合成氨工业废水脱氮的处理研究
工业废水去除氨氮的方法
工业废水去除氨氮的方法根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。
然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。
故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。
物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。
目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
1．折点氯化法去除氨氮折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。
当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。
当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。
因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。
处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。
氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。
pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。
1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。
在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。
折点氯化法除氨机理如下：Cl2+H2O→HClO+H++Cl－NH4++HClO→NH2Cl+H++H2ONHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。
合成氨废水氨氮处理技术研究
的加 药量 ， Ｈ 不 同往往 会 产 生差 距极 大 的结 果 ， 是 ｐ 这 由产 物 ＭＡＰ的 晶体性 质 决定 的 。ＭＡＰ溶 解 度与 ｐ Ｈ
的关 系见 图 １ 。
１０ ５
一
３ ２ 污水 处理后 产 生 的沉 淀 （ ． ＭＡＰ 可作 为复 混 肥 的 ） 原 料综 合利 用 ， 降低 污水 处 理成本 。 ３ ３ 处 理工 艺 流程 简单 ， 于与其 它 处理 方 法结合 实 ． 易
明， 上层 清 水浊度 ＜ ｌ ＮＴＵ。 ２ ２ 加药 量对氨 氮 去除 率 的影 响 ． 药 剂 加量 的多少 ， 仅关 系到 反应完 全 程度 ， 不 而且 影 响 到水 处理成 本 ， 结果 见表 ３
表３ 加 药 量 与 氨 氮 去 除率 的 关 系
测试 结果 ９２ ８． ０６ ０３ １１ ５７５ ５１６ ８０ ４ ．２ ．４ １． １
维普资讯
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湖 北 化 工
２０ ０ ２年 第 ２期
合 成 氨 废 水 氨 氮 处 理 技 术 研 究
尹先 清 伍家忠 张 依华 ． 华雄 。汪 文新。 ， ， 王 ． （． １ 江汉 石 油 学院化 学 工程 系， 北 荆州 ４ ４ ２ ；． 北宜化 集 团有 限责任 套 司， 湖 ３ ０３２ 湖 湖北 宜昌 ４ ３ ０ ） ４ ０ ４
摘 要： 分析 丁音 成 氨 废 水 的水 质 和主 要 污 染 物 。 采 用 化 学 混 凝 沉 淀 渣处 理 夸 成 氨 应 水 ． 氨 氮 以 复 盐形 式 沉 淀 出 使 束 ， 理 后 的 水 质 达 到 合 成 氨 工 业 污 染 物排 放 标 准 Ｇ Ｉ ４ ８ ９ 。 处 Ｂ ３ ５ — ２ 关 键 词 ： 成 氨 废 水 ； 氟 ； 学沉 淀 ； 啦 处 理 台 氨 化 度
高浓度含氨废水的厌氧脱氮研究进展
高浓度含氨废水的厌氧脱氮研究进展近几年来，荷兰Delft 大学等研究者在流化床反应器中发现了一种新的高浓度含氨废水的脱氮反应过程[1]，并提出了一系列新工艺，如ANAMMOX 、SHARON 和OLAND 等。
这些工艺基于对氮生物循环的新发现，为废水生物脱氮处理提供了新的途径。
1 ANAMMOX 工艺厌氧氨氧化(ANaerobic AMMonia OXidation)是在严格的缺氧条件下以NO 2-作为电子受体，利用自养菌将氨直接氧化为氮气而实现脱氮的工艺[2～6]。
研究表明，氨厌氧氧化产生的一分子氮气中一个氮原子来自NO 2-，而另一氮原子则来自于氨，对氨的最大去除速率可达1.2mmol/(L ·h)，氧化1mol 氨需要消耗0.6mol 的NO 2-，并由此产生0.8mol 的氮气。
羟胺(NH 2OH)和联氨(N 2H 4)是厌氧氨氧化过程的中间产物，其中羟胺为最可能的电子受体，而羟胺本身则是由HNO 2产生的[4]。
当反应系统中有过量的羟胺和氨时将发生暂时的N 2H 4积累。
联氨向氮气的转化被认为是通过将NO 2-还原为羟胺同时产生等量的电子而实现的，但该反应是在同种酶的不同部位发生NO 2-的还原和羟胺的氧化还是通过由电子转移链相连接的不同酶系统的催化反应实现研究表明，ANAMMOX 过程是由自养菌(Candidatus Brocadia anammoxidans)完成的[7、8]，它被认为同时具有将NO 2-氧化为NO 3-的功能，但生长缓慢(pH=8、温度为40℃时的生长世代期为11d [2])。
