含氮廢水處理技術和工藝研究進展程

李娜

摘 ? 要：隨著環保理念的深化，人們逐漸意識到含氮廢水的危害，脫氮水質處理成為現階段的重要任務。從含氮廢水的來源入手，深入分析現階段含氮廢水產生的危害，明確傳統的工藝處理方法，探索含氮廢水處理技術和工藝研究進展，以供參考。

關鍵詞：含氮廢水;處理技術;新型工藝

隨著時代發展，工業化發展進程加快，使現階段的含氮廢水排放量逐漸提升，造成水體富營養化，降低水質，影響水體生態環境。含氮廢水對水體環境的破壞較為嚴重，會減少水中含氧量，影響植物與魚類的生長，并通過食物鏈傳遞至人類，給人類帶來致癌、畸形等健康隱患。

1 ? ?含氮廢水的來源與危害分析

現階段，含氮廢水的來源較為廣泛，并且排放量較大，對水資源產生嚴重的影響。生活污水與工業廢水是主要的來源，產生的影響較為直接，部分企業廢水未經處理直接排放至河流中，造成污染。農業污染物與垃圾填埋場滲濾液也是主要的來源，對自然環境造成破壞。含氮廢水產生的危害較為明顯，廢水中的各種離子會消耗水中的氧氣，降低水質，甚至造成水體發黑發臭，影響水中植物與魚類的生存。氮元素的過量將導致水體出現富營養化，引起一系列的反應，造成生態失衡，甚至影響人類的身體健康。

2 ? ?含氮廢水的傳統處理方法

2.1 ?吸附法

吸附法是當前較為傳統的物理處理方法，以吸附劑為媒介，對污染物進行有效的吸附，以消除污染物。吸附劑具有較為明顯的特征，多數呈現為多孔結構，比表面積大，具有良好的吸附性，如常見的活性炭、樹脂、硅膠等，均可作為吸附劑，整體除氨氮率較高。例如，通過樹脂進行吸附實驗，當pH為堿性時，整體的氨氮吸附效果良好，樹脂的填充度越高，利用率越大[1]。

2.2 ?化學沉淀法

化學沉淀法主要是指通過與其他離子反應達到去除的目的，如可以通過鎂離子與廢水中的氨氮反應，生成磷酸銨鎂，通過靜止沉淀步驟后進行分離，以除去氨氮離子。該方法適應范圍較廣，可用于氨氮離子較多的廢水中，在常溫條件下進行處理，整體處理效果較為明顯。

2.3 ?空氣吹脫法

空氣吹脫法也是當前常見的傳統方法，主要是利用風機或者空氣壓縮機向氨氣脫除塔塔底向上吹送空氣，并進行填料，保證水、空氣充分接觸，形成游離氨氣，以氣體的形式進行釋放，具有良好的除氨效果，并且整個過程較為穩定，便于工作人員操作，同時還可以回收游離氨，提高資源的利用效率。但該過程受溫度影響較大，需要合理控制，以保證其去除效果[2]。

3 ? ?含氮廢水處理技術進展

3.1 ?物化脫氨技術

現階段的含氮廢水處理技術中，物化處理技術較多，如常見的離子交換法、膜分離法等，具有較好的處理效果，該類技術在使用過程中不斷創新，以保證其滿足環境保護的需求。例如，以離子交換法為例，該方法主要是利用離子交換消除氨氮，離子交換樹脂對氨氮的去除率可以達到97%，并且樹脂可以進行二次利用，有良好的去除效果。據相關試驗顯示，利用離子交換技術處理高濃度焦化廢水，在常溫條件下30 min內去除率可以超過90%，該方法使用范圍較廣，可以有效地滿足當前的需求。沸石同樣具有較高的吸附能力，被廣泛地應用在廢水中的氨氮去除實踐中，據實驗顯示，沸石的去除率可以達到97.8%，去除效果良好。膜分離法也是當前常見的技術，主要是利用滲透與電滲析進行分離，有效去除廢水中的氨氮。在實驗過程中，膜分離法通過在常溫常壓條件下進行反滲透，以實現廢水中的氨回收，保證其資源合理應用。但在應用過程中，該方法需要投入較大的成本，限制了該技術的普及應用[3]。

3.2 ?生化脫氨技術

生化脫氨技術是現階段較為常見的先進技術，該技術具有無污染、經濟性以及高效性等特點，被廣泛應用在廢水處理過程中。生化脫氨技術去除率可達90%，但在處理過程中會產生衍生物，造成資源浪費，影響整體效果。傳統的生化脫氨技術中還存在一些不足，如微生物生長環境、溶解氧不足等情況，影響處理效果。新型生化脫氨技術具有較好的效果，可以實現同步硝化反應，改變了傳統的技術思想，在應用過程中縮短處理時間，減少溶氧需求，保證其具有高效、節能等優勢，實現高效的處理。例如，同步硝化反硝化，在該過程中，主要是指通過在同一反應容器與相同條件下進行，硝化過程中產生的產物可以作為反硝化的反應物，保證其滿足反應需求。短程硝化與反硝化也是常見的工藝，主要是通過改變溶解氧、溫度等因素進行過程控制，保證氨氧化過程進行合理的反硝化反應，實現廢水的處理。厭氧氨氧化處理也是常見內容，通過營造缺氧環境將氨氮轉化為氮氣。該技術具有較多的優點，如二次污染小、氧氣消耗量少、產生污泥量較少等，滿足當前的需求[4]。

