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1、 污水处理，就到中国污水处理工程网！氨氮废水处理随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大，由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一。过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。一、氨氮检测的污水预处理方法水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法；对污染严重的水或工业污水，则用蒸馏法消除干扰。水样的采集与保存水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至 pH 小于 2，于 25下
2、存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而玷污。一、絮凝沉淀法实验原理:加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤除去颜色和浑浊等。实验设备: 100ml 具塞比色管。试剂10%硫酸锌溶液；称取 10g 硫酸锌溶于水，稀释至 100ml。25%氢氧化钠溶液：称取 25g 氢氧化钠溶于水，稀释至 100ml，贮于聚乙烯瓶中。硫酸，密度 1.84。实验步骤:用量桶量取 100ml 水样，倒入 200ml 烧杯中，加入 1ml%的硫酸锌溶液和 0.10.2ml25%氢氧化钠溶液，调节 pH 至 10.5 左右，混匀，放置使沉淀，用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤
3、液 20ml。二、蒸馏法实验原理:调节水样的 pH 使在 6.07.0 的范围，加入适量氧化镁使呈微碱性，蒸馏释放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法，以硼酸溶液微吸收液。实验设备: 带氮球的定氮蒸馏装置： 500ml 凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管 污水处理，就到中国污水处理工程网！试剂水样稀释及试剂配置均用无氨水。1)无氨水的制备蒸馏法：每升蒸馏水中加入 0.1ml 盐酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去 50ml 初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。2)1mol/L 盐酸溶液3)1mol/L 氢氧化钠溶液4)轻质氧化镁(MgO) ：将氧化镁在 500下加热，以除
4、去碳酸盐。5)0.05%溴百里酚兰指示液(pH 6.07.6)6)防沫剂，如石蜡碎片7)吸收液：硼酸溶液，称取 20g 硼酸溶于水，稀释至 1L10%硫酸锌溶液；称取 10g 硫酸锌溶于水，稀释至 100ml。实验步骤 1)蒸馏装置的预处理：加 250ml 水样于凯氏烧瓶中，加 0.25g 轻质氧化镁和数粒玻璃珠，加热蒸馏至流出液不含氮为止，弃去瓶内残液。2)分取 250ml 水样（如氨氮含量较高，可分取适量并加水至 250ml，使氨氮含量不超过 2.5ml） ，移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚兰指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至 pH7 左右。加入 0.25g 轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即
5、连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液面下。加热蒸馏，至蒸馏液达 200ml 时，停止蒸馏，定容至 250ml。3)以 50ml 硼酸溶液为吸收液，采用纳氏比色法进行测定。注意事项1)蒸馏时应避免发生暴沸，否则可造成馏出液温度升高，氨吸收不完全。2)防止在蒸馏时产生泡沫，必要时可加少许石蜡碎片于凯氏烧瓶中。3)水样如有余氯，则应加入适量 0.35%硫代硫酸钠溶液，每 0.5ml 可除去 0.25mg 余氯。二、氨氮废水处理方法 污水处理，就到中国污水处理工程网！目前，主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成
6、氨化工废水等含有极高浓度的氨氮（500 mg/L 以上，甚至达到几千 mg/L） ，以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。1 物化法1.1 吹脱法在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。王文斌等对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于 25 ,气液比控制在 3500 左右，渗滤液 pH 控制在 10.5 左右，对于氨氮浓度高达 20004000 mg/L
7、的垃圾渗滤液，去除率可达到 90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。王有乐等采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如 882 mg/L）进行了处理试验。最佳工艺条件为pH11，超声吹脱时间为 40 min，气水比为 l000：1 试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了 17%164% ，在 90%以上，吹脱后氨氮在 100 mg/L 以内。为了以较低的代价将 pH 调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。Izzet 等在处理经 UA
