過(guo)量氨氮(dan)(dan)排入水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)將導致水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)富營(ying)養(yang)化(hua)，降低水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)觀賞價值(zhi)，并且被氧化(hua)生(sheng)成(cheng)的(de)硝酸(suan)鹽和(he)亞硝酸(suan)鹽還(huan)會(hui)影(ying)響(xiang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)甚至人(ren)類的(de)健康。因(yin)此，廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)脫(tuo)氮(dan)(dan)處理(li)(li)受(shou)到(dao)人(ren)們的(de)廣泛關注。目前(qian)，主要的(de)脫(tuo)氮(dan)(dan)方(fang)法(fa)(fa)有生(sheng)物(wu)硝化(hua)反硝化(hua)、折(zhe)點加(jia)氯、氣提吹脫(tuo)和(he)離子交換(huan)法(fa)(fa)等。消(xiao)化(hua)污泥脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)液、垃圾(ji)滲濾液、催化(hua)劑生(sheng)產(chan)廠(chang)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、肉類加(jia)工(gong)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)合成(cheng)氨化(hua)工(gong)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)等含有極高濃度(du)的(de)氨氮(dan)(dan)（500 mg/L以(yi)(yi)上，甚至達到(dao)幾千(qian)mg/L），以(yi)(yi)上方(fang)法(fa)(fa)會(hui)由于游(you)離氨氮(dan)(dan)的(de)生(sheng)物(wu)抑制作用或者成(cheng)本等原(yuan)因(yin)而使其應用受(shou)到(dao)限制。高濃度(du)氨氮(dan)(dan)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)處理(li)(li)方(fang)法(fa)(fa)可以(yi)(yi)分為物(wu)化(hua)法(fa)(fa)、生(sheng)化(hua)聯合法(fa)(fa)和(he)新型生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮(dan)(dan)法(fa)(fa)。

1  物(wu)化法

1.1 吹脫法

在堿性條件下，利用氨(an)氮(dan)的(de)氣相濃度(du)(du)和(he)液(ye)相濃度(du)(du)之(zhi)間(jian)的(de)氣液(ye)平衡關(guan)系進(jin)行分離(li)的(de)一種方法。一般認為(wei)吹脫效率與溫度(du)(du)、pH、氣液(ye)比有關(guan)。

王文斌(bin)等[1]對吹脫法去(qu)除(chu)垃(la)圾滲(shen)濾(lv)液(ye)中的(de)氨氮(dan)進(jin)行了研(yan)究，控(kong)制(zhi)吹脫效(xiao)率(lv)高(gao)低的(de)關鍵因素是(shi)溫(wen)度(du)、氣液(ye)比和pH。在(zai)水溫(wen)大于25 ℃,氣液(ye)比控(kong)制(zhi)在(zai)3500左右，滲(shen)濾(lv)液(ye)pH控(kong)制(zhi)在(zai)10.5左右，對于氨氮(dan)濃度(du)高(gao)達(da)2000～4000 mg/L的(de)垃(la)圾滲(shen)濾(lv)液(ye)，去(qu)除(chu)率(lv)可(ke)達(da)到90%以上。吹脫法在(zai)低溫(wen)時氨氮(dan)去(qu)除(chu)效(xiao)率(lv)不(bu)高(gao)。

王有樂等[2]采(cai)用(yong)(yong)超聲波吹(chui)脫(tuo)技術對化肥廠高(gao)濃度氨氮(dan)廢水（例如882 mg/L）進(jin)行了(le)處理試驗(yan)。最佳工藝(yi)條件(jian)為(wei)(wei)pH＝11，超聲吹(chui)脫(tuo)時間為(wei)(wei)40 min，氣(qi)水比為(wei)(wei)l000：1試驗(yan)結果表(biao)明(ming)，廢水采(cai)用(yong)(yong)超聲波輻(fu)射以(yi)后，氨氮(dan)的(de)(de)吹(chui)脫(tuo)效果明(ming)顯增加，與傳統吹(chui)脫(tuo)技術相比，氨氮(dan)的(de)(de)去除率增加了(le)17%～164%，在90%以(yi)上，吹(chui)脫(tuo)后氨氮(dan)在100 mg/L以(yi)內。