Egli 等人采用生物转盘处理含高浓度氨的垃圾填埋场渗滤液的研究表明，污泥中的Candidatus Brocadia anammoxidans 占90.9%，且对PO 43-和NO 2-均具有很高的抗性(最大耐受浓度分别达20mmol/L 和13mmol/L ，在低浓度时具有较高的活性)，对pH 值的适应范围为6.5～9，最适pH 值和温度分别为8和37℃[5]。
AO工艺用于化工废水脱氮的中试研究
AO工艺用于化工废水脱氮的中试探究现今，随着化工行业的快速进步，化工废水中含氮化合物对环境产生的污染日益严峻。
氨氮是其中主要的污染物之一，具有毒性和腐蚀性。
目前，常用的氨氮处理方法包括生物法、化学法和物化法等。
但是，针对高浓度、高盐度的化工废水依旧缺乏高效、经济、环保的处理方法。
因此，本文将介绍AO工艺在化工废水脱氮中的中试探究。
一、AO工艺原理AO工艺（Anaerobic–Anoxic–Oxic）是一种集生物法和物化法于一体的污水处理工艺。
它通过三个不同环境的反应器进行废水处理，包括厌氧池（A），缺氧池（O）和好氧池（O）。
废水在厌氧池中去除有机物的同时转换成有机氮，然后在缺氧池中去除氧化氮产物，并最终在好氧池中通过硝化和硝化作用将氨氮转化为无害的氮气排放。
二、AO工艺中试探究的实施1. 中试系统的建立本试验接受了一个小型的中试系统，包括了一个连续运转的厌氧池、缺氧池和好氧池。
化工废水样品通过输入管道注入厌氧池，然后依次经过缺氧池和好氧池进行处理。
整个系统通过控制进水和出水的流量、温度和氧气含量来实现稳定运行。
2. AO工艺中试工艺参数的优化为了达到较好的脱氮效果，需要优化AO工艺中的各工艺参数。
在试验中，我们对进水COD/N比、污泥停留时间和曝气量等参数进行了调整。
通过监测出水中的氨氮浓度和去除率，不息进行参数调整，最终确定了最优参数。
3. AO工艺中试效果的评估通过一段时间的运行，我们对中试过程中的各环节进行了监测和评估。
结果显示，AO工艺对化工废水中的氨氮具有良好的去除效果。
在最优参数下，氨氮的去除率可达到90%以上，并且出水中的氨氮浓度低于国家排放标准。
三、AO工艺的优势和应用前景AO工艺在化工废水脱氮中具有明显的优势。
起首，它结合了生物法和物化法的优点，在较短的时间内能够高效去除废水中的氨氮。
其次，AO工艺对高浓度、高盐度的化工废水适应性较强，可以应用于不同种类的化工废水处理。
此外，AO工艺具有低能耗、出水水质稳定和运行成本相对较低等特点，具备很大的应用前景。
合成氨行业总氮如何深度处理
合成氨行业废水总氮如何深度处理前言：本文讲述合成氨行业尿素化肥厂废水的分类与性质，以及合成氨化肥厂废水总氮的来源与要求，通过湛清环保设计的高效脱氮设备进行处理，占地面积小，模块化设计，可以将总氮处理到5mg/L以下，实现废水总氮深度处理达标。
一、合成氨废水总氮的来源合成氨尿素化肥厂多是以煤为原料进行合成，氨合成工段的主要任务是将制得的合格N2、H2在催化剂的存在下合成为氨。
压缩后的精脱气，与循环气混合后经预热器升温后进入氨合成塔，完成反应后将合成的氨液化分离出系统，未反应的氮氢气循环使用。
图1 合成氨工艺示意图合成氨工艺废水的成分较复杂，造气、脱硫工序中主要的污染物有悬浮物、氨氮、硫化物等；而在合成工序中主要污染物为废稀氨水。
因此生产环节废水中总氮的来源为氨水。
另外，由于高温高压制氨，就需要大量的水来进行高温冷却，而且每个工段的设备换热也需要大量的冷却用水并伴随着大量废水的排放，所以排水量较大，这部分水为循环冷却水，循环冷却水由于使用地下水作为来源，因此经过浓缩以后总氮超标。
二、合成氨行业废水总氮排放指标根据合成氨工业水污染物排放标准(GB13458－2013代替GB13458-2001)，其中合成氨行业废水水污染物特别排放限值要求，直接排放总氮<25mg/L，间接排放总氮要求小于<35mg/L。
图2 合成氨废水排放要求在合成氨行业废水总氮排放标准以外，总氮要求在每个流域要求也不相同，比如《山东省小清河流域水污染物综合排放标准》(DB37/ 656-2006)中要求，总氮在2020年以后直排标准要求<15mg/L，间接排放要求<20mg/L。
而在山西或者天津地区，总氮要求处理到地表五类水标准，也就是总氮要求<2mg/L。
三、合成氨行业废水总氮处理现状合成氨行业废水总氮大多来自于两股水，第一股是合成废水，主要以氨氮为主，第二股是循环冷却水的排污水。
在大多数合成氨行业公司中，原先均有生化设施处理合成废水（以尿素、甲醇、氨水等为主的废水），设计工艺大多是AO+MBR工艺，总氮中的氨氮处理下来没有问题，但是里面的硝酸盐氮进一步处理变成氮气受限制。
0103.吹脱法处理合成氨工业废水
吹脱法处理合成氨工业废水吹脱法是将废水pH值调节至碱性，然后在汽提塔中通入空气或蒸汽通过气液接触将废水中的游离氨吹脱至大气中，然后通入蒸汽，升高废水温度，从而提高一定pH值时被吹脱的氨的比率。
用该法处理氨时，需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准，以免造成二次污染。
包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法，其机理是将废水调至碱性，然后在吹脱塔中通入空气或蒸汽，经过气液接触将废水中的游离。
