氨氮廢水治理技術探討與展望

陳林 王巧風

(1.山東派力迪環(huán)境科技有限公司，山東 淄博 255000；2.山東派力迪環(huán)保工程有限公司，山東 淄博 255000)

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷增長，我國工業(yè)迅速發(fā)展，隨之而來的是環(huán)保問題。近年來我國非常重視環(huán)保問題，所以一直在深入的研究廢水的處理問題，其中對氨氮廢水進行處理已經(jīng)形成一種成熟的工藝技術。文章針對氨氮廢水治理技術進行了分析和探討，并且提出一些意見和建議，希望能夠給廢水的處理工作帶來幫助。

1 氨氮廢水處理工藝的應用情況

物理、化學、以及生物方法是比較常用的含氮廢水的處理方式。常見的方法有高空排放法、吸附法、化學沉淀法、以及離子交換法等。其中離子交換回收法并不常用，這主要是因為它在使用過程中會消耗很大的成本。在處理一些高濃度的氨水時，可以使用氣提法進行處理，使用該方法進行處理，不僅能夠保證良好的效果，而且還能夠?qū)ζ渲械陌焙望}進行回收，有助于制備高濃度的氨水以及鹽產(chǎn)品，所以能夠有效的提升相關的經(jīng)濟效益，并且降低運行成本。

2 含氨氮廢水特點

如果不對含氨氮廢水進行處理，而直接排放到水體內(nèi)，那么會對整個水生生態(tài)環(huán)境造成影響。氨氮能夠直接的污染水體，并且它在氧化分解過程中會消耗掉水中的氧氣，這會對水中的生物造成嚴重的影響，甚至會導致它們死亡。除此之外，氨氮還具有一定的毒性，并且比氨鹽的毒性要大，這些物質(zhì)如果在水中的含量超標，那么會導致水生生物中毒。如果氧氣充足，氨氮還會被氧化為亞硝酸鹽氮，該物質(zhì)如果與水生生物的蛋白質(zhì)結合，那么會影響到人們的飲食安全，如果嚴重的話會導致癌癥或者是畸形。為了防止上述現(xiàn)象的出現(xiàn)，人們要及時的對含氨氮廢水進行處理，常見的處理方法有膜技術、吸附法、以及生物法等，這些方法能夠有效的氨氮的含量進行控制，從而使其危害影響降到最低。

3 高濃度氨氮廢水的危害

水體的富營養(yǎng)化就是因為氨氮的含量較多，這不僅會破壞水體的質(zhì)量，還會降低其觀賞價值。硝酸鹽或者是亞硝酸鹽如果被氧化，那么會直接影響到水生生物以及人類的健康。

3.1 氨氦的危害

環(huán)境中的氮循環(huán)離不開氨氮，有研究結果表明，造成水體富營養(yǎng)化的主要原因是氮磷元素。水體的富營養(yǎng)化，導致水體內(nèi)的氮磷營養(yǎng)要素富集，此時水體的生產(chǎn)力會提高，那么會存在很多的藻類物質(zhì)，這會使水質(zhì)惡化，經(jīng)常會出現(xiàn)水體的水華，赤潮等現(xiàn)象。水體一旦富營養(yǎng)化，那么其各種性質(zhì)就會發(fā)生改變，溶解氧也會下降，水中的生物大多會死亡，這不僅會對環(huán)境產(chǎn)生很大的影響，也會造成經(jīng)濟上的損失。

3.2 多環(huán)雜環(huán)芳烴化合物的危害

一些焦化廢水以及煤氣廢水中會含有酚、氰、多環(huán)和雜環(huán)芳烴化合物，其中多環(huán)芳烴類化合物中，有許多致癌性物質(zhì)，這些物質(zhì)如果與細胞或者是亞細胞進行結合，那么就會導致癌癥的出現(xiàn)，這嚴重影響了人體的健康。

