含氨氮废水处理技术

氨氮废水来源非常广泛，水中含有大量的氨离子与游离氨，如果不对其进行任何处理直接排放到水体中，直接会造成水体的富营养化，扰乱整个生物的生长环境，不仅会污染水系，还会增加水产品的危险，对人体健康带来一定威胁。因此必须要从现状出发，进一步对含氨氮废水处理技术和手段进行研究，确保能够更有效的治理污水，降低其对各方面带来的不良影响。

　　1 含氨氮废水特点

　　通过含氨氮废水直接排放到水体内，会直接对整个水生生态环境带来危害。氨氮为污染水体的主要对象，其氧化分解的同时需要消耗大量氧，而导致水中溶解氧含量降低，威胁水生动物的正常生长，甚至会造成死亡。并且，氨氮的毒性远超过氨盐，含量超标会造成水生生物毒害。尤其是在氧气充足的条件下，氨氮还会在微生物的作用下被氧化成亚硝酸盐氮，然后与蛋白质结合会生成亚硝胺，如果通过水生生物进入到人体，将会存在致癌和致畸威胁。为排除含氨氮废水对环境、水生生物以及人体等带来威胁，必须要及时采取可靠措施进行处理，常见的如吹脱法、膜技术、吸附法、化学沉淀法以及生物法等，将氨氮含量控制在允许指标内，将其对外界带来的影响控制到最小。

　　2 含氨氮废水常用处理技术

　　(1)吹脱法。吹脱法在含氨氮废水处理中应用比较常见，即向废水内通入气体，促使废水中溶解性气体以及易挥发性溶质气液进行充分接触，通过 pH 值的调节将废水内离子氨转化成分子氨，最后利用通入的空气或者蒸汽将其吹出，降低废水内氨氮含量。其中，需要调节氨氮废水 pH 为碱性，为氨离子向氨分子的转换提供条件，而涌入水中的气体要保证与液体进行充分接触，促使废水内溶解气体与挥发性氨分子可以穿透气液界面，达到脱出氨氮的目的。总结以往实践经验来看，pH 值、布水负荷、水温、气液比等均会对最终的脱除效率产生影响，且一般此方法多用于高浓度氨氮废水预处理阶段，具有比较稳定的处理效果，且整个工艺操作简单，过程易于控制。

　　(2)化学沉淀法。应用化学沉淀法来进行废水脱氨氮，即向含氨氮废水投加适量的 Mg2+ 与 PO43- 药剂，促使其与废水内含有的NH4+ 反应生成难溶复盐磷酸氨镁 MgNH4PO4·6H2O 结晶沉淀，最后对废水中剩余的氮磷进行回收处理。一般此种方法适用于高浓度氨氮废水的处理，可以保证至少 90% 的脱氮效率。并且，在确认废水内无毒害物质的条件下，沉淀脱除得到的磷酸氨镁可以作为一种缓释复合肥料使用。化学沉淀法在实际应用中工艺设计简单，反应过程稳定性高，受外界因素的干扰小，具有比较强的抗冲击能力，且可以保证较高脱氮效果。但是在实际操作中还需要注意控制药剂投加量，提前确定沉淀物应用方向，并且反应后废水中氨氮残留浓度较高，均需要采取相应的措施处理应对。

　　(3)离子交换法。应用离子交换法处理含氨氮废水，最为常见的就是以沸石作为交换载体，提高氨氮脱除率。基于历史实践数据可知，每克沸石最高可以吸附 15.5mg 的氨氮，且对于粒径在 30~60 目的沸石其脱除氨氮的效率可以达到 78%。但是相比其他处理技术，利用沸石交换脱除工艺操作比较复杂，并且再生液为需要再次处理的高浓度氨氮废水，因此更适用于低浓度氨氮废水处理。

　　(4)膜吸收法。1)反渗透技术。反渗透处理氨氮废水的原理，即以超过溶液渗透压的压力作用，通过半透膜选择溶质的截留作用，对溶质和溶剂进行可靠分离，实际应用中具有能耗低、无污染、工艺先进以及维护简单等特点。为保证反渗透脱除氨氮废水的高效率，必须要提供足够大的压力，促使水通过选择性膜析出，适度的提高膜一侧氨氮溶液浓度，且面对高浓度的溶液必须要配备同样大的反渗透压力，保证较高的氨氮脱除效果。2)电渗析技术。通过设置外加直流电场，基于离子交换膜选择透过性特点，促使电解质溶液将离子分离出来。

　　就整体应用效果来看，电渗析技术可以将废水中的氨氮高效的分离出来，且前期所需投入较小，所消耗的能量与药剂少，工艺整体操作简单，反应后也不会产生二次污染副产物，在实际应用中具有较大的技术优势。

　　(5)生物处理法。1)硝化反硝化技术。传统生物硝化反硝化脱氮技术可以应用到含氨氮废水处理中，分为硝化和反硝化两个阶段。硝化阶段即在好氧条件下，利用硝酸盐和亚硝酸盐，促使氨氮被氧化成硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。而反硝化过程则是在缺氧条件下，通过反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气，将废水内的氮脱除。比较常用的硝化反硝化技术如 A2/O 法、A/O 法以及 SBR 序批示处理法等，工艺操作简单，且反应过程稳定性高，成本低还不会产生二次污染副产物。但是在实际操作中需要重点控制好硝化细菌浓度以及碳源的补给，很容易造成运行成本增加。2)新型脱氮技术。第一，短程硝化反硝化技术。此种方法可以在同一个反应器内进行，先于有氧条件反应，通过氨氧化细菌促使氨氮转换成亚硝酸盐，避免亚硝酸盐的进一步氧化，然后便可以在缺氧条件下，利用有机物或者外加碳源，促使亚硝酸盐进行反硝化反应，最终生成氮气。第二，同时硝化反硝化技术。在同一个反应器内进行硝化反硝化反应，即为同时硝化反硝化技术。含氨氮废水溶解氧在扩散速度的限制下，一般于微生物虚体以及生物膜表面存在较高的溶解氧浓度，为好氧硝化菌和氨化均提供生长繁殖条件，内部则会形成一个缺氧环境，满足反硝化细菌生长繁殖，进而达到同时硝化反硝化反应。

　　3 结束语

　　含氨氮废水处理技术比较多，需要基于实际情况来对比选择，保证所选处理技术手段的适应性，争取在保证最高脱氨氮效率的同时，不会产生二次污染，达到最佳处理效果。(来源:《山东工业技术》 作者:张鹏 , 刘兴誉 , 贾媛媛 , 唐中华)