3.3 ?物化生化集成技術及生物膜反應器

對于部分廢水來說，其自身的成分較為復雜，選擇常規的方法難以實現達標處理與排放，因此，需要應用更先進的技術進行處理，如物化生化集成技術、生物膜反應器等。以膜生物反應器為例，該技術與傳統的膜技術相結合，實現高效的膜分離，具有良好的分離效果，處理效率較高，占地面積較小，便于管理。在實際應用過程中，利用高效的固液分離效率促使整體的硝化能力提升，保證脫氮效果良好。

4 ? ?含氮廢水處理工藝研究進展

4.1 ?含氨氮工業廢水

當前的工業在生產過程中產生大量的廢水，尤其是味精、化肥、焦化、制藥等行業，產生的廢水量較大，并且含有大量的氮氨，需要采用合理的方式進行處理，現階段常見的方式有化學沉淀、吹脫法以及生化法等，不同的方法處理的效果存在明顯的不同。以催化劑生產中產生的廢水為例，其中含有大量的硫酸銨，采用吹脫法處理，其處理條件為pH11.5，溫度在80 ℃，吹脫時間為2 h，氨氮去除率可達99%。對于焦化廢水中的氨氮來說，可以選擇化學沉淀法進行處理。通過缺氧、好氧以及沉淀進行合理的濃度處理，消除外界因素產生的干擾，實現制藥廢水處理，并保證處理質量。現階段的含氮廢水處理技術不斷創新，對于高濃度的廢水可以實現高質量的處理，解決我國廢水處理問題，并實現氨氮資源化，明確行業未來的發展方向[5]。

4.2 ?含有機氮工業廢水

含有機氮工業廢水處理也是當前的重點內容，主要為食品加工、肉類加工等工業廢水，該類廢水富含大量的有機氮，容易被微生物所利用，需要進行合理處理，現階段常見的處理方法為水解酸化-好氧生化組合工藝，可以有效進行脫氮，保證其整體效果。以淀粉廢水為例，在進行處理中，選擇調節池、厭氧池以及全程自養脫氮池，有效進行處理，保證氨氮含量降低。染料、石化等廢水中存在一定的毒性，并含有難以降解的硝基苯、苯胺等物質，可首先進行預處理，再進行生化法處理，高效處理難以降解的有機氮廢水[6]。

4.3 ?含硝酸鹽工業廢水

對于現階段含有硝酸鹽或者亞硝酸鹽的廢水來說，需要采用多種常用的方法進行處理，如反滲透法、離子交換法、電滲析等，以降低廢水中的氮。但在實際應用過程中，該類方法受當前的無機鹽因素影響較大，對高濃度硝酸鹽工業廢水來說，最好選擇生物膜法，利用其技術優勢進行高效處理。以當前的電極生物膜法為例，該技術是現階段具有較高應用價值的技術，屬于高效脫硝技術，可以有效應用。好氧反硝化技術也是當前較為常見的技術，在技術研究方面取得突破性進展，如可以靈活利用固定化技術進行處理，在常規條件下進行好氧反硝化脫氮處理，以保證硝氮完全去除。與此同時，還可以靈活應用好氧反硝化菌進行處理，其脫氮效果良好，滿足當前的需求[7]。

4.4 ?垃圾滲濾液

對垃圾滲濾液來說，受其自身的特性影響，水質較為復雜，含有大量的重金屬、氨氮以及有機物，屬于當前典型的高氨氮低碳源廢水，在處理過程中，如果單純應用現階段的普通處理方法，處理效果不佳，將直接影響廢水的整體質量。在處理過程中，應首先進行合理的預處理，再選擇生化脫氮技術，實現深度處理。在預處理環節中選擇吹脫法、沉淀法、吸附法等物理方法，消除廢水中存在的重金屬、氨氮，在深度處理過程中選擇膜分離方式，靈活利用高級氧化技術進行處理，以保證廢水達到排放標準。以實際為例，對于氨氮質量濃度在800～1 500 mg/L的垃圾滲濾液來說，在處理過程中，主要選擇UASBF-SBR與混凝沉淀的組合工藝進行處理，消除外界因素產生的影響，保證其去除率良好。物化生化多級技術集成工藝是現階段垃圾處理液實現達標的主要方法，在發展過程中向新型的生化脫氮技術方向發展[8]。

5 ? ?結語

綜上所述，針對現階段的含氮廢水來說，在處理過程中，應根據實際情況進行方法選擇，選擇最合理的處理技術，對于部分較為復雜的廢水來說，應選擇生化組合技術進行處理，以保證其處理效果。積極進行技術創新，借鑒國外先進的技術理念，以保證實現高效、經濟、穩定的脫氮，為我國的廢水處理提供優質的技術。

[參考文獻]

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