隨著工農業(ye)生產的發展和人民生活(huo)水(shui)平(ping)的提高(gao)，含氮(dan)化合物的排放量急劇增(zeng)加，已成為(wei)環(huan)境的主要污染源，并引(yin)起(qi)各界的關注(zhu)。經濟有(you)效地控制氨氮(dan)廢(fei)水(shui)污染已經成為(wei)當今環(huan)境工作者所面臨的重大課題。

1 氨(an)氮廢(fei)水的來源

含氮(dan)(dan)(dan)(dan)物(wu)(wu)質進入水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)環(huan)境的(de)(de)途(tu)徑主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)包(bao)括自然過程和(he)(he)人(ren)類(lei)活(huo)動兩(liang)個方面。含氮(dan)(dan)(dan)(dan)物(wu)(wu)質進入水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)環(huan)境的(de)(de)自然來(lai)(lai)源(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)過程主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)包(bao)括降(jiang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)降(jiang)塵(chen)、非市區(qu)徑流(liu)(liu)和(he)(he)生物(wu)(wu)固氮(dan)(dan)(dan)(dan)等(deng)。人(ren)類(lei)的(de)(de)活(huo)動也(ye)是(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)環(huan)境中氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)來(lai)(lai)源(yuan)(yuan)(yuan)，主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)包(bao)括未處理(li)或處理(li)過的(de)(de)城市生活(huo)和(he)(he)工(gong)(gong)(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、各(ge)種浸濾(lv)液和(he)(he)地(di)表徑流(liu)(liu)等(deng)。人(ren)工(gong)(gong)(gong)合(he)成的(de)(de)化學肥料是(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)中氮(dan)(dan)(dan)(dan)營養元(yuan)素的(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)來(lai)(lai)源(yuan)(yuan)(yuan)，大(da)量(liang)未被農作(zuo)物(wu)(wu)利用的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化合(he)物(wu)(wu)絕大(da)部(bu)分(fen)被農田排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)地(di)表徑流(liu)(liu)帶入地(di)下水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)地(di)表水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中。隨(sui)著(zhu)石油、化工(gong)(gong)(gong)、食(shi)品和(he)(he)制藥(yao)等(deng)工(gong)(gong)(gong)業(ye)的(de)(de)發(fa)展，以及(ji)人(ren)民生活(huo)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平的(de)(de)不斷提高，城市生活(huo)污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)垃圾滲(shen)濾(lv)液中氨(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)含量(liang)急劇上升。近年來(lai)(lai)，隨(sui)著(zhu)經濟的(de)(de)發(fa)展，越(yue)來(lai)(lai)越(yue)多含氮(dan)(dan)(dan)(dan)污染(ran)物(wu)(wu)的(de)(de)任意排(pai)(pai)放給環(huan)境造成了極大(da)的(de)(de)危害。氮(dan)(dan)(dan)(dan)在(zai)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中以有機(ji)態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)、氨(an)(an)態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)（NH4+-N）、硝態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)（NO3--N）以及(ji)亞硝態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)（NO2--N）等(deng)多種形式存在(zai)，而氨(an)(an)態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)是(shi)最主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)存在(zai)形式之一。廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)氨(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)是(shi)指以游離(li)(li)氨(an)(an)和(he)(he)離(li)(li)子銨形式存在(zai)的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)，主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)來(lai)(lai)源(yuan)(yuan)(yuan)于生活(huo)污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中含氮(dan)(dan)(dan)(dan)有機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)分(fen)解(jie)，焦化、合(he)成氨(an)(an)等(deng)工(gong)(gong)(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，以及(ji)農田排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)等(deng)。氨(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)(dan)污染(ran)源(yuan)(yuan)(yuan)多，排(pai)(pai)放量(liang)大(da)，并且排(pai)(pai)放的(de)(de)濃度變化大(da)。

2 氨氮廢水的(de)危害

水環境中存在過量的氨氮(dan)會造成(cheng)多方面的有害影響：

（1）由于(yu)NH4+-N的(de)(de)氧(yang)化，會(hui)造成(cheng)水體中溶解氧(yang)濃度(du)降低，導致(zhi)水體發黑(hei)發臭，水質(zhi)下(xia)降，對水生(sheng)動植物(wu)的(de)(de)生(sheng)存造成(cheng)影響。在有利的(de)(de)環境條件下(xia)，廢水中所(suo)含的(de)(de)有機氮將會(hui)轉(zhuan)化成(cheng)NH4+-N，NH4+-N是還原力(li)最強的(de)(de)無機氮形態，會(hui)進一(yi)步轉(zhuan)化成(cheng)NO2--N和(he)NO3--N。根據(ju)生(sheng)化反應(ying)計(ji)量關系(xi)，1gNH4+-N氧(yang)化成(cheng)NO2--N消耗氧(yang)氣3.43 g，氧(yang)化成(cheng)NO3--N耗氧(yang)4.57g。

