關于含氨氮廢水處理技術研究進展

張鵬 劉興譽 賈媛媛 唐中華

摘 要：氨氮廢水會造成水體富營養(yǎng)化，就現(xiàn)狀來看污染范圍比較廣。為消除含氨氮廢水對自然環(huán)境帶來的危害，必須要加強對專業(yè)處理技術的研究，總結(jié)以往實踐經(jīng)驗，對比分析適應性最強的處理技術，爭取更好的應對處理不同濃度、不同環(huán)境的氨氮廢水污染問題。本文基于含氨氮廢水處理現(xiàn)狀，對專業(yè)技術手段進行了簡單分析。

關鍵詞：氨氮廢水;污染治理;處理技術

氨氮廢水來源非常廣泛，水中含有大量的氨離子與游離氨，如果不對其進行任何處理直接排放到水體中，直接會造成水體的富營養(yǎng)化，擾亂整個生物的生長環(huán)境，不僅會污染水系，還會增加水產(chǎn)品的危險，對人體健康帶來一定威脅。因此必須要從現(xiàn)狀出發(fā)，進一步對含氨氮廢水處理技術和手段進行研究，確保能夠更有效的治理污水，降低其對各方面帶來的不良影響。

1 含氨氮廢水特點

通過含氨氮廢水直接排放到水體內(nèi)，會直接對整個水生生態(tài)環(huán)境帶來危害。氨氮為污染水體的主要對象，其氧化分解的同時需要消耗大量氧，而導致水中溶解氧含量降低，威脅水生動物的正常生長，甚至會造成死亡。并且，氨氮的毒性遠超過氨鹽，含量超標會造成水生生物毒害。尤其是在氧氣充足的條件下，氨氮還會在微生物的作用下被氧化成亞硝酸鹽氮，然后與蛋白質(zhì)結(jié)合會生成亞硝胺，如果通過水生生物進入到人體，將會存在致癌和致畸威脅。為排除含氨氮廢水對環(huán)境、水生生物以及人體等帶來威脅，必須要及時采取可靠措施進行處理，常見的如吹脫法、膜技術、吸附法、化學沉淀法以及生物法等，將氨氮含量控制在允許指標內(nèi)，將其對外界帶來的影響控制到最小[1]。

2 含氨氮廢水常用處理技術

（1）吹脫法。吹脫法在含氨氮廢水處理中應用比較常見，即向廢水內(nèi)通入氣體，促使廢水中溶解性氣體以及易揮發(fā)性溶質(zhì)氣液進行充分接觸，通過pH值的調(diào)節(jié)將廢水內(nèi)離子氨轉(zhuǎn)化成分子氨，最后利用通入的空氣或者蒸汽將其吹出，降低廢水內(nèi)氨氮含量。其中，需要調(diào)節(jié)氨氮廢水pH為堿性，為氨離子向氨分子的轉(zhuǎn)換提供條件，而涌入水中的氣體要保證與液體進行充分接觸，促使廢水內(nèi)溶解氣體與揮發(fā)性氨分子可以穿透氣液界面，達到脫出氨氮的目的。總結(jié)以往實踐經(jīng)驗來看，pH值、布水負荷、水溫、氣液比等均會對最終的脫除效率產(chǎn)生影響，且一般此方法多用于高濃度氨氮廢水預處理階段，具有比較穩(wěn)定的處理效果，且整個工藝操作簡單，過程易于控制[2]。

（2）化學沉淀法。應用化學沉淀法來進行廢水脫氨氮，即向含氨氮廢水投加適量的Mg2+與PO43-藥劑，促使其與廢水內(nèi)含有的NH4+反應生成難溶復鹽磷酸氨鎂MgNH4PO4·6H2O結(jié)晶沉淀，最后對廢水中剩余的氮磷進行回收處理。一般此種方法適用于高濃度氨氮廢水的處理，可以保證至少90%的脫氮效率。并且，在確認廢水內(nèi)無毒害物質(zhì)的條件下，沉淀脫除得到的磷酸氨鎂可以作為一種緩釋復合肥料使用。化學沉淀法在實際應用中工藝設計簡單，反應過程穩(wěn)定性高，受外界因素的干擾小，具有比較強的抗沖擊能力，且可以保證較高脫氮效果。但是在實際操作中還需要注意控制藥劑投加量，提前確定沉淀物應用方向，并且反應后廢水中氨氮殘留濃度較高，均需要采取相應的措施處理應對。