低浓度废水通常在常温下用空气吹脱，而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。
蒸汽吹脱法效率较高，氨氮去除率能达到90%以上，但能耗较大，不仅需要蒸汽锅炉，而且维护工作量大，所以回收利用氨来降低安装运行成本，经吹脱处理可回收到质量分数为30%以上的氨水。
空气吹脱法虽然效率比前者低，但能耗低，设备简单，操作方便，在出水氨氮总量不高的情况下，采用空气吹脱比较经济。
对于吹脱的氨氮也可以用硫酸做吸收剂，将生成的硫酸钱制成化肥。
邓斌利用烟道气处理焦化剩余氨水，把生成的硫酸按以及废水中的有机物和烟尘一起经收尘器收集后，用来制砖或作锅炉燃烧的助燃添加剂。
为了减少能耗，有人提出超声波净化废水。
王有乐等将压缩空气作为超声波的动力，使水分子承受交替压缩和扩张，产生空化气泡，从而加强NH3的挥发和传质效果，使其更容易由液相转为气相。
对氨氮浓度为982mg/L废水进行试验，采用气液比为1000：1时，用非超声波吹脱氨氮效率为81.53%，用超声波吹脱氨氮效率为98.72%，提高了约17%。
化学沉淀法处理合成氨工业废水某些高浓度氨氮废水因为含有大量对微生物有害的物质，不宜采用生物法处理，所以人们考虑用化学法去除高浓度氨氮，其中化学沉淀法研究的比较多。
化学沉淀法的基本原理：将氨与化学沉淀剂〔H3PO4+MgO或Mg(OH)2〕，反应生成沉淀物以去除废水中的氨氮。
该法的独特优势是生成的沉淀物MgNH4PO4，是一种农作物所需的复合肥料，因而利用该法可达到废物回用的目的。
合成氨化工废水处理方案
总反应为： 7C+5H2O+O2+3.76N2=7CO+5H2+3.76N2-341.8kj 半水煤气中的一氧化碳在下阶段的变换反应中转化为氢气（转化率为 90%），这样可使氢氮比达到3左右。
第二阶段是CO的变换阶段（变换车间） CO+H2O=CO2+H2+43kj 变化时用铁铬或铁镁作催化剂。 （2）净化阶段（净化车间） 原料气需经过净化后才能满足合成氨的要求。净化的要求是清除变换 后生成的CO2（约含30%），残余的CO（2-3%）以及微量的氧气、硫 化氢等。此外还有一些气体，如甲烷、氩虽对催化剂无毒，但会影响合 成氨的反应速率和转化率。在可能条件下也应尽可能除去。工业脱硫方 法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗 法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。一般采用溶液吸收法脱除 CO2。根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。一类是物理吸收法，如 低温甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法。
2.2.1进水水质
1、进水悬浮物≤100mg/L；
2、进水COD ：20~1000 mg/L，其中：
大部分时间在20~60 mg/L ；60~400mg/L时段主要发生在生产不正常 时候，持续时间约24小时，每个月发生1~3次；400~1000mg/L时段主要 发生在停车检修排放的时候，持续时间约96小时，但只有三个月停车检 修排放一次。
3、进水氨氮NH3-N：20~1000 mg/L，其中：
大部分时间在20~40 mg/L ；40~100mg/L时段主要发生在生产不正常 时候，持续时间约24小时，每个月发生约1次；100~1000mg/L时段主要 发生在停车检修排放的时候，持续时间约96小时，但只有三个月停车检 修排放一次。
浅析合成氨工业废水处理方法
浅析合成氨工业废水处理方法摘要：合成氨的发展随着工业的迅速发展而日益增长，但存在的问题也随之而来，如水污染。
合成氨废水的最大特点是高氮氨，如果不加处理直接排入水体会造成水体的富营养化，破坏水体的自然状态，所以随着社会的发展、技术的改革，多种方法如常用的高氨氮废水有物化处理法、化学氧化法、化学沉淀法等具有重要的应用推广价值是未来合成氨工业废水资源化处理的重要发展方向。
关键词:合成氨工业废水;脱氮工艺；废水处理方法1.氨的生产意义氨是生产硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、尿素等化学肥料的主要原也是生产硝酸、染料、炸药、医药、有机合成、塑料、合成纤维、石油化工等工业产品的重要原料。
因此，合成氨是无机化工的代表，在国民经济中占有十分重要的地位。
20世纪70年代以来我国相继引进建成了29套30kt/a的大型合成氨装置，使我国的合成氨生产能力有很大提高。
迄今已形成大、中、小氮肥厂并存，合成氨原料兼有煤、油、气，产品以碳铵、尿素为主的特点。
2.合成氨的工艺简述2.1以天然气为原材料空气压缩→天然气→压缩→脱硫（500℃，38atm）→一段转化→二段转化→高温变换（水蒸气）→低温变换→脱碳（二氧化碳）→甲烷化→压缩→合成→氨2.2以煤为原料铜氨液除少量CO、空气、焦炭或煤蒸汽→造气→除尘→脱硫→CO变换(脱除CO2) →压缩→合成→氨CO22.3重质油制氨重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸汽转化法简单，但需要有空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