8、SB 预处理的垃圾渗滤液（ 2240 mg/L）时发现在 pH11.5，反应时间为 24 h，仅以 120 r/min 的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达 95%。而在 pH12 时通过曝气脱氨氮，在第 17 小时 pH开始下降，氨氮去除率仅为 85%。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。1.2 沸石脱氨法利用沸石中的阳离子与废水中的 NH4+进行交换以达到脱氮的目的。沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。然而，蒋建国等探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。小试研究结果表明，每克沸石具有吸附 15.5 mg 氨氮的极限潜力，当沸石
9、粒径为 3016 目时，氨氮去除率达到了 78.5%，且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下，进水氨氮浓度越大，吸附速率越大，沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。Milan 等用沸石离子交换法处理经厌氧消化过的猪肥废水时发现 Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo 中 Na-Zeo沸石效果最好，其次是 Ca-Zeo。增加离子交换床的高度可以提高氨氮去除率，综合考虑经济原因和水力条件，床高 18 cm（H/D=4） ，相对流量小于 7.8BV/h 是比较适合的尺寸。离子交换法受悬浮物浓度的影响较大。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时
10、，产生的氨气必须进行处理。 污水处理，就到中国污水处理工程网！1.3 膜分离技术利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。蒋展鹏等采用电渗析法和聚丙烯(PP)中空纤维膜法处理高浓度氨氮无机废水可取得良好的效果。电渗析法处理氨氮废水20003000 mg/L，去除率可在 85%以上，同时可获得 8.9%的浓氨水。此法工艺流程简单、不消耗药剂、运行过程中消耗的电量与废水中氨氮浓度成正比。PP 中空纤维膜法脱氨效率 90%，回收的硫酸铵浓度在 25%左右。运行中需加碱，加碱量与废水中氨氮浓度成正比。乳化液膜是种以乳液形式存在的液膜具有选择透过性，可用于液-
11、液分离。分离过程通常是以乳化液膜（例如煤油膜）为分离介质，在油膜两侧通过 NH3 的浓度差和扩散传递为推动力，使 NH3 进入膜内，从而达到分离的目的。用液膜法处理某湿法冶金厂总排放口废水（10001200 mgNH4+-N/L，pH 为 69） ，当采用烷醇酰胺聚氧乙烯醚为表面活性剂用量为 4%6% ，废水 pH 调至 1011，乳水比在 1:81:12 ，油内比在 0.81.5。硫酸质量分数为 10%，废水中氨氮去除率一次处理可达到 97%以上。1.4 MAP 沉淀法主要是利用以下化学反应：Mg2 +NH4+PO43-=MgNH4PO4理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁
12、盐，当Mg2 + NH4+PO43 -2.51013 时可生成磷酸铵镁（MAP） ，除去废水中的氨氮。穆大纲等采用向氨氮浓度较高的工业废水中投加 MgCl26H2O和 Na2HP0412H20 生成磷酸铵镁沉淀的方法，以去除其中的高浓度氨氮。结果表明，在 pH 为8.9l，Mg2+，NH4，P043-的摩尔比为 1.25:1:1，反应温度为 25 ，反应时间为 20 min，沉淀时间为 20 min 的条件下，氨氨质量浓度可由 9500 mg/L 降低到 460 mg/L，去除率达到 95%以上。由于在多数废水中镁盐的含量相对于磷酸盐和氨氮会较低，尽管生成的磷酸铵镁可以做为农肥而抵消一部分成本
13、，投加镁盐的费用仍成为限制这种方法推行的主要因素。海水取之不尽，并且其中含有大量的镁盐。Kumashiro 等以海水做为镁离子源试验研究了磷酸铵镁结晶过程。盐卤是制盐副产品，主要含 MgCl2 和其他无机化合物。Mg2+ 约为 32 g/L 为海水的 27 倍。Lee 等用 MgCl2、海水、盐卤分别做为 Mg2+源以磷酸铵镁结晶法处理养猪场废水，结果表明，pH 是最重要的控制参数，当终点 pH9.6 时，反应在 10 min 内即可结束。由于废水中的 N/P 不平衡，与其他两种 Mg2+源相比，盐卤的除磷效果相同而脱氮效果略差。1.5 化学氧化法利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种
14、方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。在溴化物存在的情况下，臭氧与氨氮会发生如下类似折点加氯的反应：Br+O3+H+HBrO+O2，NH3+HBrONH2Br+H2O， 污水处理，就到中国污水处理工程网！NH2Br+HBrONHBr2+H2O，NH2Br+NHBr2N2+3Br+3H+。Yang 等用一个有效容积 32 L 的连续曝气柱对合成废水(氨氮 600 mg/L)进行试验研究，探讨 Br/N、pH 以及初始氨氮浓度对反应的影响，以确定去除最多的氨氮并形成最少的 NO3-的最佳反应条件。发现 N
15、FR(出水 NO3-N 与进水氨氮之比)在对数坐标中与 Br-/N 成线性相关关系，在 Br-/N0.4，氨氮负荷为 3.64.0 kg/(m3d)时，氨氮负荷降低则 NFR 降低。出水 pH6.0 时，NFR 和 BrO-Br（有毒副产物）最少。BrO -Br 可由 Na2SO3定量分解，Na2SO3 投加量可由 ORP 控制。2 生化联合法物化方法在处理高浓度氨氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制，但是不能将氨氮浓度降到足够低（如100 mg/L 以下） 。而生物脱氮会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐氮而受到抑制。实际应用中采用生化联合的方法，在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。卢平等研究采用吹脱-缺氧-好氧工艺处理含高浓度氨氮垃圾渗滤液。结果表明，吹脱条件控制在 pH=9 5、吹脱时间为 12 h 时，吹脱预处理可去除废水中 60%以上的氨氮，再经缺氧-好氧生物处理后对氨氮（由 1400 mg/L降至 19.4 mg/L）和 COD 的去除率 90%。Horan 等用生物活性炭流化床处理垃圾渗滤液（COD 为 800270