為了(le)以(yi)較(jiao)低的(de)代價將pH調節至堿(jian)性，需要向廢水(shui)中投(tou)加一定(ding)量的(de)氫氧化鈣，但容(rong)易生水(shui)垢。同時(shi)，為了(le)防(fang)止吹脫出的(de)氨(an)氮造成二次污(wu)染，需要在(zai)吹脫塔后(hou)設置氨(an)氮吸收裝置。

Izzet等[3]在(zai)處(chu)理(li)經UASB預處(chu)理(li)的垃圾(ji)滲(shen)濾液（2240 mg/L）時(shi)(shi)(shi)發現在(zai)pH＝11.5，反(fan)應時(shi)(shi)(shi)間(jian)為(wei)(wei)24 h，僅以120 r/min的速度(du)梯(ti)度(du)進行機械攪拌(ban)，氨(an)(an)氮(dan)去(qu)除率便可(ke)達(da)95%。而在(zai)pH＝12時(shi)(shi)(shi)通過曝氣脫(tuo)氨(an)(an)氮(dan)，在(zai)第17小時(shi)(shi)(shi)pH開(kai)始(shi)下降，氨(an)(an)氮(dan)去(qu)除率僅為(wei)(wei)85%。據此認為(wei)(wei)，吹脫(tuo)法脫(tuo)氮(dan)的主要機理(li)應該是機械攪拌(ban)而不是空氣擴(kuo)散(san)攪拌(ban)。

1.2 沸石脫氨法

利用(yong)沸(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)中(zhong)(zhong)的(de)陽離子與廢水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)NH4+進行交(jiao)換以達(da)到(dao)脫氮的(de)目(mu)的(de)。沸(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)般被用(yong)于處理低濃度含(han)氨(an)(an)廢水(shui)(shui)或(huo)含(han)微(wei)量重金屬的(de)廢水(shui)(shui)。然而，蔣建國等[4]探討(tao)了沸(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)法去(qu)除(chu)垃圾滲(shen)濾液中(zhong)(zhong)氨(an)(an)氮的(de)效果及(ji)可(ke)行性(xing)。小試(shi)研究(jiu)結果表明，每克(ke)沸(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)具有(you)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)15.5 mg氨(an)(an)氮的(de)極限潛力，當沸(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)粒(li)徑為30～16目(mu)時，氨(an)(an)氮去(qu)除(chu)率(lv)達(da)到(dao)了78.5%，且在(zai)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)時間、投加量及(ji)沸(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)粒(li)徑相同的(de)情況下，進水(shui)(shui)氨(an)(an)氮濃度越大(da)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)速率(lv)越大(da)，沸(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)作為吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑去(qu)除(chu)滲(shen)濾液中(zhong)(zhong)的(de)氨(an)(an)氮是可(ke)行的(de)。

Milan等[5]用沸石離子交(jiao)換(huan)法(fa)處理經厭氧消化過的(de)豬肥廢(fei)水時發現Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo中Na-Zeo沸石效果最好(hao)，其次(ci)是Ca-Zeo。增加離子交(jiao)換(huan)床的(de)高(gao)度可(ke)以(yi)提高(gao)氨(an)氮去(qu)除(chu)率，綜合(he)考慮經濟原因(yin)和水力(li)條(tiao)件，床高(gao)18 cm（H/D=4），相對流量(liang)小于(yu)7.8BV/h是比較適合(he)的(de)尺寸。離子交(jiao)換(huan)法(fa)受懸浮物(wu)濃度的(de)影響較大。