以天然气为原料合成氨低投资、能耗低、产量高，重质油与煤炭制造合成气成本差不多，重油和渣油制合成气可以使石油资源得到充分的合理作用。
3．合成氨工艺产生废水的来源和特点3.1废水的来源煤焦造气生产合成氨工艺废水主要来自气化工序产生的脱硫废水；脱硫工序产生脱硫废水；铜洗工序产生的合成氨废水。
合成氨废水的处理
合成氨废水的处理摘要：本文主要对合成氨废水的处理现状进行介绍，并结合国内一些合成氨工业的具体工艺流程进行介绍：我国现主要以生物技术处理含氨氮的废水，以A/O工艺为基础做了创新。
关键词：合成氨废水；CASS；工艺流程前言合成氨工业是基本的无机化工工业之一，我国对氨产品的需求很高,带动了合成氨工业的大力发展，但同时伴随着废水的处理问题。
合成氨废水的最大特点是高氨氮,如果不加处理直接排入水体会造成水体的富营养化，破坏水体的自然状态；如果直接排入混合污水处理厂，则会引起较大的氨氮冲击负荷,因此需预先在厂内进行处理.1 废水来源及特点1。
1 来源煤焦造气生产合成氨工艺废水主要来自3个部分:气化工序产生的脱硫废水；脱硫工序产生脱硫废水；铜洗工序产生的含氨废水。
油造气生产合成氨的废水，主要来自除炭工序产生的碳黑废水及含氰废水;脱硫工序产生的脱硫废水;以及在脱除有机硫过程中产生的低压变换冷凝液及甲烷化冷凝液,即含氨废水。
气制合成氨工艺废水，主要是脱硫工序产生的脱硫废水及铜洗工序产生的含氨废水，以及在脱除有机硫过程中产生的冷凝液，即含氨废水。
碳酸氨生产中的废水是尾气洗涤塔产生的含氨废水；尿素生产中的废水主要是蒸馏和蒸发工序产生的解吸液和真空蒸发工序产生的含氨废水.硝酸铵生产中的废水主要是真空蒸发工序产生的含氨废水。
归纳起来,氮肥工业废水按其性质可分为煤造气含氰废水、油造气碳黑废水、含硫废水和含氨废水，其中以造气废水和含氨废水的水环境影响最大.1。
2特点合成氨工业废水中氨氮浓度较高,COD、BOD偏低,采用生物脱氮工艺一般需要投加碳源和碱;废水中含有一定量的矿物油、硫化物和氰化物，进行生物脱氮前一般应进行适当的预处理。
2 废水处理发展现状目前，含氨氮废水的处理技术，有空气蒸汽气提法、吹脱法、离子交换法、生物合成硝化法、化学沉淀法等，但均有不足之处，如气提法能耗高、容易结垢,并且必须进行后处理，否则会产生二次污染。
用吹脱法处理高氨氮废水，其能量消耗高，产生大气污染;吹脱法需要在 pH 高于的条件下才能实现，用石灰调整 pH 值会使吹脱塔结垢，因此吹脱法的应用受到限制;吹脱效果还受到水温的影响；另外，由于吹脱塔的投资很高，维护不方便，国外一些吹脱塔基本上都己停运行。
合成氨工业废水资源化处理研究进展
钱晓迪 ， 等： 合成 氨工业废水 资源化处理研究进展
・１ ０ １・
合 成 氨 工 业废 水 资 源 化 处 理 研 究 进 展
钱 晓 迪 ， 任
（ １ 。 山东 建筑大学 市政工程专业 ， 山东 济南
立 ， 杨
哲
２ ５ ０ ０ ０ ０ ； ２ ．苏州工业 园区设计研究 院股 份有限公司 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ ０ ０ ０ ；
３ ．山东省鄄城县 自来水公 司 ， 山东 菏泽 ２ ７ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要： 合成 氨工业废水具有 Ｃ Ｏ Ｄ （ 化学需 氧量） 低、 氨氮浓度 高 、 废水成 分复杂 等特点 。处 理此类低 碳高氨氮废 水一直 是大家关 注的焦
点 。结合此类 特点 ， 文章介 绍了物化处理 法、 化学 氧化法 、 化学沉淀法 以及生物处理法 的原 理及其应用情 况。通过对合成氨工业 废水处
ａ ｍ ｍ ｏ ｎ ｉ ｕ ｍ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ（ ＭＡ Ｐ ）ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ， ｅ ｔ ｃ ．ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｇ ｅ ｔ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ
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科技成果——基于厌氧氨氧化自养脱氮工艺的合成氨行业终端废水治理技术
科技成果——基于厌氧氨氧化自养脱氮工艺的合成氨行业终端废水治理技术适用范围合成氨行业的废水处理技术原理该技术在缺氧条件下，即无分子氧的条件下，通过微生物的作用，以亚硝酸盐或硝酸盐为电子受体，氨氮为电子供体，将硝态氮和氨态氮同时转化为N2的过程。
该反应现象是1995年由荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室的Mulder、Graaf等人在反硝化流化床反应器中发现的。
Graaf、Mulder等人通过试验证明，ANAMMOX是一个由微生物参与作用的生化反应过程。
工艺流程1、废水首先进入粗格栅；2、经格栅的水进入调节池，在此调节水质水量；3、调节池中的水进入碱混合器，调节碱度；4、调节碱度后的水进入亚硝化自养脱氮池；5、自养脱氮后的水进入异养脱氮池；6、脱氮后的水进入曝气生物滤池；7、曝气生物滤池出水进入到清水池即可达标排放；8、3个生化池的污泥进入污泥池，再进入脱水系统，干泥外运。