（2）水中氮素(su)含量(liang)太(tai)多會(hui)導致(zhi)水體富營養(yang)化(hua)，進而造(zao)成(cheng)一系列的嚴重(zhong)后果。由(you)于(yu)氮的存在，致(zhi)使(shi)(shi)光合(he)(he)微(wei)生(sheng)物（大(da)多數為藻(zao)(zao)類(lei)）的數量(liang)增加(jia)，即水體發生(sheng)富營養(yang)化(hua)現象，結(jie)果造(zao)成(cheng)：堵塞濾(lv)池，造(zao)成(cheng)濾(lv)池運轉周期(qi)縮短，從而增加(jia)了水處理的費用；妨礙水上運動；藻(zao)(zao)類(lei)代謝(xie)的最終產(chan)(chan)物可(ke)產(chan)(chan)生(sheng)引起有(you)色度(du)和味(wei)道(dao)的化(hua)合(he)(he)物；由(you)于(yu)藍-綠藻(zao)(zao)類(lei)產(chan)(chan)生(sheng)的毒素(su)，家(jia)畜損(sun)傷，魚類(lei)死亡；由(you)于(yu)藻(zao)(zao)類(lei)的腐(fu)爛，使(shi)(shi)水體中出(chu)現氧虧現象。

（3）水(shui)中的(de)(de)(de)(de)NO2--N和NO3--N對人和水(shui)生生物(wu)有較大的(de)(de)(de)(de)危害作(zuo)用(yong)(yong)。長期飲用(yong)(yong)NO3--N含(han)量(liang)超過10mg/L的(de)(de)(de)(de)水(shui)，會(hui)發生高鐵(tie)血紅(hong)蛋(dan)白(bai)癥，當血液中高鐵(tie)血紅(hong)蛋(dan)白(bai)含(han)量(liang)達到70mg/L，即發生窒息。水(shui)中的(de)(de)(de)(de)NO2--N和胺(an)(an)作(zuo)用(yong)(yong)會(hui)生成(cheng)亞硝胺(an)(an)，而(er)亞硝胺(an)(an)是“三致”物(wu)質。NH4+-N和氯反應(ying)(ying)會(hui)生成(cheng)氯胺(an)(an)，氯胺(an)(an)的(de)(de)(de)(de)消毒作(zuo)用(yong)(yong)比自由氯小，因此(ci)當有NH4+-N存(cun)在時(shi)，水(shui)處理(li)廠將(jiang)需要更(geng)大的(de)(de)(de)(de)加氯量(liang)，從而(er)增加處理(li)成(cheng)本。近年來(lai)，含(han)氨氮廢(fei)水(shui)隨意(yi)排(pai)放造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)人畜(chu)飲水(shui)困難甚(shen)至中毒事(shi)件(jian)時(shi)有發生，我國長江(jiang)、淮河、錢(qian)塘江(jiang)、四川(chuan)沱(tuo)江(jiang)等(deng)(deng)流域(yu)都有過相(xiang)(xiang)關(guan)報道，相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)地區曾出現(xian)過諸如藍(lan)藻污染導致數百(bai)萬居民生活飲水(shui)困難，以及相(xiang)(xiang)關(guan)水(shui)域(yu)受到了“牽連”等(deng)(deng)重大事(shi)件(jian)，因此(ci)去除廢(fei)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)氨氮已成(cheng)為環境(jing)工作(zuo)者研究的(de)(de)(de)(de)熱點之一。

3 氨(an)氮廢(fei)水處(chu)理的主要技(ji)術

目前(qian)，國內外氨氮廢水處理有折點(dian)氯化(hua)法、化(hua)學沉淀法、離(li)子交換(huan)法、吹脫法和(he)生物脫氨法等多(duo)種方法，這(zhe)些技(ji)術可分為物理化(hua)學法和(he)生物脫氮技(ji)術兩大類(lei)。