應用(yong)(yong)沸(fei)石(shi)脫氨法必須(xu)考(kao)慮沸(fei)石(shi)的(de)再(zai)生問題，通常有再(zai)生液(ye)法和(he)焚燒(shao)法。采(cai)用(yong)(yong)焚燒(shao)法時，產生的(de)氨氣必須(xu)進行處理。

1.3 膜分離技術

利用膜(mo)(mo)的(de)選(xuan)擇透過性進行氨(an)(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)脫除的(de)一種(zhong)方(fang)法。這種(zhong)方(fang)法操作方(fang)便，氨(an)(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)回收率(lv)高，無二次污染。蔣展鵬等(deng)[6]采(cai)用電(dian)滲析法和(he)聚丙烯(PP)中(zhong)空纖維膜(mo)(mo)法處(chu)理高濃(nong)(nong)度氨(an)(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)無機廢(fei)(fei)水(shui)(shui)可取得(de)良(liang)好的(de)效果。電(dian)滲析法處(chu)理氨(an)(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)2000～3000 mg/L，去(qu)除率(lv)可在85%以上，同時可獲得(de)8.9%的(de)濃(nong)(nong)氨(an)(an)(an)(an)(an)(an)水(shui)(shui)。此法工藝流程簡單、不消耗(hao)藥劑、運行過程中(zhong)消耗(hao)的(de)電(dian)量與(yu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)氨(an)(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)濃(nong)(nong)度成正比。PP中(zhong)空纖維膜(mo)(mo)法脫氨(an)(an)(an)(an)(an)(an)效率(lv)＞90%，回收的(de)硫酸(suan)銨濃(nong)(nong)度在25%左右。運行中(zhong)需加堿，加堿量與(yu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)氨(an)(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)濃(nong)(nong)度成正比。

乳化(hua)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)是種(zhong)以乳液(ye)(ye)(ye)形式存在的(de)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)具有選擇(ze)透過性，可用于液(ye)(ye)(ye)-液(ye)(ye)(ye)分(fen)離(li)(li)。分(fen)離(li)(li)過程通常(chang)是以乳化(hua)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)（例如煤油(you)膜(mo)(mo)）為(wei)分(fen)離(li)(li)介質，在油(you)膜(mo)(mo)兩側通過NH3的(de)濃度差和擴散傳遞為(wei)推動力，使NH3進入(ru)膜(mo)(mo)內，從而達(da)到分(fen)離(li)(li)的(de)目的(de)。用液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)法(fa)處(chu)理(li)某(mou)濕法(fa)冶金廠總(zong)排放口廢水（1000～1200 mgNH4+-N/L，pH為(wei)6～9）[7]，當采用烷醇酰胺聚氧乙烯醚為(wei)表面活(huo)性劑用量為(wei)4%～6%，廢水pH調至10～11，乳水比在1:8～1:12，油(you)內比在0.8～1.5。硫酸質量分(fen)數為(wei)10%，廢水中氨(an)氮去(qu)除率一次(ci)處(chu)理(li)可達(da)到97%以上。