关键技术一级脱氮以亚硝化和厌氧氨氧化技术为基础，通过将氨氮氧化控制在亚硝酸盐阶段，可以节省大量的曝气能耗，并且依靠厌氧氨氧化过程脱氮，可以只需要对部分进水氨氮进行氧化，相对于传统的全程硝化脱氮而言，可节省60%以上的鼓风曝气能耗和1/2的碱投加量；二级生物脱氮是对一级脱氮的补充，由于一级脱氮过程会生产一定量的NO3-N，导致出水TN不能满足要求，故利用该企业的有机物废液作为反硝化碳源，可以方便地去除这部分硝酸盐。
厌氧氨氧化的反应机理工艺流程图典型规模该系统能够处理1500m3/d，吨水运行费用2.2元以内。
应用情况安徽某合成氨企业污水处理站，1500m3/d，COD≤200mg/L，氨氮＜150mg/L。
典型案例（一）项目概况安徽某合成氨企业污水处理站，设计日处理流量1500m3/d，污水来源于合成氨生产过程。
2008年6月开工，于2009年6月完成调试并建成投产。
（二）技术指标水力停留时间：调节池HRT=5-8h，消氧池HRT=1-3h；负荷：厌氧氨氧化池水力负荷1-3kgNH4+-N/m3·d，二级反硝化脱氮池水力负荷1-2kgNO3--N/m3·d，污泥浓度4-8g/L；溶解氧：亚硝化池DO=2-1mg/L，厌氧氨氧化池DO=0mg/L，二级反硝化脱氮池DO=0.5mg/L；风量：20-40m3/min；能耗：吨水能耗0.7-1.4度电；耗碱量：日消耗碱度1000-1500kg/d（CaCO3）；碳源补给量：每日甲醇投加量约为100-200kg/d。
合成氨工业废水资源化处理研究进展
合成氨工业废水资源化处理研究进展摘要：合成氨是我国的一个重要的基础化工行业，有着无可取代的地位。
然而目前如何治理合成氨工业废水已成为亟待解决的问题。
在化学产品的生产和制造中，合成氨是一种非常普遍的方法，它主要是利用煤、石油、炼油气等原料，再通过氮气和氢气进行合成，从而得到农业肥料中的氨，为我国的农业发展提供了有利条件。
关键词：合成氨；工业废水；资源化处理；研究进展引言：氨是氮肥工业的基础，在农业范围上的应用很广泛，这种肥料本身就是一种重要的氮肥，它可以通过合成氨和尿素等多种铵肥来提供氮元素，这一类肥料的70%由氨构成，被称为“化肥氨”。
氨气也是生产铵、染料、炸药、合成纤维、合成树脂等主要原料，这类物质的30%左右被称为“工业氨”。
采用先进的技术，实现高效率、节能环保、优化组织架构、实现清洁生产和持续高效运营，是今后合成氨技术发展的主要方向。
一、合成氨工业废水的来源和特点（一）合成氨工业废水的来源在我国，合成氨废水的主要来源是通过三种不同的生产方式：燃烧煤、石油和天然气[1]。
废水处理技术已经取得了巨大的进步，可以有效地减少制造过程中产生的废气、烟雾、碳黑和冷凝液，并且可以通过真空蒸发法处理含有氨的废水。
氨氮废水是导致水质恶化的重要因素之一。
并且是目前最严重的，治理难度最高。
（二）合成氨工业废水的特点合成氨废水的主要特征是 COD含量很低，NH3-N含量很高，一般可达1000-2000 mg/L。
由于污水中碳氮含量低，可生物化学性能差，难以进行生物降解，因此，传统的生物法在脱氮过程中，往往要添加碳源和碱类物质，这使得废水的处理费用较高，而且很难进行。
二、氨资源化处理技术（一）超声吹脱处理技术通过使用先进的超声波技术，可以有效地处理合成氨废水，这是一种革命性的技术。
此方法将超声技术应用于吹脱工艺中。
其基本原理是超声波对水体的影响会使水在超临界条件下发生空化，通过改变废水中氨气的传质速率，可以大幅提升处理效果。
合成氨废水处理工艺设计
合成氨废水处理工艺设计前言合成氨改造工程完成后，为使生产过程中产生的高浓度废水不致危害环境，同时为贯彻环保“三同时”原则，应对产生的高浓度氨氮废水进行处理，达标后排放。
设计工艺由于硝胺和尿素车间生产过程中产生的氨氮废水属于高浓度废水，必须在生物脱氮之前进行预处理；预处理采用氨氮在碱性条件下溶解度较低的特点，进行气提脱氮，大幅度降低废水中的氨氮指标，经过生物脱氮一般能达到国家一级排放标准，为严格达到新疆地方排放标准须采用离子交换作三级处理。
1、污水处理工艺主要由三个主要单元组成：预处理、生物脱氮处理及离子交换处理预处理包括格栅、集水池、气提塔（或同时包括吸附塔）等，主要任务是调节水量、均匀水质、调节废水PH值、脱氮，以利于后续处理设施。
来水经格栅隔除其中可能含有的漂浮物或其他杂质，进入集水调节池，由于排水方式为连续式，因此集水调节池可设计水力停留时间Ih,同时加碱调节PH值至10.8左右，使废水中的氨氮以游离态形式存在为主，通过气提将游离氨大部分脱除，经过脱氨的废水通过加酸将PH值调节至中性状态。
生物脱氮处理经过预处理的废水自流进入中间水池I,经提升进入CASS池（如果同时有生活污水加入则可以减少碳源的投加）。
CASS系统处理含氮废水的原理如下：CASS处理系统又称循环式活性污泥法，是SBR法的一种优化变型，所以亦是一种“充水和排水”的活性污泥法，废水按一定周期和阶段得到处理，每一循环有下列各个阶段组成：D充水/曝气2）无进水/沉淀3）撇水4）闲置上述各个阶段组成一个循环，并不断重复，循环开始时，由于充水，池子中水位由某一最低水位开始上升，在经过一定时间的曝气和混和后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至设定水位，然后再重复上述过程。
为保持池子中有一个合适的污泥浓度，需要根据产生的污泥量排出剩余污泥；排出剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行，排出污泥浓度可达10g∕1.,因此与其它活性污泥法相比，CASS系统排出的剩余污泥量最少。
