何海霞

江蘇響水經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會(huì)

1 引言

由于在生產(chǎn)過(guò)程中使用含氮化合物，金屬精煉廠廢水通常含氮（例如，氫氧化銨作為沉淀劑，硫酸銨作為離子交換樹脂洗脫劑）。因此，根據(jù)政府監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)制定的最低標(biāo)準(zhǔn)，必須對(duì)金屬工業(yè)廢水進(jìn)行適當(dāng)處理，然后再排放到環(huán)境中。[1]。

近年來(lái)，氨氮排放導(dǎo)致的水體污染問(wèn)題已引起國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。隨著水資源危機(jī)的加劇以及人們對(duì)氨氮廢水更深入的認(rèn)識(shí)，尋找經(jīng)濟(jì)高效的處理技術(shù)對(duì)氨氮廢水進(jìn)行綜合治理成為亟待解決的問(wèn)題。

2 氮對(duì)水體污染的危害

如果不經(jīng)過(guò)深度處理就排放到天然水體中的話，含氮和磷等污染物的廢水很可能導(dǎo)致藻類大量繁殖。氨氮對(duì)許多水生生物也具有很高的生物毒性[2]。

（1）干擾水中的溶解氧（DO）平衡，使水質(zhì)惡化，增加水處理的負(fù)擔(dān)。

（2）加速富營(yíng)養(yǎng)化的過(guò)程，對(duì)人及生物均有毒害作用，潛在危害極大。

（3）惡化水的感官性狀，水中硝態(tài)氮如轉(zhuǎn)化為亞硝銨，對(duì)人體有強(qiáng)致癌作用，并導(dǎo)致畸胎。

3 除氮的主要方法

3.1 化學(xué)法

超臨界水氧化（SCWO）被認(rèn)為是用于處理有毒和生物難處理廢物的極有前途的技術(shù)。眾所周知，超臨界水對(duì)氧氣和空氣顯示出完全的可混溶性，對(duì)有機(jī)化合物具有高度的溶解性，這導(dǎo)致SCW 充當(dāng)其氣態(tài)和液態(tài)之間的中間產(chǎn)物。在SCWO 過(guò)程中，污染物迅速礦化為CO2，H2O，N2和少量無(wú)機(jī)鹽[3]。

Webley 等[4]通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了活塞流和填充床反應(yīng)器中氨和氨-甲醇混合物的SCWO 動(dòng)力學(xué)。他們發(fā)現(xiàn)Inconel 反應(yīng)器壁具有催化作用。Shimoda 等[5]研究了在25MPa，530°C 和[NH3]0=2.9mm/L～3.0mm/L 時(shí)的SCWO 動(dòng)力學(xué)。氨轉(zhuǎn)化率隨初始甲醇濃度的增加而增加，但在甲醇耗盡后降低。

3.2 生物法

硝化-反硝化是一個(gè)兩步過(guò)程。首先，銨會(huì)被銨氧化細(xì)菌（AOB）轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。然后，亞硝酸鹽被亞硝酸鹽氧化細(xì)菌（NOB）氧化為硝酸鹽。銨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽稱為硝化作用[6]。

Egli 等[7]報(bào)道，僅在pH7.5 和308℃下觀察到AOB 亞群，富營(yíng)養(yǎng)亞硝化亞種和歐洲亞硝化亞種。此外，他們認(rèn)為在選擇富營(yíng)養(yǎng)豬籠草和歐洲豬籠草時(shí)，pH 比溫度更重要。李婉然等[8]采用吸附-降解厭氧序批式反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了有機(jī)含氮廢水中COD、氨氮和亞硝態(tài)氮的高效去除。結(jié)果表明，反應(yīng)器所能負(fù)荷的COD、NH4+-N去除率分別為95%和90%。

3.3 人工濕地

張亞瓊等[9]研究潮汐流人工濕地的除氮效果及其主要影響因素。結(jié)果表明：A、B、C、D 組TN 平均去除率分別為82.41%±4.84%、84.82%±5.09%、86.09%±3.99%、90.23%±3.05%。其主要影響因子有pH、電導(dǎo)率和水溫等。

4 結(jié)論

硝化-反硝化是去除氮的最傳統(tǒng)方法，而同時(shí)硝化-反硝化則利用生物膜的空間異質(zhì)性。因此，它不需要宏觀的時(shí)空功能劃分，從而使配置或操作更簡(jiǎn)單。部分硝化-反硝化和部分硝化-厭氧工藝可以減少化學(xué)消耗，節(jié)省化學(xué)成本。對(duì)于不同性質(zhì)的含氮廢水處理方法，需要根據(jù)廢水性質(zhì)做相應(yīng)的試驗(yàn)來(lái)確定。超臨界水氧化可以有效的去除氮。人工濕地維護(hù)費(fèi)用低。本文將為廢水除氮提供有益的借鑒和指導(dǎo)。