氮經過硝化作用后會產生硝酸鹽、亞硝酸鹽，長期飲用會誘發高鐵血紅蛋白癥，對人體健康危害較大。此外，氨氮廢水還會導致工業金屬設備產生腐蝕，縮短了設備的使用壽命，增加工業維護和運營成本。

1.3 工業氨氮廢水處理方法

工業廢水處理方法較多，根據濃度高低可以分為：高濃度氨氮廢水處理法（如吹脫法、化學沉淀法等）和低濃度氨氮處理法（如吸附法、折點氯化法、生物法、膜技術等）；無機氨氮廢水處理法主要有空氣吹脫法和離子交換法等，有機氨氮廢水處理法主要是生物法等。生物法又可以細分為硝化反硝化法、短程硝化反硝化法、厭氧氨氧化法以及同時硝化反硝化法等。

2 低濃度氨氮廢水處理方法比較

長期以來，出于成本及技術因素，企業對于工業廢水處理多對COD進行深度處理，對于低濃度氨氮廢水處理關注度不夠。目前，低濃度氨氮廢水的處理方法主要有折點氯化法、生物法、膜技術和吸附法等。

2.1 折點氯化法

（1）原理：將氯氣通入到工業氨氮廢水中，使其達到某一臨界點，最終使氨氮氧化成為氮氣的化學處理過程。影響折點氯化法效果主要有pH值、溫度、接觸時間以及氯的初始化值等因素。（2）優點：折點氯化法的最大優點是易操作、過程易控制，氨氮去除效果好且穩定。（3）不足：折點氯化法的運用需要加大量氯氣，運營維護費用高，產酸增加總溶解固體等，副產物氯胺和綠代有機物容易造成二次污染。目前，折點氯化法一般作為氨氮廢水的后續處理，或給水、飲用水處理領域較多。

2.2 生物法

（1）原理：在微生物作用下，將廢水中的有機氮和氨態氮等通過硝化、反硝化等一系列反應轉化為N2和NXO的過程。影響生物法處理氨氮廢水的主要因素是有機碳的相對濃度，維持碳氮最佳比是生物法能否成功的關鍵。（2）優點：生物法處理氨氮廢水具有經濟性、效果穩定，易操作且不會產生二次污染等優點。（3）不足：生物法處理氨氮的占地面積大、處理效率容易受到溫度、有毒物質等因素影響，管理要求較高。目前，生物處理氨氮廢水重點需要解決的問題是硝化反硝化所需的較長時間，要加強縮短曝氣時間以及反硝化過程研究。

2.3 膜分離法

（1）原理：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。膜分離技術可以在室溫、無相變條件下進行。（2）優點：膜分離技術穩定，耗能少、操作簡單，氨氮廢水處理效率高，投資少，回收的氨氮可重復利用，無二次污染等優勢。（3）不足：反滲透技術對無機氨氮廢水質量濃度要求高，電滲析法容易出現濃差極化后的結垢現象，且脫鹽率較低。

2.4 吸附法

（1）原理：就是將一種或幾種吸附物的濃度在吸附劑表面上自動發生變化的過程。吸附法的實質是物質從液相或氣相到固體表面的傳質現象。目前，吸附法是低濃度氨氮廢水處理前景較廣的一種即時方法。（2）優點：吸附工藝簡單，操作方便，反應快，影響的因素較少，節能高效，氨的回收利用率高，實現廢水的資源化處理和利用。（3）不足：吸附法處理氨氮的交換容量有限，解析頻繁，常常需要與其他方法聯合起來應用，或者是作為一種深度處理技術的一部分。

3 結語及展望

工業廢水中的污染物成分復雜、多樣，依靠一種方法難以有效取得預期效果，常常需要多種方法組成聯合處理系統才能達到預期的處理效果。按照處理程度的不同，氨氮廢水處理通常可以分為一、二、三級處理，其中，一級處理作為二級處理的預處理，主要依靠物理、化學法去除懸浮固體污染物，并調整pH值；二級處理則主要利用生物法或化學混凝法去除污水中的膠體和溶解態有機污染物。三級則是深度處理，通常是處理難以降解的有機、無機物。隨著研究的深入，工業氨氮廢水的處理也出現了一些新的工藝：微波-活性碳法、機械蒸汽再壓縮法等。再具體處理過程中要結合廢水水質選擇合適的處理技術和工藝，達到最佳處理效果。

針對各種工藝特點，下一步，處理工業氨氮廢水的研究應著重做好微生物法中的高效功能菌種馴化研究，復合工藝研究、優化吸附劑性能，延長周期及壽命研究，提升各種成熟的工藝技術在工業氨氮廢水處理領域中的應用普及率。

參考文獻：

[1]李闖.淺析工業氨氮廢水的處理方法及選擇[J].中國電子商務，2010（03）：127.

[2]王昊，周康根.氨氮廢水的幾種處理技術[J].工業安全與環保，2006（11）：7-9.

作者簡介：盛強男（1989-），女，山東濟寧人，本科，助理工程師，主要從事污水處理研究。