3.3 酚的危害

焦化廢水中會含有酚物質(zhì)，該物質(zhì)具有很大的毒性，該物質(zhì)的濃度如果過大，那么水中的魚肉就會出現(xiàn)酚味，酚能夠與蛋白質(zhì)結合，并且使蛋白質(zhì)變性沉淀，這會直接危害到細胞，如果長期誤食含酚物質(zhì)可能會出現(xiàn)頭昏、出疹等各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。

4 含氨氮廢水常用處理技術

4.1 吹脫法

在對氨氮廢水進行處理時，比較常見的一種方法之一是吹脫法，使用該方法時，需要把氣體通入到廢水中，此時水中的溶解性氣體以及易揮發(fā)性溶質(zhì)就會接觸，然后pH 值就會有相應的調(diào)整，那么水中的離子氨也會轉(zhuǎn)化為分子氨，然后在使用相應的氣體進行吹除，這樣能夠有效的減少氨氮的含量。在調(diào)節(jié)氨氮廢水的pH 值時，一般情況下要調(diào)節(jié)為堿性，這樣才能夠保證氨離子的有效轉(zhuǎn)換，并且要保證水中的氣體與液體有充分的接觸，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)氨氮的脫出。pH 值、水溫以及氣液比等，都會對氨氮的脫除效率產(chǎn)生影響，使用吹脫法對氨氮廢水進行處理時，能夠很好的保證處理效果，并且在操作過程中具有一定的簡便性。

4.2 化學沉淀法

是用化學沉淀法來對氨氮廢水進行處理時，會使用到Mg2+與PO43-藥劑，該藥劑能夠有效的與廢水中的NH4+反應，并且會生成MgNH4PO4·6H2O 結晶沉淀，這樣能夠有效的對廢水中的氮磷進行回收和處理。該方法一般使用在濃度比較高的氨氮廢水中，其脫氮效率高達90%以上。如果沸水內(nèi)不含毒害物質(zhì)，那么該方法所得到的沉淀物，可以作為復合肥料進行使用。該方法在具體操作過程中工藝比較簡單，并且具有極高的穩(wěn)定性，除此之外，它還不受外界因素的干擾，抗沖擊能力也比較強，所以它能夠有效的提升脫氮效率、保證脫氮效果。在使用該方法時，有關人員需要對藥劑的量進行控制，并且要確定好沉淀物的使用方向。

4.3 離子交換法

在對氨氮廢水進行處理是另外一種常見的方法是離子交換法，該方法會使用到沸石作為交換載體，它能夠有效的提升氨氮的脫出率。有實驗數(shù)據(jù)表明，1g 沸石能夠吸附15.5mg 的氨氮，一些粒徑比較大的沸石的脫氮效率能夠達到78%。該處理工藝在使用過程中具有一定的復雜性，并且該方法所產(chǎn)生的再生液需要進行再次處理，所以該方法不適合高濃度的氨氮廢水，只適用于低濃度的氨氮廢水。

4.4 膜吸收法

4.4.1 反滲透技術

在使用反滲透技術對氨氮廢水進行處理時，主要是利用了溶液滲透壓的壓力作用，以及半透膜選擇溶質(zhì)的截留作用，它能夠有效的對溶質(zhì)和溶劑進行分離，該方法在使用過程中不具有任何污染，并且能耗比較低，操作也比較簡便。在使用該技術時，需要提供一定的壓力，這樣才能夠保證水的析出，為了更好的保證氨氮的脫除效果，要適當?shù)膶δひ粋鹊陌钡芤簼舛冗M行提升，如果溶液的濃度比較高，那么要保證反滲透壓力足夠。

4.4.2 電滲析技術

使用電滲析技術對氨氮廢水進行處理時，需要設置外加直流電場，在此過程中主要利用了離子交換膜的選擇透過性特點，它能夠有效的把溶液離子分離出來。該技術在使用過程中不需要投入過多的資金，并且操作工藝比較簡單，不會出現(xiàn)其他的污染物質(zhì)，所以該技術具有很大的應用優(yōu)勢。