3.1 生(sheng)物脫(tuo)氮(dan)法

微(wei)(wei)生物(wu)(wu)去(qu)除(chu)氨氮(dan)(dan)(dan)(dan)過程(cheng)(cheng)(cheng)需(xu)經(jing)兩(liang)個階(jie)(jie)(jie)段。第(di)(di)一(yi)階(jie)(jie)(jie)段為(wei)硝(xiao)(xiao)(xiao)化過程(cheng)(cheng)(cheng)，亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)化菌(jun)和硝(xiao)(xiao)(xiao)化菌(jun)在(zai)有氧(yang)條件下將(jiang)氨態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)轉(zhuan)化為(wei)亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)和硝(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)過程(cheng)(cheng)(cheng)。第(di)(di)二(er)階(jie)(jie)(jie)段為(wei)反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化過程(cheng)(cheng)(cheng)，污水中(zhong)的(de)硝(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)和亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)在(zai)無氧(yang)或低氧(yang)條件下，被反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化菌(jun)（異(yi)養、自(zi)養微(wei)(wei)生物(wu)(wu)均有發現(xian)且(qie)種類很(hen)多(duo)）還原(yuan)轉(zhuan)化為(wei)氮(dan)(dan)(dan)(dan)氣。在(zai)此過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)，有機(ji)物(wu)(wu)（甲醇、乙(yi)酸、葡萄糖等(deng)）作為(wei)電(dian)子(zi)供體被氧(yang)化而提供能量。常見的(de)生物(wu)(wu)脫氮(dan)(dan)(dan)(dan)流程(cheng)(cheng)(cheng)可以分為(wei)3類，分別(bie)是(shi)多(duo)級(ji)污泥系統(tong)、單(dan)級(ji)污泥系統(tong)和生物(wu)(wu)膜(mo)系統(tong)。

3.1.1 多級(ji)污(wu)泥系統(tong)

此流程可(ke)以得到相(xiang)當好的BOD5去除效(xiao)(xiao)果(guo)和脫氮效(xiao)(xiao)果(guo)，其缺點(dian)是流程長、構筑物多(duo)、基建費(fei)用(yong)高、需要外加碳源(yuan)、運行(xing)費(fei)用(yong)高、出水中殘(can)留一(yi)定(ding)量甲(jia)醇等(deng)。

3.1.2 單(dan)級污泥系統

單(dan)級污泥(ni)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)形式(shi)包括(kuo)前置(zhi)反(fan)(fan)硝(xiao)化系(xi)(xi)統(tong)(tong)、后置(zhi)反(fan)(fan)硝(xiao)化系(xi)(xi)統(tong)(tong)及交(jiao)替(ti)(ti)工作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。前置(zhi)反(fan)(fan)硝(xiao)化的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)脫(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)流程(cheng)(cheng)，通(tong)常稱為(wei)A/O流程(cheng)(cheng)與(yu)傳統(tong)(tong)的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)脫(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)工藝(yi)流程(cheng)(cheng)相比，A/O工藝(yi)具(ju)有(you)流程(cheng)(cheng)簡單(dan)、構(gou)筑(zhu)物(wu)(wu)少、基建費(fei)用(yong)低、不需(xu)外加碳源(yuan)、出水水質高(gao)等優點(dian)。后置(zhi)式(shi)反(fan)(fan)硝(xiao)化系(xi)(xi)統(tong)(tong)，因為(wei)混合(he)液(ye)缺(que)(que)乏有(you)機物(wu)(wu)，一(yi)(yi)般(ban)(ban)還需(xu)要人工投加碳源(yuan)，但(dan)脫(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)效(xiao)果可高(gao)于前置(zhi)式(shi)，理(li)論上(shang)可接近100%的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)。交(jiao)替(ti)(ti)工作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)脫(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)流程(cheng)(cheng)主要由兩(liang)個(ge)串聯池子組成(cheng)，通(tong)過改換進水和出水的(de)(de)(de)方向，兩(liang)個(ge)池子交(jiao)替(ti)(ti)在缺(que)(que)氧(yang)和好氧(yang)的(de)(de)(de)條件下運行。該系(xi)(xi)統(tong)(tong)本(ben)質上(shang)仍是A/O系(xi)(xi)統(tong)(tong)，但(dan)其(qi)利用(yong)交(jiao)替(ti)(ti)工作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)方式(shi)，避免(mian)了(le)混合(he)液(ye)的(de)(de)(de)回流，因而(er)脫(tuo)(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)效(xiao)果優于一(yi)(yi)般(ban)(ban)A/O流程(cheng)(cheng)。其(qi)缺(que)(que)點(dian)是運行管理(li)費(fei)用(yong)較高(gao)，且一(yi)(yi)般(ban)(ban)必須配置(zhi)計算(suan)機控制自(zi)動操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。

