關(guān)于含氨氮廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展

張鵬 劉興譽(yù) 賈媛媛 唐中華

摘 要：氨氮廢水會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，就現(xiàn)狀來(lái)看污染范圍比較廣。為消除含氨氮廢水對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)的危害，必須要加強(qiáng)對(duì)專業(yè)處理技術(shù)的研究，總結(jié)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)比分析適應(yīng)性最強(qiáng)的處理技術(shù)，爭(zhēng)取更好的應(yīng)對(duì)處理不同濃度、不同環(huán)境的氨氮廢水污染問(wèn)題。本文基于含氨氮廢水處理現(xiàn)狀，對(duì)專業(yè)技術(shù)手段進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：氨氮廢水;污染治理;處理技術(shù)

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

1 含氨氮廢水特點(diǎn)

通過(guò)含氨氮廢水直接排放到水體內(nèi)，會(huì)直接對(duì)整個(gè)水生生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害。氨氮為污染水體的主要對(duì)象，其氧化分解的同時(shí)需要消耗大量氧，而導(dǎo)致水中溶解氧含量降低，威脅水生動(dòng)物的正常生長(zhǎng)，甚至?xí)斐伤劳?。并且，氨氮的毒性遠(yuǎn)超過(guò)氨鹽，含量超標(biāo)會(huì)造成水生生物毒害。尤其是在氧氣充足的條件下，氨氮還會(huì)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(huì)生成亞硝胺，如果通過(guò)水生生物進(jìn)入到人體，將會(huì)存在致癌和致畸威脅。為排除含氨氮廢水對(duì)環(huán)境、水生生物以及人體等帶來(lái)威脅，必須要及時(shí)采取可靠措施進(jìn)行處理，常見的如吹脫法、膜技術(shù)、吸附法、化學(xué)沉淀法以及生物法等，將氨氮含量控制在允許指標(biāo)內(nèi)，將其對(duì)外界帶來(lái)的影響控制到最小[1]。

2 含氨氮廢水常用處理技術(shù)

（1）吹脫法。吹脫法在含氨氮廢水處理中應(yīng)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(jìn)行充分接觸，通過(guò)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(jìn)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(dá)到脫出氨氮的目的?？偨Y(jié)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，pH值、布水負(fù)荷、水溫、氣液比等均會(huì)對(duì)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(yù)處理階段，具有比較穩(wěn)定的處理效果，且整個(gè)工藝操作簡(jiǎn)單，過(guò)程易于控制[2]。

（2）化學(xué)沉淀法。應(yīng)用化學(xué)沉淀法來(lái)進(jìn)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(yīng)生成難溶復(fù)鹽磷酸氨鎂MgNH4PO4·6H2O結(jié)晶沉淀，最后對(duì)廢水中剩余的氮磷進(jìn)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(rèn)廢水內(nèi)無(wú)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(fù)合肥料使用?；瘜W(xué)沉淀法在實(shí)際應(yīng)用中工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，反應(yīng)過(guò)程穩(wěn)定性高，受外界因素的干擾小，具有比較強(qiáng)的抗沖擊能力，且可以保證較高脫氮效果。但是在實(shí)際操作中還需要注意控制藥劑投加量，提前確定沉淀物應(yīng)用方向，并且反應(yīng)后廢水中氨氮?dú)埩魸舛容^高，均需要采取相應(yīng)的措施處理應(yīng)對(duì)。

（3）離子交換法。應(yīng)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?；跉v史實(shí)踐數(shù)據(jù)可知，每克沸石最高可以吸附15.5mg的氨氮，且對(duì)于粒徑在30～60目的沸石其脫除氨氮的效率可以達(dá)到78%[3]。但是相比其他處理技術(shù)，利用沸石交換脫除工藝操作比較復(fù)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(shù)。反滲透處理氨氮廢水的原理，即以超過(guò)溶液滲透壓的壓力作用，通過(guò)半透膜選擇溶質(zhì)的截留作用，對(duì)溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行可靠分離，實(shí)際應(yīng)用中具有能耗低、無(wú)污染、工藝先進(jìn)以及維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。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(guò)選擇性膜析出，適度的提高膜一側(cè)氨氮溶液濃度，且面對(duì)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(shù)。通過(guò)設(shè)置外加直流電場(chǎng)，基于離子交換膜選擇透過(guò)性特點(diǎn)，促使電解質(zhì)溶液將離子分離出來(lái)。就整體應(yīng)用效果來(lái)看，電滲析技術(shù)可以將廢水中的氨氮高效的分離出來(lái)，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(jiǎn)單，反應(yīng)后也不會(huì)產(chǎn)生二次污染副產(chǎn)物，在實(shí)際應(yīng)用中具有較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

（5）生物處理法。1）硝化反硝化技術(shù)。傳統(tǒng)生物硝化反硝化脫氮技術(shù)可以應(yīng)用到含氨氮廢水處理中，分為硝化和反硝化兩個(gè)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(guò)程則是在缺氧條件下，通過(guò)反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮?dú)?，將廢水內(nèi)的氮脫除。比較常用的硝化反硝化技術(shù)如A2/O法、A/O法以及SBR序批示處理法等，工藝操作簡(jiǎn)單，且反應(yīng)過(guò)程穩(wěn)定性高，成本低還不會(huì)產(chǎn)生二次污染副產(chǎn)物。但是在實(shí)際操作中需要重點(diǎn)控制好硝化細(xì)菌濃度以及碳源的補(bǔ)給，很容易造成運(yùn)行成本增加。2）新型脫氮技術(shù)。第一，短程硝化反硝化技術(shù)。此種方法可以在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，先于有氧條件反應(yīng)，通過(guò)氨氧化細(xì)菌促使氨氮轉(zhuǎn)換成亞硝酸鹽，避免亞硝酸鹽的進(jìn)一步氧化，然后便可以在缺氧條件下，利用有機(jī)物或者外加碳源，促使亞硝酸鹽進(jìn)行反硝化反應(yīng)，最終生成氮?dú)?。第二，同時(shí)硝化反硝化技術(shù)。在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行硝化反硝化反應(yīng)，即為同時(shí)硝化反硝化技術(shù)。含氨氮廢水溶解氧在擴(kuò)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(zhǎng)繁殖條件，內(nèi)部則會(huì)形成一個(gè)缺氧環(huán)境，滿足反硝化細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而達(dá)到同時(shí)硝化反硝化反應(yīng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

含氨氮廢水處理技術(shù)比較多，需要基于實(shí)際情況來(lái)對(duì)比選擇，保證所選處理技術(shù)手段的適應(yīng)性，爭(zhēng)取在保證最高脫氨氮效率的同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，達(dá)到最佳處理效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李丹，沈存花，劉佛財(cái)，鐘常明.低濃度氨氮廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].應(yīng)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(shù)的研究現(xiàn)狀[J].有色金屬科學(xué)與工程，2018，9（04）：83-88.

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