1.4 MAP沉淀(dian)法

主要是利用以下化學反應：

Mg2 ++NH4++PO43-=MgNH4PO4

理論上講(jiang)以一定(ding)比例(li)向含(han)有高(gao)濃(nong)(nong)度氨氮的(de)(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)中投加磷(lin)(lin)鹽(yan)和(he)鎂(mei)(mei)鹽(yan)，當(dang)[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時可生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨鎂(mei)(mei)（MAP），除(chu)(chu)去(qu)廢(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)氨氮。穆大綱等(deng)[8]采用(yong)向氨氮濃(nong)(nong)度較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)中投加MgCl2•6H2O和(he)Na2HP04•12H20生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨鎂(mei)(mei)沉淀(dian)的(de)(de)(de)(de)方法，以去(qu)除(chu)(chu)其中的(de)(de)(de)(de)高(gao)濃(nong)(nong)度氨氮。結果表明，在pH為(wei)8.9l，Mg2+，NH4，P043-的(de)(de)(de)(de)摩爾(er)比為(wei)1.25:1:1，反(fan)應(ying)(ying)溫(wen)度為(wei)25 ℃，反(fan)應(ying)(ying)時間為(wei)20 min，沉淀(dian)時間為(wei)20 min的(de)(de)(de)(de)條件下，氨氨質量(liang)濃(nong)(nong)度可由9500 mg/L降低到460 mg/L，去(qu)除(chu)(chu)率達到95%以上。由于在多數廢(fei)水(shui)(shui)中鎂(mei)(mei)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)相(xiang)(xiang)對于磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)和(he)氨氮會(hui)較(jiao)低，盡(jin)管生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨鎂(mei)(mei)可以做(zuo)(zuo)為(wei)農肥而抵消(xiao)一部分成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本，投加鎂(mei)(mei)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)費用(yong)仍(reng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)限制這種方法推行的(de)(de)(de)(de)主要(yao)因素。海(hai)水(shui)(shui)取(qu)之不(bu)盡(jin)，并(bing)且其中含(han)有大量(liang)的(de)(de)(de)(de)鎂(mei)(mei)鹽(yan)。Kumashiro等(deng)[9]以海(hai)水(shui)(shui)做(zuo)(zuo)為(wei)鎂(mei)(mei)離子源試(shi)驗研(yan)究了磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨鎂(mei)(mei)結晶(jing)過程。鹽(yan)鹵(lu)是制鹽(yan)副產品，主要(yao)含(han)MgCl2和(he)其他(ta)無(wu)機化合物。Mg2+約為(wei)32 g/L為(wei)海(hai)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)27倍(bei)。Lee等(deng)[10]用(yong)MgCl2、海(hai)水(shui)(shui)、鹽(yan)鹵(lu)分別(bie)做(zuo)(zuo)為(wei)Mg2+源以磷(lin)(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨鎂(mei)(mei)結晶(jing)法處理養豬場廢(fei)水(shui)(shui)，結果表明，pH是最重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)控制參數，當(dang)終點(dian)pH≈9.6時，反(fan)應(ying)(ying)在10 min內即可結束。由于廢(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)N/P不(bu)平衡，與其他(ta)兩種Mg2+源相(xiang)(xiang)比，鹽(yan)鹵(lu)的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)磷(lin)(lin)效(xiao)果相(xiang)(xiang)同而脫氮效(xiao)果略差(cha)。

1.5 化學氧化法

利用(yong)(yong)強氧(yang)化(hua)劑將氨(an)氮直接氧(yang)化(hua)成氮氣進行脫除(chu)的一種方(fang)法(fa)。折(zhe)點加氯是利用(yong)(yong)在(zai)水中的氨(an)與氯反應生(sheng)成氨(an)氣脫氨(an)，這種方(fang)法(fa)還(huan)可以起到(dao)殺菌(jun)作用(yong)(yong)，但是產生(sheng)的余氯會對魚類有(you)影響，故必須附設除(chu)余氯設施(shi)。在(zai)溴化(hua)物存在(zai)的情況下(xia)，臭氧(yang)與氨(an)氮會發生(sheng)如下(xia)類似(si)折(zhe)點加氯的反應：

Br－+O3+H+→HBrO+O2，

NH3+HBrO→NH2Br+H2O，

NH2Br+HBrO→NHBr2+H2O，

NH2Br+NHBr2→N2+3Br－+3H+。

Yang等(deng)[11]用一個有(you)效容積32 L的連續曝氣柱對合成廢水(shui)(shui)(氨(an)氮(dan)600 mg/L)進行試驗研究，探討Br/N、pH以(yi)及初(chu)始氨(an)氮(dan)濃度對反應(ying)的影(ying)響(xiang)，以(yi)確定去除最(zui)多的氨(an)氮(dan)并(bing)形成最(zui)少(shao)的NO3-的最(zui)佳反應(ying)條件。發現NFR(出水(shui)(shui)NO3--N與進水(shui)(shui)氨(an)氮(dan)之比)在(zai)(zai)對數坐標中(zhong)與Br-/N成線性相關關系(xi)，在(zai)(zai)Br-/N>0.4，氨(an)氮(dan)負荷為3.6～4.0 kg/(m3•d)時(shi)，氨(an)氮(dan)負荷降(jiang)低則NFR降(jiang)低。出水(shui)(shui)pH＝6.0時(shi)，NFR和(he)BrO－-Br（有(you)毒(du)副產物）最(zui)少(shao)。BrO－-Br可由Na2SO3定量分(fen)解，Na2SO3投加量可由ORP控制。