3.1.3 生(sheng)物膜系統(tong)

將上述A/O系統(tong)中(zhong)的(de)(de)缺(que)氧(yang)池(chi)和(he)好氧(yang)池(chi)改為固定生物膜(mo)反(fan)應(ying)(ying)(ying)器，即形成生物膜(mo)脫氮系統(tong)。此系統(tong)中(zhong)應(ying)(ying)(ying)有混合(he)液回(hui)流，但不需污(wu)泥回(hui)流，在缺(que)氧(yang)的(de)(de)好氧(yang)反(fan)應(ying)(ying)(ying)器中(zhong)保存了適應(ying)(ying)(ying)于反(fan)硝化和(he)好氧(yang)氧(yang)化及硝化反(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)兩個污(wu)泥系統(tong)。

3.2 物化除氮

物化(hua)(hua)除氮常用的物理化(hua)(hua)學(xue)方法(fa)有折(zhe)點(dian)氯化(hua)(hua)法(fa)、化(hua)(hua)學(xue)沉淀法(fa)、離(li)子交換法(fa)、吹(chui)脫法(fa)、液膜法(fa)、電(dian)滲析法(fa)和催化(hua)(hua)濕(shi)式氧化(hua)(hua)法(fa)等。

3.2.1 折點氯化(hua)法(fa)

不(bu)連(lian)續點(dian)氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)是氧化(hua)(hua)法(fa)(fa)處(chu)理(li)氨氮廢水(shui)的一種，利(li)用(yong)在水(shui)中的氨與(yu)氯(lv)反應(ying)(ying)生成氮氣而將水(shui)中氨去除的化(hua)(hua)學處(chu)理(li)法(fa)(fa)。該方法(fa)(fa)還(huan)可(ke)以起到殺(sha)菌作(zuo)用(yong)，同時使一部分有(you)機(ji)物(wu)無機(ji)化(hua)(hua)，但經氯(lv)化(hua)(hua)處(chu)理(li)后的出水(shui)中留有(you)余氯(lv)，還(huan)應(ying)(ying)進一步脫氯(lv)處(chu)理(li)。

在含有(you)氨(an)的(de)水(shui)中投(tou)加次(ci)(ci)氯(lv)酸HClO，當pH值在中性(xing)附近時，隨次(ci)(ci)氯(lv)酸的(de)投(tou)加，逐步進(jin)行下述(shu)主要反應：

NH3 + HClO →NH2Cl + H2O ①

NH2Cl + HClO → NHCl2 + H2O ②

NH2Cl + NHCl2 →N2 + 3H+ + 3Cl- ③

投(tou)(tou)加氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)量和(he)氨氮(dan)之比（簡稱Cl/N）在(zai)5.07以(yi)(yi)下(xia)時(shi)，首先進(jin)行(xing)①式(shi)反(fan)應(ying)(ying)(ying)，生(sheng)(sheng)成(cheng)一氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)胺(an)(an)（NH2Cl），水(shui)中(zhong)余(yu)(yu)(yu)氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)濃度增大，其后，隨著次(ci)氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)酸(suan)投(tou)(tou)加量的(de)(de)增加，一氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)胺(an)(an)按②式(shi)進(jin)行(xing)反(fan)應(ying)(ying)(ying)，生(sheng)(sheng)成(cheng)二氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)胺(an)(an)（NHCl2），同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)③式(shi)反(fan)應(ying)(ying)(ying)，水(shui)中(zhong)的(de)(de)N呈N2被去(qu)除。其結(jie)果是，水(shui)中(zhong)的(de)(de)余(yu)(yu)(yu)氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)濃度隨Cl/N的(de)(de)增大而(er)(er)減小(xiao)，當Cl/N比值達(da)到(dao)某個數值以(yi)(yi)上時(shi)，因未(wei)反(fan)應(ying)(ying)(ying)而(er)(er)殘(can)留的(de)(de)次(ci)氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)酸(suan)（即游(you)離余(yu)(yu)(yu)氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)）增多(duo)(duo)，水(shui)中(zhong)殘(can)留余(yu)(yu)(yu)氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)濃度再次(ci)增大，這個最小(xiao)值的(de)(de)點(dian)稱為不(bu)連續點(dian)（習慣(guan)稱為折點(dian)）。此時(shi)的(de)(de)Cl/N比按理論計算為7.6；廢(fei)水(shui)處理中(zhong)因為氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)與廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)(de)有(you)機物(wu)反(fan)應(ying)(ying)(ying)，C1/N比應(ying)(ying)(ying)比理論值7.6高些，通常(chang)為10。此外(wai)，當pH不(bu)在(zai)中(zhong)性(xing)范圍時(shi)，酸(suan)性(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)多(duo)(duo)生(sheng)(sheng)成(cheng)三氯(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)胺(an)(an)，在(zai)堿性(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)生(sheng)(sheng)成(cheng)硝酸(suan)，脫氮(dan)效率降低。

