工业废水氨氮处理工艺

工业废水氨氮处理工艺

目前，工业氨氮废水处理的方法主要有物理化学方法和生物方法，其中，常用的吹脱法、吸附法、膜技术、化学沉淀法、化学氧化法属于物理化学方法。生物方法可分为传统硝化反硝化法和新型的短程硝化反硝化法、同时硝化反硝化法、厌氧氨氧化法等。但是由于水质指标的不同和工艺条件的限制，针对不同类别的废水，采用的处理技术有很大差异，如在 高浓度氨氮废水处理过程中常采用吹脱-生物法、吹脱-折点氯化法、化学沉淀-生物法等；而在低浓度氨氮废水处理中考虑到成本和效益问题常采用吸附法、生物法等。

1.吹脱方法

吹脱是气液相分离过程，废液进入废气(载气)并允许与挥发性废水溶质充分接触，使溶解气体通过气液界面，并易于转移到气相中以实现杂质的去除。通常，使用空气或水蒸气作为载气。

吹脱方法的特点是处理，氨去除效率可达90%，但耗电量大，通常用于炼钢、化肥、石油化工等行业。其优点是氨水回收后回收氨水质量分数大于30%，虽然除气过程的效率低于蒸汽过程的效率，但能耗低、设备简单、操作方便。在氨的总量不高的情况下，使用吹脱法是经济的，同时可以制成硫酸铵吸收剂，可以生产所需要的肥料。缺点是在大规模氨氮废水处理工艺中，结垢是一个更难解决的问题。通过安装喷水系统可以有效地解决软沉积物的问题，但喷雾装置不能除去硬沉积物，此外吹入的气体会形成二次污染。因此吹脱法的优化措施是吹脱过程通常与其他氨氮污水处理过程相结合，并且高浓度氨氮流出物通过吹脱过程进行预处理。

2.离子交换法

在工业废水处理中，离子交换法主要用于回收贵金属离子，具有能耗低、无污染、工艺、操作维护简便等优点，并具有良好的物理和化学性质，能够进行的水溶性离子交换，有效提高工业废水中氨氮的处理效率，实现可持续发展。科学运用离子交换法，利用对环境无害的物质替代工业废水中的重金属，实现工业废水有效处理的同时，对于加强环境保护也能够起到一定的作用，实现我国土壤污染的有效治理，保障生态系统的平衡稳定。因此要对离子交换法进行积有效的研究，重点考虑方法的可行性和切实有效，以促进我国工业社会的可持续发展。

3. 生物法

生物法的优点是操作简便、动作稳定、无二次污染和经济优势，缺点是占地面积大、处理效率易受温度和有毒物质影响、对操作管理的要求高。

1)活性污泥法。

这是目前使用广泛的生物处理方法，有足够的通风条件进行供氧，在废水和微生物絮体或菌胶团中，活性污泥微生物能够有效消耗有机物质并净化废水。序批式活性污泥法(SBR)适用于处理高浓度有机废水，具有良好的生物降解性。目前已成功应用于碱渣废水、造纸废水、焦化废水和印染废水的处理，具有非常广阔的发展前景，有效提高了工业废水氨氮处理的效率，实现我国工业的持续健康发展。

2)生物膜法。

生物膜法是利用生物技术对工业废水进行过滤，使废水连续通过固体填料(例如砾石、矿渣或塑料蜂窝等)，在填料上形成浆状生物膜。利用微生物技术来进行清洁污泥，吸附和降解废水中的有机污染物，从而有效进行生物膜吸附沉淀物，并通过沉降来净化废水，达到工业废水氨氮处理的目的。同时利用生物膜技术对氨氮进行处理，显著改善了自然环境，提高了工业废水的处理，且处理过程无污染，不会造成二次污染，因此我们要积推广这种技术，有效提高工业废水氨氮处理的效率。

4. 生物硝化和反硝化

硝化和反硝化是处理氨氮废水的有效方法，其原理是利用有机碳源使脱氮。该方法是使用面广的脱氮方法，但氨的氧化需要大量的氧，在处理过程中增加了成本。为了有效降低成本负担，可以在通风条件下进行处理，有助于氨氧化作用。根据生物学测试，短程硝化和反硝化不仅减少了工业废水氨氮负担，而且还在反硝化过程中储存了所需的碳源。该技术具有很大的优势，其可储存约25%的氧气供应，去除氨氮率提高，污泥减量率为50%，缩短反应时间。缺点是它不能长时间维持HNO2的积累，因此要科学合理的进行选择时间和工艺，达到发展的目的。

5. 化学沉淀法

该方法主要是利用以下化学反应：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4。利用化学沉淀的方法能够有效的去除工业废水中的氨氮，达到净化污水的目的，其中磷酸铵镁为主要沉淀。

1)pH的影响。

从基本条件下的配方看，反应为正向反应，MAP是强碱，产生弱酸。在酸性条件下溶解，从而提高溶液的pH值，但pH值不高，它也不会太高，因为Mg2+和OH负离子会形成较少的可溶性Mg(OH)2沉淀，这会影响MAP的形成。根据目前的研究，pH值为11。具体pH对N、P、Mg的浓度的影响。

2)从方程式可以得出Mg2+、NH4+、PO43-的摩尔比为1∶1∶1，但由于溶液中存在镁盐和磷酸盐，研究发现当按1∶1∶1时，不能达到去除废水的效果。实验表明，当Mg2+、NH4+、PO43-的摩尔比约为1.2～1.3∶1.0∶0.9时，其去除废水的效果优于1∶1∶1。因此要合理控制化合物的多少，以进行科学合理的反应。

3)反应时间的影响。

Mg2+、NH4+的MAP沉淀过程非常快，约在1min内完成,但反应时间对MAP粒径影响很大，其反应时间短，析出物粒径小，影响MAP沉降性能，不利于后续的固液分离，导致废水的吸附能力下降，进而影响到工业废水氨氮的处理，使得工业废水的处理达不到应有的效果，无法实现可持续发展的目的。

4)反应温度的影响。

在反应过程中，如果温度太低，产生的MAP相对较慢，反之如果温度太高，MAP沉淀物的溶解度会随之增加，所以这两种情况都会影响氨氮的处理效果。通常，工业废水的处理在室温下进行，这有利于除去氨氮。它具有操作简便、可靠的优点。MAP还可以用作化学试剂、饲料添加剂、复合肥等，通过多方面的运用，以达到一定的经济效益。

5)化学沉淀法的优点。

工艺设计相对简单、反应稳定、外界环境影响小、抗冲击强度强、脱氮率高，效果明显，且生产的磷酸铵镁可用作肥料，解决了氮的回收和二次污染的问题，具有良好的经济和环境效益。

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