2  生化聯合法

物化方法在處(chu)理(li)高濃(nong)度(du)(du)(du)氨氮廢水時不會因(yin)為氨氮濃(nong)度(du)(du)(du)過(guo)高而受到限(xian)制，但是(shi)不能將氨氮濃(nong)度(du)(du)(du)降(jiang)到足夠低（如(ru)100 mg/L以下）。而生物脫氮會因(yin)為高濃(nong)度(du)(du)(du)游離氨或者亞硝酸(suan)鹽氮而受到抑制。實際應用中采(cai)用生化聯合的方法，在生物處(chu)理(li)前先(xian)對含高濃(nong)度(du)(du)(du)氨氮的廢水進行物化處(chu)理(li)。

盧平(ping)等[12]研究采用吹(chui)(chui)脫-缺(que)氧(yang)-好氧(yang)工藝(yi)處理(li)含高濃度氨(an)氮垃(la)圾滲濾液。結果表明，吹(chui)(chui)脫條件控制(zhi)在pH=9 5、吹(chui)(chui)脫時(shi)間為12 h時(shi)，吹(chui)(chui)脫預處理(li)可去除廢水中60%以上的氨(an)氮，再(zai)經缺(que)氧(yang)-好氧(yang)生物處理(li)后對(dui)氨(an)氮（由1400 mg/L降(jiang)至(zhi)19.4 mg/L）和COD的去除率(lv)>90%。

Horan等[13]用生(sheng)物活(huo)性(xing)炭(tan)流化床處理垃圾滲濾液（COD為(wei)(wei)800～2700 mg/L，氨氮為(wei)(wei)220～800 mg/L）。研究(jiu)結果(guo)表明，在(zai)氨氮負荷0.71 kg/(m3•d)時(shi)，硝化去(qu)除(chu)率可(ke)達(da)90%以上，COD去(qu)除(chu)率達(da)70%，BOD全部去(qu)除(chu)。Fikret等[14]以石(shi)(shi)灰(hui)絮凝沉淀+空(kong)氣吹脫做為(wei)(wei)預處理手段提高滲濾液的可(ke)生(sheng)化性(xing)，在(zai)隨(sui)后的好氧(yang)生(sheng)化處理池中(zhong)加入吸(xi)附(fu)劑(ji)（粉末狀活(huo)性(xing)炭(tan)和沸石(shi)(shi)），發現吸(xi)附(fu)劑(ji)在(zai)0～5 g/L時(shi)COD和氨氮的去(qu)除(chu)效率均隨(sui)吸(xi)附(fu)劑(ji)濃度增加而提高。對于(yu)氨氮的去(qu)除(chu)效果(guo)沸石(shi)(shi)要優于(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)。