在(zai)pH值為(wei)6～7、每mg氨(an)(an)氮(dan)氯投加量(liang)為(wei)10mg、接觸0.5～2.0h的情況(kuang)下，氨(an)(an)氮(dan)的去除率為(wei)90%～100%。因此此法對低濃度氨(an)(an)氮(dan)廢水適用。

處(chu)理(li)(li)時所需(xu)的(de)(de)實際氯氣量(liang)取(qu)決于溫度、pH及氨氮濃(nong)度。氧化每mg氨氮有時需(xu)要9～10mg氯氣折點，氯化法處(chu)理(li)(li)后的(de)(de)出水在排放前(qian)一般(ban)(ban)需(xu)用(yong)活性炭或SO2進行反(fan)氯化，以除去水中殘余的(de)(de)氯。雖然氯化法反(fan)應迅速，所需(xu)設備(bei)投資少，但液氯的(de)(de)安全(quan)使(shi)用(yong)和貯(zhu)存(cun)要求(qiu)高(gao)(gao)，且處(chu)理(li)(li)成本也較高(gao)(gao)。若用(yong)次氯酸或二氧化氯發生(sheng)裝(zhuang)置代(dai)替液氯，會更安全(quan)且運(yun)行費(fei)用(yong)可以降(jiang)低，目(mu)前(qian)國內的(de)(de)氯發生(sheng)裝(zhuang)置的(de)(de)產氯量(liang)太小，且價(jia)格昂貴。因此氯化法一般(ban)(ban)適(shi)用(yong)于給(gei)水的(de)(de)處(chu)理(li)(li)，不太適(shi)合處(chu)理(li)(li)大水量(liang)高(gao)(gao)濃(nong)度的(de)(de)氨氮廢(fei)水。

3.2.2 化(hua)學沉淀法

化(hua)學(xue)沉淀(dian)法(fa)是往(wang)水中(zhong)(zhong)投加(jia)某種化(hua)學(xue)藥(yao)劑，與(yu)水中(zhong)(zhong)的(de)溶解性物(wu)質發(fa)(fa)生反應(ying)，生成難(nan)溶于水的(de)鹽(yan)類，形成沉渣易去(qu)除(chu)，從而降(jiang)低水中(zhong)(zhong)溶解性物(wu)質的(de)含量。當在(zai)含有NH4+的(de)廢(fei)水中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)PO43-和Mg2+離子(zi)時，會發(fa)(fa)生如下反應(ying)：

NH4+ + PO43- + Mg2+ → MgNH4PO4↓ ④生成(cheng)難溶(rong)于(yu)水的(de)MgNH4PO4沉淀(dian)物(wu)，從而達到去(qu)除水中氨氮(dan)的(de)目的(de)。采用的(de)常見沉淀(dian)劑是(shi)Mg(OH)2和H3PO4，適宜的(de)pH值范圍為(wei)9.0～11，投加質量比(bi)H3PO4/Mg(OH)2為(wei)1.5～3.5。廢(fei)水中氨氮(dan)濃度(du)小于(yu)900mg/L時，去(qu)除率在90%以上，沉淀(dian)物(wu)是(shi)一種很好的(de)復合(he)肥料(liao)。由于(yu)Mg(OH)2和H3PO4的(de)價格比(bi)較貴，成(cheng)本較高(gao)(gao)，處(chu)理高(gao)(gao)濃度(du)氨氮(dan)廢(fei)水可行，但該(gai)法向廢(fei)水中加入了PO43-，易造成(cheng)二次(ci)污染。

