摘 要：隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，以及工業(yè)氨氮廢水排放量的增加，做好工業(yè)氨氮廢水，尤其是低濃度氨氮廢水處理工藝研究，進(jìn)一步完善低濃度氨氮廢水處理技術(shù)，為工業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展創(chuàng)造可靠的環(huán)保技術(shù)保障。本文在比較了低濃度氨氮廢水處理工藝原理、優(yōu)點(diǎn)和不足的基礎(chǔ)上，就氨氮廢水處理研究進(jìn)行了展望，為實(shí)際應(yīng)用提供參考。

關(guān)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(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快以及現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水加劇了水環(huán)境的污染。根據(jù)《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》公布的數(shù)據(jù)顯示，2015年全國(guó)廢水排放總量為695.4億噸，其中，工業(yè)廢水排放量為209.8億噸，占總排放量的30.17%。工業(yè)廢水處理，尤其是作為工業(yè)廢水主要成分之一的氨氮廢水處理方法和技術(shù)的選擇日益受到人們關(guān)注。

1 工業(yè)氨氮廢水及處理方法

1.1 工業(yè)氨氮廢水來(lái)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(yè)氨氮廢水的來(lái)源十分廣泛主要有鋼鐵行業(yè)、化工、選礦、鞣革、飼料生產(chǎn)、化肥、玻璃制造、煉鎢廠、石油、制藥以及化工等領(lǐng)域。

1.2 工業(yè)氨氮廢水危害

工業(yè)廢水中的氨氮能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)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(dǎo)致魚類或水生生物死亡。此外，水體中的氨氮經(jīng)過(guò)硝化作用后會(huì)產(chǎn)生硝酸鹽、亞硝酸鹽，長(zhǎng)期飲用會(huì)誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥，對(duì)人體健康危害較大。此外，氨氮廢水還會(huì)導(dǎo)致工業(yè)金屬設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，縮短了設(shè)備的使用壽命，增加工業(yè)維護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本。

1.3 工業(yè)氨氮廢水處理方法

工業(yè)廢水處理方法較多，根據(jù)濃度高低可以分為：高濃度氨氮廢水處理法（如吹脫法、化學(xué)沉淀法等）和低濃度氨氮處理法（如吸附法、折點(diǎn)氯化法、生物法、膜技術(shù)等）；無(wú)機(jī)氨氮廢水處理法主要有空氣吹脫法和離子交換法等，有機(jī)氨氮廢水處理法主要是生物法等。生物法又可以細(xì)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(shí)硝化反硝化法等。

2 低濃度氨氮廢水處理方法比較

長(zhǎng)期以來(lái)，出于成本及技術(shù)因素，企業(yè)對(duì)于工業(yè)廢水處理多對(duì)COD進(jìn)行深度處理，對(duì)于低濃度氨氮廢水處理關(guān)注度不夠。目前，低濃度氨氮廢水的處理方法主要有折點(diǎn)氯化法、生物法、膜技術(shù)和吸附法等。

2.1 折點(diǎn)氯化法

（1）原理：將氯氣通入到工業(yè)氨氮廢水中，使其達(dá)到某一臨界點(diǎn)，最終使氨氮氧化成為氮?dú)獾幕瘜W(xué)處理過(guò)程。影響折點(diǎn)氯化法效果主要有pH值、溫度、接觸時(shí)間以及氯的初始化值等因素。（2）優(yōu)點(diǎn)：折點(diǎn)氯化法的最大優(yōu)點(diǎn)是易操作、過(guò)程易控制，氨氮去除效果好且穩(wěn)定。（3）不足：折點(diǎn)氯化法的運(yùn)用需要加大量氯氣，運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用高，產(chǎn)酸增加總?cè)芙夤腆w等，副產(chǎn)物氯胺和綠代有機(jī)物容易造成二次污染。目前，折點(diǎn)氯化法一般作為氨氮廢水的后續(xù)處理，或給水、飲用水處理領(lǐng)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(jī)氮和氨態(tài)氮等通過(guò)硝化、反硝化等一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2和NXO的過(guò)程。影響生物法處理氨氮廢水的主要因素是有機(jī)碳的相對(duì)濃度，維持碳氮最佳比是生物法能否成功的關(guān)鍵。（2）優(yōu)點(diǎn)：生物法處理氨氮廢水具有經(jīng)濟(jì)性、效果穩(wěn)定，易操作且不會(huì)產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。（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(zhì)等因素影響，管理要求較高。目前，生物處理氨氮廢水重點(diǎn)需要解決的問(wèn)題是硝化反硝化所需的較長(zhǎng)時(shí)間，要加強(qiáng)縮短曝氣時(shí)間以及反硝化過(guò)程研究。

2.3 膜分離法

（1）原理：利用特定膜的透過(guò)性能對(duì)溶液中的某種成分進(jìn)行選擇性分離。膜分離技術(shù)可以在室溫、無(wú)相變條件下進(jìn)行。（2）優(yōu)點(diǎn)：膜分離技術(shù)穩(wěn)定，耗能少、操作簡(jiǎn)單，氨氮廢水處理效率高，投資少，回收的氨氮可重復(fù)利用，無(wú)二次污染等優(yōu)勢(shì)。（3）不足：反滲透技術(shù)對(duì)無(wú)機(jī)氨氮廢水質(zhì)量濃度要求高，電滲析法容易出現(xiàn)濃差極化后的結(jié)垢現(xiàn)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(dòng)發(fā)生變化的過(guò)程。吸附法的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)從液相或氣相到固體表面的傳質(zhì)現(xiàn)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(shí)方法。（2）優(yōu)點(diǎn)：吸附工藝簡(jiǎn)單，操作方便，反應(yīng)快，影響的因素較少，節(jié)能高效，氨的回收利用率高，實(shí)現(xiàn)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(lián)合起來(lái)應(yīng)用，或者是作為一種深度處理技術(shù)的一部分。

3 結(jié)語(yǔ)及展望

工業(yè)廢水中的污染物成分復(fù)雜、多樣，依靠一種方法難以有效取得預(yù)期效果，常常需要多種方法組成聯(lián)合處理系統(tǒng)才能達(dá)到預(yù)期的處理效果。按照處理程度的不同，氨氮廢水處理通?？梢苑譃橐弧⒍?、三級(jí)處理，其中，一級(jí)處理作為二級(jí)處理的預(yù)處理，主要依靠物理、化學(xué)法去除懸浮固體污染物，并調(diào)整pH值；二級(jí)處理則主要利用生物法或化學(xué)混凝法去除污水中的膠體和溶解態(tài)有機(jī)污染物。三級(jí)則是深度處理，通常是處理難以降解的有機(jī)、無(wú)機(jī)物。隨著研究的深入，工業(yè)氨氮廢水的處理也出現(xiàn)了一些新的工藝：微波-活性碳法、機(jī)械蒸汽再壓縮法等。再具體處理過(guò)程中要結(jié)合廢水水質(zhì)選擇合適的處理技術(shù)和工藝，達(dá)到最佳處理效果。

針對(duì)各種工藝特點(diǎn)，下一步，處理工業(yè)氨氮廢水的研究應(yīng)著重做好微生物法中的高效功能菌種馴化研究，復(fù)合工藝研究、優(yōu)化吸附劑性能，延長(zhǎng)周期及壽命研究，提升各種成熟的工藝技術(shù)在工業(yè)氨氮廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用普及率。

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作者簡(jiǎn)介：盛強(qiáng)男（1989-），女，山東濟(jì)寧人，本科，助理工程師，主要從事污水處理研究。