合成氨废水资源化处理技术研究进展
合成氨废水资源化处理技术研究进展摘要：合成氨废水具有高氨氮的特点，高氨氮污水的治理是大家关注的焦点。
文章介绍处理高氨氮废水的三种资源化回收技术，(1)以氨水形式回收氨氮的废水处理技术；(2)将氨氮制成硫酸铵回收利用的废水治理技术；(3)既能高效脱氮又能充分回收氨氮的磷酸铵镁(俗称鸟粪石)结晶沉淀法，其中重点介绍鸟粪石结晶沉淀法回收氨氮技术。
这些废水处理技术有效地治理了高氨氮废水，具有节能减耗、无二次污染和污染物可得到充分回收利用等特点，是处理高浓度氨氮废水的可持续发展方向。
关键词：氨氮；氨水；硫酸铵；磷酸铵镁0引言目前，含氨氮废水的处理技术，有空气蒸汽气提法、吹脱法、离子交换法、生物合成硝化法、化学沉淀法等，但均有不足之处，共同不足之处是处理后的氨氮无法回收利用。
基于可持续发展观念，在高浓度氨氮废水处理方面，不仅要追求高效脱氮的环境治理目标，还要追求节能减耗、避免二次污染、充分回收有价值的氨资源等更高层次的环境经济效益目标，才是治理高浓度氨氮废水的比较理想的技术发展方向。
1、以氨水形式回收氨氮的废水处理技术去除氨氮的同时可获得浓氨水的氨氮回收技术，不仅可经济有效地分离与回收氨氮，而且能使处理后废水达标排放。
通过电渗析法处理高浓度氨氮废水，氨氮浓度2000～3000mg/L，氨氮去除率可达到87.5%，同时可获得89%的浓氨水；此法工艺流程简单、处理废水不受pH与温度的限制、操作简便、投资省、回收率高、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。
以氨水形式回收氨氮的污水处理技术，可使氨氮得到充分的回收利用，发挥良好的经济效益。
采用离子膜电解法对高浓度氨氮废水进行脱氨预处理是可行的，将一定量氨氮废水过滤澄清作为阳极区电解液，NaOH溶液作为阴极区支持电解质，在直流电场作用下，NH4+、H+等能通过阳离子交换膜，由阳室向阴室迁移，与阴室的OH-结合，分别生成NH3·H2O和水；同时，在两个电极上发生电化学反应，阳极生成H+以补充阳室迁移出去的阳离子，阴极生成OH-以补充阴室由于与阳室迁移来的NH4+等结合所消耗的OH-。
合成氨厂氨氮排放水处理技术探讨
合成氨厂氨氮排放水处理技术探讨（川化集团有限责任公司四川成都 610301）一、前言合成氨厂在人工固氮的同时，氨的流失是比较严重的。
这些氨蓄积在土壤、水体等自然环境中，发展到一定程度超过了自然还原能力，就造成了对自然界的氮污染。
大多数氨是通过废水排放流失的，这同时也是资源和能源的浪费。
如何降低废水中氨的排放浓度，控制氨的排放总量，一直是困扰合成氨厂的问题之一。
本文主要从选择去除法的角度出发，讨论如何降低水体中氨的浓度，或回收氨或脱取氮，总之尽量减少氨的排放。
二、水体中脱氮的不同方法及效果2.1方法综述降低排放水中氨的浓度实际上是一个从水中脱氮（回收氨可看作其特例）的过程。
排放水脱氮技术归纳起来可分为三大类：膜分离法、选择去除法和微生物同化吸收法。
如下图。
图1 脱氮方法分枝用膜分离法处理工业氨氮废水，尽管发展前景看好，但目前技术还不成熟，应用较少。
空气吹除法通常是将水中的氨用空气吹入大气，要造成二次污染。
离子交换树脂法和加氯法在经济上是不合算的。
真正技术成熟的处理方法是蒸汽汽提法和生物法。
蒸汽汽提法主要用于以回收氨和尿素为目的的治理与控制上，特别适用于处理高浓度的氨氮废水。
生物法适用于处理低浓度的氨氮废水。
2.2蒸汽汽提法蒸汽汽提法脱氮：用蒸汽和废水直接接触，将废水中挥发性的氨按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离氨的目的的方法。
合成氨低变工艺冷凝液的处理就是运用此法的一个成功的范例。
该汽提过程是在一填料塔内用一部分中压过热蒸汽进行的。
工艺冷凝液经汽提塔排出液预热后自塔顶进入塔内，汽提蒸汽则从塔底送入。
蒸汽与工艺冷凝液在填料层逆流接触。
中压蒸汽加热工艺冷凝液，并降低汽提塔气相中各杂质组分的分压，从而使冷凝液中的杂质组分被汽提出来，主要是NH3和CO2。
汽提气自塔顶出来后作为工艺蒸汽送到一段炉转化制气。
塔底出来的汽提冷凝液经换热器、冷却器冷却后，送到脱盐水装置作为高压锅炉的给水。
合成氨弛放气洗涤塔具有与汽提塔类似的结构。
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合成氨工业废水脱氮的处理研究专业：环境工程姓名：黄永学号：417414814039摘要:合成氨废水具有高氨氮的特点，高氨氮污水的治理是大家关注的焦点。
对氨氮污水处理方面开展了较多的研究。
其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺,目前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为：生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。
关键词：氨氮；合成氨工艺；废水处理一．合成氨废水的研究背景与依据近年来，氨氮污染加剧，含氮污染物在排放前处理不够完全，严重危害社会环境和人类的健康，过量的氨氮使得水体中的溶解氧不断下降，水体富营养化日益严重，水质恶化。
氨氮成为许多水体和流域的第一超标污染物。