3.2.3 離子交換法(fa)

離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)法的(de)(de)(de)實質是不溶性離子(zi)化合物（離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑）上的(de)(de)(de)可交(jiao)換(huan)(huan)離子(zi)與廢(fei)水中的(de)(de)(de)其(qi)它(ta)同性離子(zi)的(de)(de)(de)交(jiao)換(huan)(huan)反(fan)應，是一種特殊的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附過(guo)程，通常是可逆性化學吸(xi)(xi)附。沸石是一種天然離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)物質，其(qi)價格遠低于陽離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)樹脂，且(qie)對(dui)NH4+-N具有選擇性的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附能(neng)

力，具有較高的陽離子交換容量，純絲光沸石和斜發沸石的陽離子交換容量平均為每10 0g相當于213和223mg物質的量（m.e）。但實際天然沸石中含有不純物質，所以純度較高的沸石交換容量每10 0g不大于20 0m.e，一般為10 0～150m.e。沸石作為離子交換劑，具有特殊的離子交換特性，對離子的選擇交換順序是：Cs（Ⅰ）>Rb（Ⅰ）>K（Ⅰ）>NH4+>Sr（Ⅰ）>Na（Ⅰ）>Ca（Ⅱ）>Fe（Ⅲ）>Al（Ⅲ）>Mg（Ⅱ）>Li（Ⅰ）。工程設計應用中，廢水pH值應調整到6～9，重金屬大體上沒有什么
影(ying)響(xiang)；堿(jian)(jian)金(jin)屬、堿(jian)(jian)土金(jin)屬中除(chu)Mg以外(wai)都有(you)影(ying)響(xiang)，尤其是Ca對沸石(shi)的(de)(de)離(li)子交換能力影(ying)響(xiang)比Na和(he)K更(geng)大。沸石(shi)吸附飽和(he)后必須進行再(zai)生(sheng)，以采(cai)用再(zai)生(sheng)液法為主，燃燒法很少用。再(zai)生(sheng)液多采(cai)用NaOH和(he)NaCl。由于(yu)廢水中含有(you)Ca2+，致使沸石(shi)對氨(an)的(de)(de)去除(chu)率呈不(bu)可逆(ni)性的(de)(de)降低，要(yao)考慮補充(chong)和(he)更(geng)新。

3.2.4 吹(chui)脫法(fa)

吹(chui)(chui)脫(tuo)法是將廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)調(diao)節至堿性，然后在汽提(ti)塔中(zhong)通入(ru)空氣(qi)或蒸(zheng)汽，通過氣(qi)液(ye)接觸將廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的游離氨(an)吹(chui)(chui)脫(tuo)至大(da)氣(qi)中(zhong)。通入(ru)蒸(zheng)汽，可升高廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)溫度，從而提(ti)高一定pH值時被吹(chui)(chui)脫(tuo)的氨(an)的比率。用該(gai)法處理氨(an)時，需(xu)考(kao)慮排(pai)放的游離氨(an)總量應符合氨(an)的大(da)氣(qi)排(pai)放標準，以免造成二(er)次污染。低濃(nong)度廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)通常在常溫下用空氣(qi)吹(chui)(chui)脫(tuo)，而煉(lian)鋼、石油化工(gong)、化肥(fei)、有機(ji)化工(gong)有色金(jin)屬冶煉(lian)等行業的高濃(nong)度廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)則常用蒸(zheng)汽進(jin)行吹(chui)(chui)脫(tuo)。

3.2.5 液膜(mo)法

自從1986年黎念之(zhi)發現乳狀(zhuang)液(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)以來，液(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)法得到(dao)了廣(guang)泛的(de)研究。許多人認為(wei)液(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)分離法有可能成為(wei)繼(ji)萃取法之(zhi)后(hou)的(de)第二代分離純(chun)化技術，尤其適用于低濃(nong)度(du)金屬離子提純(chun)及廢水處理(li)(li)等過程。乳狀(zhuang)液(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)法去(qu)(qu)除氨氮的(de)機理(li)(li)是：氨態氮NH3-N易溶于膜(mo)(mo)(mo)相油相，它從膜(mo)(mo)(mo)相外高(gao)濃(nong)度(du)的(de)外側，通過膜(mo)(mo)(mo)相的(de)擴散(san)遷移(yi)，到(dao)達(da)膜(mo)(mo)(mo)相內側與內相界面(mian)，與膜(mo)(mo)(mo)內相中的(de)酸發生(sheng)(sheng)解脫反應(ying)，生(sheng)(sheng)成的(de)NH4+不(bu)溶于油相而穩定在膜(mo)(mo)(mo)內相中，在膜(mo)(mo)(mo)內外兩側氨濃(nong)度(du)差的(de)推動下，氨分子不(bu)斷通過膜(mo)(mo)(mo)表面(mian)吸附、滲透擴散(san)遷移(yi)至(zhi)膜(mo)(mo)(mo)相內側解吸，從而達(da)到(dao)分離去(qu)(qu)除氨氮的(de)目(mu)的(de)。