膜(mo)(mo)-生物反(fan)應(ying)器技術（MBR）是將(jiang)膜(mo)(mo)分(fen)離技術與傳統(tong)(tong)的(de)(de)廢水(shui)生物反(fan)應(ying)器有機組合形成(cheng)的(de)(de)一種新(xin)型高效(xiao)(xiao)的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)系統(tong)(tong)。MBR處理(li)(li)效(xiao)(xiao)率高，出水(shui)可(ke)直接回用，設(she)備少(shao)戰地(di)面積(ji)(ji)小，剩(sheng)余污(wu)(wu)泥(ni)量(liang)(liang)少(shao)。其難點在(zai)于保持膜(mo)(mo)有較(jiao)大的(de)(de)通量(liang)(liang)和防止膜(mo)(mo)的(de)(de)滲漏。李(li)紅巖等[15]利(li)用一體化膜(mo)(mo)生物反(fan)應(ying)器進行(xing)了(le)高濃度氨(an)氮(dan)廢水(shui)硝化特性(xing)研(yan)究。研(yan)究結果表明，當原水(shui)氨(an)氮(dan)濃度為(wei)2000 mg/L、進水(shui)氨(an)氦的(de)(de)容積(ji)(ji)負荷為(wei)2.0 kg/(m3•d)時(shi)，氨(an)氮(dan)的(de)(de)去除率可(ke)達99%以上，系統(tong)(tong)比(bi)較(jiao)穩定。反(fan)應(ying)器內(nei)(nei)活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)比(bi)硝化速(su)率在(zai)半年的(de)(de)時(shi)間內(nei)(nei)基本穩定在(zai)0.36/d左(zuo)右。

3  新型(xing)生物脫氮(dan)法

近年來國(guo)內外出(chu)現了(le)一些全新的(de)(de)脫氮(dan)工藝，為高濃度氨(an)氮(dan)廢水的(de)(de)脫氮(dan)處(chu)理提供了(le)新的(de)(de)途徑。主要(yao)有短程(cheng)硝化反(fan)(fan)硝化、好氧反(fan)(fan)硝化和厭(yan)氧氨(an)氧化。

3.1 短程硝(xiao)化(hua)反硝(xiao)化(hua)

生(sheng)物硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)是(shi)應用最廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)(de)脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)方式。由于氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)中需(xu)要(yao)(yao)大(da)量的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣，曝氣費(fei)用成為這種脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)方式的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)開支。短程(cheng)(cheng)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)（將氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)至亞(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)即進(jin)行反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)），不僅可(ke)(ke)(ke)以(yi)節省(sheng)(sheng)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)需(xu)氧(yang)(yang)量而(er)且(qie)可(ke)(ke)(ke)以(yi)節省(sheng)(sheng)反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)所需(xu)炭源。Ruiza等[16]用合成廢水（模(mo)擬含高濃度氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業廢水）試驗確定實現亞(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽積(ji)累(lei)的(de)(de)(de)(de)最佳(jia)條件。要(yao)(yao)想實現亞(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽積(ji)累(lei)，pH不是(shi)一個關鍵的(de)(de)(de)(de)控制參數，因為pH在(zai)6.45～8.95時(shi)，全(quan)部硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)生(sheng)成硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽，在(zai)pH<6.45或pH>8.95時(shi)發(fa)生(sheng)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)受抑，氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)積(ji)累(lei)。當DO＝0.7 mg/L時(shi)，可(ke)(ke)(ke)以(yi)實現65%的(de)(de)(de)(de)氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)以(yi)亞(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽的(de)(de)(de)(de)形式積(ji)累(lei)并且(qie)氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)轉化(hua)(hua)(hua)率在(zai)98%以(yi)上。DO<0.5 mg/L時(shi)發(fa)生(sheng)氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)積(ji)累(lei)，DO>1.7 mg/L時(shi)全(quan)部硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)生(sheng)成硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽。劉俊新等[17]對(dui)低碳氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)比(bi)的(de)(de)(de)(de)高濃度氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)廢水采用亞(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)玻型和硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)型脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)進(jin)行了對(dui)比(bi)分析。試驗結果(guo)表明，亞(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)型脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)可(ke)(ke)(ke)明顯提高總(zong)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)去除效(xiao)(xiao)率，氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)和硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)負荷可(ke)(ke)(ke)提高近1倍。此外，pH和氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)濃度等因素對(dui)脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)類型具有(you)重要(yao)(yao)影(ying)響。