截至“十一五”末期，中国城镇污水处理厂的排污量占排污总量的一半以上，生活污水中氨氮的排放量占氨氮排放总量的70%以上，在“十二五”阶段，氨氮已继COD、二氧化硫之后成为污染物总量减排的重要控制指标。
水体中氨氮的高效控制成为保障水质和水生态安全的重要环节。
同时，中国对排入重点流域的污水排放标准趋于严格。
在中国最新修改的一些污染物排放标准中已将排入一些特定流域的污水出水水质执行标准由原有的一级B标准提升至一级A标准，要求所有排污单位最后出水氮素含量氨氮小于5mg/L，总氮小于15mg/L。
对中国新建和已建污水厂也相应提出了污水深度脱氮的技术需求。
目前，国内外针对氨氮废水处理的新技术研发主要集中在生物处理领域。
废水生物脱氮技术具有去除效果好、操作灵活，简单易行等优点，受到很多学者的关注。
该技术已成为氨氮废水处理领域一个新的研究热点二．合成氨废水介绍合成氨废水由于其氨氮含量特殊(600一1000mg1/)、构成COD的有机物成分复杂、难于生物降解以及碳氮比不合适等原因,致使其即难于使用物化方法脱氮(含量太低)又难于使用生化方法脱氮(含量太高、碳源不足且为劣质碳源),长期以来一直困扰着工业废水处理领域。
针对此一系列问题,本论文从解决合成氨废水氨氮污染问题出发,介绍几种合成氨废水的处理技术。
三．合成氨废水工艺的介绍生产合成氨产品为主的企业所排放的废水往往具有低碳高氨氮的特点，其氨氮浓度往往上千，处理一直是个难题，如果直接排入混合污水处理厂，则会引起较大的氨氮冲击负荷，因此需预先在厂内进行处理。
目前，含氨氮废水的处理技术，有生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等，但均有不足之处，比如用吹脱法处理高氨氮废水，其能量消耗高，产生大气污染；吹脱法需要在 pH 高的条件下才能实现，用石灰调整pH值会使吹脱塔结垢，因此吹脱法的应用受到限制；吹脱效果还受到水温的影响；另外，由于吹脱塔的投资很高，维护不方便，国外一些吹脱塔基本上都己停运行，吸附法受平衡过程控制，不可能除去废水中少量的氨氮，离子交换法树脂用量较大，再生频繁，废水需预处理除去悬浮物。
生物硝化反硝化法是现阶段较为经济有效的方法，工艺较为成熟，并已进人工业应用领域，但该法的缺点是温度及废水中的某些组分较易干扰进程，且占地面积大反应速度慢、污泥驯化时间长，对高浓度氨氮废水的处理效果不够理想；常规的化学沉淀法采用铁盐、铝盐、石灰法，将产生大量的污泥，这些污泥的浓缩脱水性能较差，给整个工艺增加困难。
上述方法的共同不足之处是处理后的氨氮无法回收利用。
基于可持续发展观念，在高浓度氨氮废水处理方面，不仅要追求高效脱氮的环境治理目标，还要追求节能减耗、避免二次污染、充分回收有价值的氨资。
四．合成氨废水处理工艺1.生物脱氮法传统生物脱氮方法是指首先在好氧条件下,通过好氧硝化菌的作用,将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐,然后在缺氧条件下,利用反硝化菌(脱氮菌)的将亚硝酸和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出。
硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程,包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应和由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。
亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌,它们利用废水中的碳源,通过与氨氮的氧化还原反应获得能量。
在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用,将硝化过程产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成氮气的过程称为反硝化。
反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源)。
该方法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70%一95%,二次污染较小且比较经济,因此在国内外得到了广泛的应用。
其缺点是占地面积大,抗冲击能力较差。
近年来单级生物膜法脱氮的研究成为热点。
其原理是由于在生物膜内存在氧梯度,生物膜从外至内的好氧、缺氧、厌氧层使得硝化菌及反硝化菌都拥有了各自适宜的生存环境,于是硝化一反硝化过程在同一反应器内得以实现冈。
其特点是工艺简单,水力停留时间短,脱氮效率高,节省碱源与碳源等。
2.吹脱法吹脱法和气提法均是将废水和气体接触,使氨氮从液相转移到气相的方法, 均用于高浓度氨氮废水的处理。
吹脱是使水作为不连续相与空气接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮转移至气相而去除。
废水中的氨氮通常以氨离子和游离氨的状态保持平衡而存在。
将废水pH值调节至碱性时,离子态氨转化为分子态氨,然后通入空气将氨氮吹脱出。
在吹脱过程中,pH、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大的影响。
一般来说,HP值要提高至10.8-11.5,水温不能低于10℃,水力负荷为 2.5-5m3/(m2*h),气水比为2500一5000 m3/m3,。