3.2.6 電(dian)滲析法

電滲(shen)析是一種(zhong)膜(mo)(mo)法分離(li)技術，其利用施加在(zai)陰(yin)陽膜(mo)(mo)對之間的電壓(ya)(ya)去(qu)除水溶液(ye)中(zhong)溶解的固體(ti)。在(zai)電滲(shen)析室的陰(yin)陽滲(shen)透膜(mo)(mo)之間施加直流電壓(ya)(ya)，當進(jin)水通(tong)(tong)過多對陰(yin)陽離(li)子滲(shen)透膜(mo)(mo)時，銨離(li)子及其他(ta)離(li)子在(zai)施加電壓(ya)(ya)的影(ying)響下，通(tong)(tong)過膜(mo)(mo)而(er)進(jin)入另(ling)一側的濃(nong)水中(zhong)并(bing)在(zai)濃(nong)水中(zhong)集，因而(er)從進(jin)水中(zhong)分離(li)出(chu)來。

3.2.7 催(cui)化濕式氧化法

催化(hua)(hua)濕式氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法是20世(shi)紀(ji)80年(nian)代(dai)國際(ji)上發展起來的(de)(de)(de)一(yi)種治理(li)廢水的(de)(de)(de)新(xin)技(ji)術。在(zai)一(yi)定溫(wen)度(du)、壓力和(he)催化(hua)(hua)劑作用下，經(jing)空氣氧(yang)(yang)化(hua)(hua)，可(ke)使污水中的(de)(de)(de)有(you)機物和(he)氨分別氧(yang)(yang)化(hua)(hua)分解成(cheng)CO2、N2和(he)H2O等無害物質，達到(dao)凈化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。該法具有(you)凈化(hua)(hua)效率高（廢水經(jing)凈化(hua)(hua)后可(ke)達到(dao)飲用水標準）、流程簡單、占地面積(ji)少等特(te)點。經(jing)多年(nian)應用與實踐，這一(yi)廢水處理(li)方法的(de)(de)(de)建設及運行費用僅為常規方法的(de)(de)(de)60 %左(zuo)右，因而在(zai)技(ji)術上和(he)經(jing)濟上均(jun)具有(you)較(jiao)強的(de)(de)(de)競爭(zheng)力。

4 結論

國內外氨(an)(an)氮(dan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)降解的(de)(de)(de)各種技(ji)術與工(gong)藝(yi)過程(cheng)，都有各自的(de)(de)(de)優勢(shi)與不足(zu)，由于不同廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)性質上的(de)(de)(de)差異，還(huan)沒有一種通用(yong)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)能處理所有的(de)(de)(de)氨(an)(an)氮(dan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)。因此，必須針對不同工(gong)業(ye)過程(cheng)的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)性質，以(yi)及(ji)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)所含(han)的(de)(de)(de)成分(fen)進行深(shen)入系統地研究(jiu)，選擇和確定處理技(ji)術及(ji)工(gong)藝(yi)。目前，生物脫氮(dan)法(fa)(fa)主(zhu)要(yao)用(yong)于含(han)有機物的(de)(de)(de)低氨(an)(an)氮(dan)濃度(du)化工(gong)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)和生活污水(shui)的(de)(de)(de)處理，該法(fa)(fa)技(ji)術可靠，處理效果好。對于高(gao)濃度(du)氨(an)(an)氮(dan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)吹脫法(fa)(fa)，近(jin)年來興起的(de)(de)(de)膜(mo)法(fa)(fa)分(fen)離技(ji)術及(ji)催化濕式氧化等方法(fa)(fa)具有很好的(de)(de)(de)應用(yong)前景。

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