工业低浓度氨氮废水处理方法比较研究

摘 要：随着工业化进程的加快，以及工业氨氮废水排放量的增加，做好工业氨氮废水，尤其是低浓度氨氮废水处理工艺研究，进一步完善低浓度氨氮废水处理技术，为工业生产、发展创造可靠的环保技术保障。本文在比较了低浓度氨氮废水处理工艺原理、優点和不足的基础上，就氨氮废水处理研究进行了展望，为实际应用提供参考。

关键词：低浓度氨氮废水；处理方法；比较

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.024

0 概述

近年来，随着我国工业化进程的加快以及现代工业的快速发展，产生的大量工业废水加剧了水环境的污染。根据《中国环境状况公报》公布的数据显示，2015年全国废水排放总量为695.4亿吨，其中，工业废水排放量为209.8亿吨，占总排放量的30.17%。工业废水处理，尤其是作为工业废水主要成分之一的氨氮废水处理方法和技术的选择日益受到人们关注。

1 工业氨氮废水及处理方法

1.1 工业氨氮废水来源

氨氮是以游离氨（NH3）和氨离子（NH4+）形式存在于水中的氮。工业氨氮废水的来源十分广泛主要有钢铁行业、化工、选矿、鞣革、饲料生产、化肥、玻璃制造、炼钨厂、石油、制药以及化工等领域。

1.2 工业氨氮废水危害

工业废水中的氨氮能够导致水体富营养化，引起水体中的藻类及微生物大量繁殖，降低水体中的溶解氧含量，导致鱼类或水生生物死亡。此外，水体中的氨氮经过硝化作用后会产生硝酸盐、亚硝酸盐，长期饮用会诱发高铁血红蛋白症，对人体健康危害较大。此外，氨氮废水还会导致工业金属设备产生腐蚀，缩短了设备的使用寿命，增加工业维护和运营成本。

1.3 工业氨氮废水处理方法

工业废水处理方法较多，根据浓度高低可以分为：高浓度氨氮废水处理法（如吹脱法、化学沉淀法等）和低浓度氨氮处理法（如吸附法、折点氯化法、生物法、膜技术等）；无机氨氮废水处理法主要有空气吹脱法和离子交换法等，有机氨氮废水处理法主要是生物法等。生物法又可以细分为硝化反硝化法、短程硝化反硝化法、厌氧氨氧化法以及同时硝化反硝化法等。

2 低浓度氨氮废水处理方法比较

长期以来，出于成本及技术因素，企业对于工业废水处理多对COD进行深度处理，对于低浓度氨氮废水处理关注度不够。目前，低浓度氨氮废水的处理方法主要有折点氯化法、生物法、膜技术和吸附法等。

2.1 折点氯化法

（1）原理：将氯气通入到工业氨氮废水中，使其达到某一临界点，最终使氨氮氧化成为氮气的化学处理过程。影响折点氯化法效果主要有pH值、温度、接触时间以及氯的初始化值等因素。（2）优点：折点氯化法的最大优点是易操作、过程易控制，氨氮去除效果好且稳定。（3）不足：折点氯化法的运用需要加大量氯气，运营维护费用高，产酸增加总溶解固体等，副产物氯胺和绿代有机物容易造成二次污染。目前，折点氯化法一般作为氨氮废水的后续处理，或给水、饮用水处理领域较多。

2.2 生物法

（1）原理：在微生物作用下，将废水中的有机氮和氨态氮等通过硝化、反硝化等一系列反应转化为N2和NXO的过程。影响生物法处理氨氮废水的主要因素是有机碳的相对浓度，维持碳氮最佳比是生物法能否成功的关键。（2）优点：生物法处理氨氮废水具有经济性、效果稳定，易操作且不会产生二次污染等优点。（3）不足：生物法处理氨氮的占地面积大、处理效率容易受到温度、有毒物质等因素影响，管理要求较高。目前，生物处理氨氮废水重点需要解决的问题是硝化反硝化所需的较长时间，要加强缩短曝气时间以及反硝化过程研究。

2.3 膜分离法

（1）原理：利用特定膜的透过性能对溶液中的某种成分进行选择性分离。膜分离技术可以在室温、无相变条件下进行。（2）优点：膜分离技术稳定，耗能少、操作简单，氨氮废水处理效率高，投资少，回收的氨氮可重复利用，无二次污染等优势。（3）不足：反渗透技术对无机氨氮废水质量浓度要求高，电渗析法容易出现浓差极化后的结垢现象，且脱盐率较低。

2.4 吸附法

（1）原理：就是将一种或几种吸附物的浓度在吸附剂表面上自动发生变化的过程。吸附法的实质是物质从液相或气相到固体表面的传质现象。目前，吸附法是低浓度氨氮废水处理前景较广的一种即时方法。（2）优点：吸附工艺简单，操作方便，反应快，影响的因素较少，节能高效，氨的回收利用率高，实现废水的资源化处理和利用。（3）不足：吸附法处理氨氮的交换容量有限，解析频繁，常常需要与其他方法联合起来应用，或者是作为一种深度处理技术的一部分。

3 结语及展望

工业废水中的污染物成分复杂、多样，依靠一种方法难以有效取得预期效果，常常需要多种方法组成联合处理系统才能达到预期的处理效果。按照处理程度的不同，氨氮废水处理通常可以分为一、二、三级处理，其中，一级处理作为二级处理的预处理，主要依靠物理、化学法去除悬浮固体污染物，并调整pH值；二级处理则主要利用生物法或化学混凝法去除污水中的胶体和溶解态有机污染物。三级则是深度处理，通常是处理难以降解的有机、无机物。随着研究的深入，工业氨氮废水的处理也出现了一些新的工艺：微波-活性碳法、机械蒸汽再压缩法等。再具体处理过程中要结合废水水质选择合适的处理技术和工艺，达到最佳处理效果。

针对各种工艺特点，下一步，处理工业氨氮废水的研究应着重做好微生物法中的高效功能菌种驯化研究，复合工艺研究、优化吸附剂性能，延长周期及寿命研究，提升各种成熟的工艺技术在工业氨氮废水处理领域中的应用普及率。

参考文献：

[1]李闯.浅析工业氨氮废水的处理方法及选择[J].中国电子商务，2010（03）：127.

[2]王昊，周康根.氨氮废水的几种处理技术[J].工业安全与环保，2006（11）：7-9.

作者简介：盛强男（1989-），女，山东济宁人，本科，助理工程师，主要从事污水处理研究。