吹脱法除氨氮,去除率可达60%一95%,流程简单,处理效果稳定,但水温低时吹脱效率低,不适合在寒冷冬季使用。
吹脱法用于处理高浓度氨氮废水具有流程简单、处理效果稳定、基建投资少、运行费用低等优点，吹脱工艺适合水量较少的高浓度氨氮废水的脱氮（向大气排放的量不超过废气排放标准的前提下），但水量大时，排放量大，即便提高排气烟囱的高度也无法满足废气排放标准，为避免对大气的污染，必须要考虑的吸收等后续处理，但吹脱工艺稀释比大，稀释后的浓度低，排气量又大，对后续处理带来很大的困难，因此不适用于大水量、高浓度的氨氮废水处理。
3，折点加氯法折点氯化法是将氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低,而氨的浓度降为零。
折点氯化法除氨的机理为氯气与氨反应生成氮气,需氯量取决于氨氮的浓度,两者重量比为.7.6:1,为保证完全反应,一般氧化lmg氨氮需加9-10mg氯气。
pH值在6-7时为最佳反应区间,接触时间为0.5-2h。
氯化法的处理率达90%一100%,处理效果稳定,不受水温影响,投资较少,但运行费用较高,副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。
氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
4.化学沉淀法化学沉淀法是在含有氨离子的废水中加入镁离子和，使其与铵离子发生反应生成难溶复盐磷酸氨镁(简称MAP)结晶，使MAP从氨氮废水中分离出来。
处理过程中，如果碱度过大，就会使一部分的氨气向外挥发，所以化学沉淀法的沉淀时间不宜过长，碱度不宜过大。
最适宜的沉淀剂是氧化镁和磷酸，降低外来污染物质的干扰。
化学沉淀法去除率高，对高氨氮废水的处理效果好。
污水处理过程中不会引入外来污染，在没有对农作物有害的情况下，磷酸铵镁可以被很好的回收利用。
该方法虽然具有明显的优势，但是处理之后的氨氮出水浓度仍然很高，仍需进一步处理；同时，处理中产生的沉淀物、药剂投加量、从外界引入的氯离子以及磷的使用对环境造成的危害仍是重点关注的问题。
5.膜吸收技术较老式的膜技术主要是液膜法，其原理是：氨在膜相中较容易溶解，从膜相外的高浓度的外侧，利用膜相的扩散作用迁移，到达膜相的内侧和内相界面，与膜内相中存在的酸进行解脱反应，生成铵根离子，以膜两侧的氨分压差作为氨移动的动力，使氨不断的脱离废水并向吸收液转移，达到降低废水中的氨氮浓度的目的。
但是，处理后的吸收液中含有较高的氨氮，如何对这部分氨氮进行处理利用，以及如何降低吸收液本身所具有的污染危害的都是该技术需要研究的内容及问题所在。
膜技术在不断改进的过程中，已成为众多学者研究的热点。
疏水性的膜可以将氨氮废水与容易吸收游离态氨的液相隔离于膜的两侧。
不同的吸收液对膜的选择也不尽相同。
膜吸收技术的工艺难点主要是对膜的渗漏的防止。
工艺中为了提高氨的通过率，常选用很薄的膜，而这种膜在一些情况下难以承受膜两侧的压力差，从而导致渗漏现象的发生。
6.离子交换技术离子交换法以沸石作为交换载体，该沸石的吸附作用具有强选择性，对废水中的铵根离子有着一定的亲和力，从而使铵根离子被沸石吸附，氨氮浓度降低。
据有关资料，每克沸石具有吸附15.5mg氨氮的极限力，沸石粒径为30～16目时，氨氮去除率可达78.5%。
但该方法处理产生的废液氨氮的浓度仍然很高，需要做进一步处理，因此只适合处理高浓度氨氮废水，对于低浓度氨氮废水并不适合。
7.土壤灌溉土壤灌溉是把低浓度的氨氮废水(<50mg/L)作为农作物的肥料来使用,既为污灌区农业提供了稳定的水源,又避免了水体富营养化,提高了水资源利用率。
西红柿罐头废水与城市污水混合并经氧化塘处理至氨氮浓度1lmg/L后用于灌溉,氨氮可完全被吸收;马铃薯加工厂废水也用于喷淋灌溉,经测定25mg氨氮几的排放水中有75%的氨氮被吸收。
日本Aichi大学生物实验室和Aichi一kne农业研究中心利用日本西南地区水稻田对氨氮进行吸收。
研究表明,只需占总面积5%的水稻田就可以吸收该地区所有排污渠中一半的氨氮负荷。
但用于土壤灌溉的废水必须经预处理,防止病菌、重金属及有毒物质污染土地及地下水。
五．展望尽管氨氮去除方法有多种,有时还采取多种技术的联合处理,但还没有一种方案能高效、经济、稳定的处理氨氮污水,有些工艺在氨氮被脱除的同时带来了二次污染。
操作简便、处理性能稳定高效、运行费用低廉、能实现氨氮回收利用的处理技术是今后发展的方向。
鉴于各种方法存在的问题及其开发前景,今后氨氮污水的研究应着重考虑以下几个方面:（1）开发廉价的沉淀剂,包括磷源、镁源的开发研究及循环利用。
（2）提高离子交换剂的吸附性能,延长其使用周期和寿命。
（3）生物脱氮氨技术将是未来成为高浓度氨氮污水处理方向。
（4）物理化学法与生物法结合的生物膜法(MBR) 将成为各行业处理高浓度氨氮污水切实可行的新工艺，应更深入地研究解决膜处理法的渗透和膜污染问题。
（5）生物法与物化法的改进型工艺及联合处理工艺具有更大的发展空间。
（6）进一步扩大实验研究的工业化应用。
六．结论合成氨工业经过几十年来的不断技术革新改造，污水治理工作取得了一定的成果，但是由于各企业产品结构、工艺路线与管理水平不尽相同，部分企业外排水中COD、氨氮、硫化物等污染物质仍存在超标现象，水污染问题一直未得到有效的控制#经济有效的氨氮废水资源化处理技术还需要更深入的研究，使废水中氮、磷等营养物质的回收与再生成为可能。