4.5 生物處理法

4.5.1 硝化反硝化技術

再對氨氮廢水進行處理時，如果使用傳統(tǒng)的生物硝化反硝化脫氮技術，那么可以分為硝化和反硝化兩部分。在硝化階段，會使用到硝酸鹽和亞硝酸鹽，它能夠有效的是氨氮被氧化。反硝化過程能夠促進硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的還原，能夠有效的把廢水中的氨氮進行脫除。該技術在使用過程中，操作簡便，投入成本較低，并且不會產(chǎn)生污染副產(chǎn)物。但是在具體操作過程中，需要對碳源以及硝化細菌的濃度進行控制和補給，所以會增加相應的運行成本。

4.5.2 新型脫氮技術

首先比較常用的是短程硝化反硝化技術。該技術在應用過程中有兩部分的反應，首先是有氧條件的反應，其次是無氧條件的反應，該反應是在同一個反應器內(nèi)進行的，有氧反應的條件下能夠把氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，在無氧條件下，能夠使亞硝酸鹽進行反硝化反應，最終會有氮氣的生成。其次是同時硝化反硝化技術。該反應同樣是在同一個反應器內(nèi)進行的。在此過程中，能夠很好的保證好氧硝化菌以及氨化的生長，這樣就能夠形成一個缺氧的生長環(huán)境，此時就滿足了反硝化細菌的生長繁殖，這樣就促進了硝化和反硝化反應的同時進行。

5 氨氮廢水處理技術的應用情況以及發(fā)展前景

對氨氮廢水進行處理的方式有很多，每一種方法都具有獨特的優(yōu)點和局限性。以下對多種處理工藝，進行了多方面的分析和比較。蒸汽吹脫法在使用過程中有較高的出水濃度以及去除率，它的去除率高達90%以上，但是在具體使用過程中，具有比較大的耗能，維護成本也比較高，所以在對高濃度的氨氮廢水進行處理時，可以使用該方法。在使用離子交換法進行處理時，操作比較簡便，并且成本不高，但是在處理高濃度的氨氮廢水時會生成樹脂，這種再生也具有一定的污染性，所以濃度較高的氨氮廢水不適合使用該種方法，對于一些中低濃度的氨氮廢水，可以使用該方法進行處理。反滲透法適用于多種濃度的氨氮廢水，并且其操作簡便，處理后的廢水還能夠進行回收利用，但是他的缺點也比較多，首先它已發(fā)生污染，并且設備成本以及維護成本都比較高，其次，使用該方法對氨氮廢水處理之后所產(chǎn)生的產(chǎn)物，很難進行進一步的處理，所以這種方法并沒有被廣泛的應用到廢水處理中。在使用化學法對氨氮廢水進行處理時，能夠很好的保證氨氮的去除效率，但是它具有較高的成本，并且會產(chǎn)生二次污染。使用生物法對氨氮廢水進行處理時，其成本較低并且能效比較高，但是它不便于操作，并且處理的時間比較長，在此過程中還很容易受到生物本身性質(zhì)的影響。氨氮廢水是工業(yè)生產(chǎn)中比較常見的污染物，隨著環(huán)保工作的不斷推進，對其進行處理的標準也在不斷的提升，相關氨氮廢水處理技術也在不斷的完善和優(yōu)化。目前我國在對氨氮廢水進行處理時，大多使用比較綜合的技術工藝，這樣能夠很好的根據(jù)具體情況進行相應的處理。所以目前并沒有形成統(tǒng)一單一的處理技術工藝，該行業(yè)的發(fā)展目標是成本降低、操作簡單、整合多種技術優(yōu)勢，這樣才能夠保證給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。

6 結語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，我國對三廢問題的處理標準會隨之提升，所以有關部門要針對相應的廢水廢物處理技術進行改進和優(yōu)化。在對氨氮廢水進行處理時，有多種處理工藝技術可以選擇，但是這些技術都存在一定的缺陷，所以有關部門要不斷的對其進行研究，來整合它們的優(yōu)勢，從而研發(fā)出低成本、高效率的廢水處理工藝。