劉超翔(xiang)等[18]短程硝化反硝化處理焦化廢水的(de)(de)(de)中試結果表明，進水COD、氨氮(dan)、TN 和(he)酚的(de)(de)(de)濃度分(fen)別(bie)為1201.6、510.4、540.1、110.4 mg/L時，出水COD、氨氮(dan)、TN和(he)酚的(de)(de)(de)平(ping)均濃度分(fen)別(bie)為197.1、14.2、181.5、0.4 mg/L，相應的(de)(de)(de)去除(chu)率分(fen)別(bie)為83.6%、97.2%、66.4%、99.6%。與常(chang)規生物脫氮(dan)工藝(yi)相比(bi)，該工藝(yi)氨氮(dan)負(fu)荷高，在較低的(de)(de)(de)C/N值條(tiao)件下可使TN去除(chu)率提高。

3.2 厭氧(yang)氨(an)氧(yang)化（ANAMMOX）和全程自養脫氮(CANON)

厭氧(yang)氨氧(yang)化(hua)是指在(zai)厭氧(yang)條件下氨氮以亞(ya)硝酸鹽為電子受(shou)體直(zhi)接被氧(yang)化(hua)成(cheng)氮氣(qi)的(de)過程。ANAMMOX的(de)生化(hua)反應式為：

NH4++NO2－→N2↑+2H2O

ANAMMOX菌是專性厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)自養菌，因而非常適合(he)處理含NO2－、低C/N的(de)氨(an)氮(dan)廢(fei)水。與傳統(tong)工(gong)藝相(xiang)比，基于厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化的(de)脫氮(dan)方式工(gong)藝流程(cheng)簡單，不需要外加(jia)有機(ji)炭源，防止二(er)次污染(ran)，又很好的(de)應(ying)用(yong)前景。厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化的(de)應(ying)用(yong)主要有兩種：CANON工(gong)藝和與中(zhong)溫亞硝化（SHARON）結合(he)，構成SHARON-ANAMMOX聯合(he)工(gong)藝。

CANON工藝(yi)是在限氧的(de)(de)條件(jian)下，利(li)用完全自養性微生物將(jiang)氨氮和亞硝(xiao)酸鹽(yan)同(tong)時去(qu)除的(de)(de)一(yi)(yi)種方法，從(cong)反(fan)應(ying)形式上看，它是SHARON和ANAMMOX工藝(yi)的(de)(de)結合，在同(tong)一(yi)(yi)個反(fan)應(ying)器中進(jin)(jin)行。孟了等[19]發現(xian)深圳市(shi)下坪固體廢棄物填(tian)埋場滲濾液處理(li)廠，溶解氧控(kong)制(zhi)在1 mg/L左(zuo)右，進(jin)(jin)水(shui)氨氮<800 mg/L，氨氮負荷<0.46 kgNH4+/(m3•d)的(de)(de)條件(jian)下，可(ke)以利(li)用SBR反(fan)應(ying)器實現(xian)CANON工藝(yi)，氨氮的(de)(de)去(qu)除率>95%，總氮的(de)(de)去(qu)除率>90%。

Sliekers等[20]的研究表明(ming)ANAMMOX和CANON過程都可(ke)(ke)以(yi)在氣(qi)提(ti)式反(fan)應器中(zhong)運轉(zhuan)良(liang)好，并且達(da)到很(hen)高的氮(dan)轉(zhuan)化速率。控(kong)制溶解氧在0.5mg/L左右，在氣(qi)提(ti)式反(fan)應器中(zhong)，ANAMMOX過程的脫氮(dan)速率達(da)到8.9 kgN/（m3•d），而CANON過程可(ke)(ke)以(yi)達(da)到1.5 kgN/（m3•d）。

