工業廢水氨氮處理工藝

目前，工業氨氮廢水處理的方法主要有物理化學方法和生物方法，其中，常用的吹脫法、吸附法、膜技術、化學沉淀法、化學氧化法屬于物理化學方法。生物方法可分為傳統硝化反硝化法和新型的短程硝化反硝化法、同時硝化反硝化法、厭氧氨氧化法等。但是由于水質指標的不同和工藝條件的限制，針對不同類別的廢水，采用的處理技術有很大差異，如在 高濃度氨氮廢水處理過程中常采用吹脫-生物法、吹脫-折點氯化法、化學沉淀-生物法等；而在低濃度氨氮廢水處理中考慮到成本和效益問題常采用吸附法、生物法等。

工業廢水氨氮處理工藝方法

目前，工業氨氮廢水處理工藝主要包括物理、化學工藝和生物工藝，其中常用的有吹脫法、離子交換法、化學沉淀和化學氧化技術等。生物過程可分為傳統的硝化反硝化過程、新的硝化反硝化過程、同步硝化反硝化過程和厭氧氨氧化過程等。

1.吹脫方法

吹脫是氣液相分離過程，廢液進入廢氣(載氣)并允許與揮發性廢水溶質充分接觸，使溶解氣體通過氣液界面，并易于轉移到氣相中以實現雜質的去除。通常，使用空氣或水蒸氣作為載氣。

吹脫方法的特點是高效處理，氨去除效率可達90%，但耗電量大，通常用于煉鋼、化肥、石油化工等行業。其優點是氨水回收后回收氨水質量分數大于30%，雖然除氣過程的效率低于蒸汽過程的效率，但能耗低、設備簡單、操作方便。在氨的總量不高的情況下，使用吹脫法是經濟的，同時可以制成硫酸銨吸收劑，可以生產所需要的肥料。缺點是在大規模氨氮廢水處理工藝中，結垢是一個更難解決的問題。通過安裝噴水系統可以有效地解決軟沉積物的問題，但噴霧裝置不能除去硬沉積物，此外吹入的氣體會形成二次污染。因此吹脫法的優化措施是吹脫過程通常與其他氨氮污水處理過程相結合，并且高濃度氨氮流出物通過吹脫過程進行預處理。

2.離子交換法

在工業廢水處理中，離子交換法主要用于回收貴金屬離子，具有能耗低、無污染、工藝、操作維護簡便等優點，并具有良好的物理和化學性質，能夠進行全面的水溶性離子交換，有效提高工業廢水中氨氮的處理效率，實現可持續發展。科學運用離子交換法，利用對環境無害的物質替代工業廢水中的重金屬，實現工業廢水有效處理的同時，對于加強環境保護也能夠起到一定的作用，實現我國土壤污染的有效治理，保障生態系統的平衡穩定。因此要對離子交換法進行積極有效的研究，重點考慮方法的可行性和切實有效，以促進我國工業社會的可持續發展。

3. 生物法

生物法的優點是操作簡便、動作穩定、無二次污染和經濟優勢，缺點是占地面積大、處理效率易受溫度和有毒物質影響、對操作管理的要求高。

1)活性污泥法。

這是目前使用廣泛的生物處理方法，有足夠的通風條件進行供氧，在廢水和微生物絮體或菌膠團中，活性污泥微生物能夠有效消耗有機物質并凈化廢水。序批式活性污泥法(SBR)適用于處理高濃度有機廢水，具有良好的生物降解性。目前已成功應用于堿渣廢水、nongyao廢水、造紙廢水、焦化廢水和印染廢水的處理，具有非常廣闊的發展前景，有效提高了工業廢水氨氮處理的效率，實現我國工業的持續健康發展。

2)生物膜法。

生物膜法是利用生物技術對工業廢水進行過濾，使廢水連續通過固體填料(例如礫石、礦渣或塑料蜂窩等)，在填料上形成漿狀生物膜。利用微生物技術來進行清潔污泥，吸附和降解廢水中的有機污染物，從而有效進行生物膜吸附沉淀物，并通過沉降來凈化廢水，達到工業廢水氨氮處理的目的。同時利用生物膜技術對氨氮進行處理，顯著改善了自然環境，提高了工業廢水的處理，且處理過程無污染，不會造成二次污染，因此我們要積極推廣這種技術，有效提高工業廢水氨氮處理的效率。

4. 生物硝化和反硝化

硝化和反硝化是處理氨氮廢水的有效方法，其原理是利用有機碳源使細菌脫氮。該方法是使用面廣的脫氮方法，但氨的氧化需要大量的氧，在處理過程中增加了成本。為了有效降低成本負擔，可以在通風條件下進行處理，有助于氨氧化作用。根據生物學測試，短程硝化和反硝化不僅減少了工業廢水氨氮負擔，而且還在反硝化過程中儲存了所需的碳源。該技術具有很大的優勢，其可儲存約25%的氧氣供應，去除氨氮率提高，污泥減量率為50%，縮短反應時間。缺點是它不能長時間維持HNO2的積累，因此要科學合理的進行選擇時間和工藝，達到高效發展的目的。

5. 化學沉淀法

該方法主要是利用以下化學反應：Mg²⁺+NH⁴⁺+PO₄^3-=MgNH₄PO₄。利用化學沉淀的方法能夠有效的去除工業廢水中的氨氮，達到凈化污水的目的，其中磷酸銨鎂為主要沉淀。

1)pH的影響。

從基本條件下的配方看，反應為正向反應，MAP是強堿，產生弱酸。在酸性條件下溶解，從而提高溶液的pH值，但pH值不高，它也不會太高，因為Mg²⁺和OH負離子會形成較少的可溶性Mg(OH)₂沉淀，這會影響MAP的形成。根據目前的研究，pH值為11。具體pH對N、P、Mg的濃度的影響.

2)從方程式可以得出Mg²⁺、NH⁴⁺、PO₄^3-的摩爾比為1∶1∶1，但由于溶液中存在鎂鹽和磷酸鹽，研究發現當按1∶1∶1時，不能達到去除廢水的效果。實驗表明，當Mg²⁺、NH⁴⁺、PO₄^3-的摩爾比約為1.2～1.3∶1.0∶0.9時，其去除廢水的效果優于1∶1∶1。因此要合理控制化合物的多少，以進行科學合理的反應。

3)反應時間的影響。

Mg²⁺、NH⁴⁺的MAP沉淀過程非常快，約在1min內完成,但反應時間對MAP粒徑影響很大，其反應時間短，析出物粒徑小，影響MAP沉降性能，不利于后續的固液分離，導致廢水的吸附能力下降，進而影響到工業廢水氨氮的處理，使得工業廢水的處理達不到應有的效果，無法實現可持續發展的目的。

4)反應溫度的影響。

在反應過程中，如果溫度太低，產生的MAP相對較慢，反之如果溫度太高，MAP沉淀物的溶解度會隨之增加，所以這兩種情況都會影響氨氮的處理效果。通常，工業廢水的處理在室溫下進行，這有利于除去氨氮。它具有操作簡便、安全可靠的優點。MAP還可以用作化學試劑、飼料添加劑、復合肥等，通過多方面的運用，以達到一定的經濟效益。

5)化學沉淀法的優點。

工藝設計相對簡單、反應穩定、外界環境影響小、抗沖擊強度強、脫氮率高，效果明顯，且生產的磷酸銨鎂可用作肥料，解決了氮的回收和二次污染的問題，具有良好的經濟和環境效益。