（3）離子交換法。應用離子交換法處理含氨氮廢水，最為常見的就是以沸石作為交換載體，提高氨氮脫除率。基于歷史實踐數(shù)據(jù)可知，每克沸石最高可以吸附15.5mg的氨氮，且對于粒徑在30～60目的沸石其脫除氨氮的效率可以達到78%[3]。但是相比其他處理技術，利用沸石交換脫除工藝操作比較復雜，并且再生液為需要再次處理的高濃度氨氮廢水，因此更適用于低濃度氨氮廢水處理。

（4）膜吸收法。1）反滲透技術。反滲透處理氨氮廢水的原理，即以超過溶液滲透壓的壓力作用，通過半透膜選擇溶質(zhì)的截留作用，對溶質(zhì)和溶劑進行可靠分離，實際應用中具有能耗低、無污染、工藝先進以及維護簡單等特點。為保證反滲透脫除氨氮廢水的高效率，必須要提供足夠大的壓力，促使水通過選擇性膜析出，適度的提高膜一側(cè)氨氮溶液濃度，且面對高濃度的溶液必須要配備同樣大的反滲透壓力，保證較高的氨氮脫除效果。2）電滲析技術。通過設置外加直流電場，基于離子交換膜選擇透過性特點，促使電解質(zhì)溶液將離子分離出來。就整體應用效果來看，電滲析技術可以將廢水中的氨氮高效的分離出來，且前期所需投入較小，所消耗的能量與藥劑少，工藝整體操作簡單，反應后也不會產(chǎn)生二次污染副產(chǎn)物，在實際應用中具有較大的技術優(yōu)勢。

（5）生物處理法。1）硝化反硝化技術。傳統(tǒng)生物硝化反硝化脫氮技術可以應用到含氨氮廢水處理中，分為硝化和反硝化兩個階段。硝化階段即在好氧條件下，利用硝酸鹽和亞硝酸鹽，促使氨氮被氧化成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮。而反硝化過程則是在缺氧條件下，通過反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮氣，將廢水內(nèi)的氮脫除。比較常用的硝化反硝化技術如A2/O法、A/O法以及SBR序批示處理法等，工藝操作簡單，且反應過程穩(wěn)定性高，成本低還不會產(chǎn)生二次污染副產(chǎn)物。但是在實際操作中需要重點控制好硝化細菌濃度以及碳源的補給，很容易造成運行成本增加。2）新型脫氮技術。第一，短程硝化反硝化技術。此種方法可以在同一個反應器內(nèi)進行，先于有氧條件反應，通過氨氧化細菌促使氨氮轉(zhuǎn)換成亞硝酸鹽，避免亞硝酸鹽的進一步氧化，然后便可以在缺氧條件下，利用有機物或者外加碳源，促使亞硝酸鹽進行反硝化反應，最終生成氮氣。第二，同時硝化反硝化技術。在同一個反應器內(nèi)進行硝化反硝化反應，即為同時硝化反硝化技術。含氨氮廢水溶解氧在擴散速度的限制下，一般于微生物虛體以及生物膜表面存在較高的溶解氧濃度，為好氧硝化菌和氨化均提供生長繁殖條件，內(nèi)部則會形成一個缺氧環(huán)境，滿足反硝化細菌生長繁殖，進而達到同時硝化反硝化反應。

3 結(jié)束語

含氨氮廢水處理技術比較多，需要基于實際情況來對比選擇，保證所選處理技術手段的適應性，爭取在保證最高脫氨氮效率的同時，不會產(chǎn)生二次污染，達到最佳處理效果。

參考文獻：

[1]李丹，沈存花，劉佛財，鐘常明.低濃度氨氮廢水處理技術研究進展[J].應用化工，2018，47（06）：1274-1280.

[2]曾青云，薛麗燕，曾繁鋼，郭守金，黎永康.氨氮廢水處理技術的研究現(xiàn)狀[J].有色金屬科學與工程，2018，9（04）：83-88.

[3]王康文.淺析高鹽氨氮廢水處理技術[J].民營科技，2018（04）：37.