3.3 好氧反硝化

傳統脫氮(dan)理論認為，反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌為兼性厭氧菌，其呼吸鏈(lian)在(zai)(zai)有氧條件(jian)下以氧氣(qi)為終末(mo)電(dian)子受體在(zai)(zai)缺氧條件(jian)下以硝(xiao)(xiao)酸根為終末(mo)電(dian)子受體。所以若進(jin)行反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應，必(bi)須在(zai)(zai)缺氧環境下。近年(nian)來，好(hao)氧反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)現象不斷(duan)被發現和報道(dao)，逐漸受到人們的關注。一(yi)些(xie)好(hao)氧反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌已經被分離出來，有些(xie)可(ke)(ke)以同時進(jin)行好(hao)氧反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)和異(yi)養硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)（如Robertson等分離、篩選出的Tpantotropha.LMD82.5）。這樣(yang)就可(ke)(ke)以在(zai)(zai)同一(yi)個反(fan)應器中實(shi)現真正意(yi)義上(shang)的同步硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)，簡化(hua)(hua)(hua)(hua)了工藝流程(cheng)，節省了能量(liang)。

賈劍暉等(deng)[21]用序(xu)批式(shi)反(fan)(fan)應器處理氨氮廢水，試(shi)驗(yan)結(jie)果驗(yan)證(zheng)了好(hao)氧(yang)反(fan)(fan)硝(xiao)化的存在，好(hao)氧(yang)反(fan)(fan)硝(xiao)化脫(tuo)氮能(neng)力隨混合(he)液(ye)溶解氧(yang)濃(nong)度的提高而降低，當溶解氧(yang)濃(nong)度為(wei)0.5 mg/L時，總氮去(qu)除率可達到66.0%。

趙宗勝等(deng)(deng)[22]連續(xu)動(dong)態(tai)試(shi)驗(yan)研究表明，對(dui)于(yu)高濃(nong)度氨(an)氮(dan)滲濾液，普(pu)通活性(xing)污泥達(da)的好氧反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)工(gong)藝的總氮(dan)去除串(chuan)可達(da)10%以上。硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應速(su)(su)率隨著溶(rong)(rong)解氧濃(nong)度的降低而下降；反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應速(su)(su)率隨著溶(rong)(rong)解氧濃(nong)度的降低而上升。硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)及反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)的動(dong)力學分析表明，在溶(rong)(rong)解氧為(wei)0.14 mg/L左右時(shi)會出現硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)速(su)(su)率和反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)速(su)(su)率相等(deng)(deng)的同步硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)現象(xiang)。其速(su)(su)率為(wei)4.7mg/(L•h)，硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應KN＝0.37 mg/L；反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應KD=0.48 mg/L。

在反(fan)硝化過程中(zhong)會產生(sheng)N2O是一種溫室氣(qi)體，產生(sheng)新的污染，其相(xiang)關機制研究還(huan)不夠深入，許多工(gong)藝仍在實驗(yan)室階段，需要進一步(bu)研究才能有效地(di)應(ying)用(yong)(yong)于(yu)實際工(gong)程中(zhong)。另外，還(huan)有諸如全程自(zi)養脫(tuo)氮工(gong)藝、同步(bu)硝化反(fan)硝化等工(gong)藝仍處在試驗(yan)研究階段，都有很好的應(ying)用(yong)(yong)前景。

4  小 結

雖(sui)然(ran)處理高(gao)濃度氨(an)氮(dan)廢(fei)水的(de)處理方法(fa)有(you)多種(zhong)，但是目前(qian)(qian)還沒(mei)有(you)一種(zhong)能夠兼顧流程(cheng)簡單(dan)、投資省、技術成熟、控制(zhi)方便以(yi)及(ji)無二(er)次污染等各個方面。如何經(jing)濟有(you)效地處理高(gao)濃度氨(an)氮(dan)廢(fei)水仍是擺(bai)在環境工程(cheng)工作(zuo)者面前(qian)(qian)的(de)一道難題，如何將(jiang)新型高(gao)效的(de)生物(wu)脫(tuo)氮(dan)工藝(yi)投入實(shi)際應用以(yi)及(ji)簡單(dan)實(shi)用的(de)生化聯合工藝(yi)應該成為(wei)今后研究工作(zuo)的(de)重點。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章