氨氮废水处理技术综述

第33卷第5期

2013年10月

山 西 化 工

SHANXI CHEMICAL INDUSTRY

Vol.33 No.5

Oct.2013

环境保护

[3]随着工业的发展，产生的废弃物越来越多，大量未处理氨氮废水方面，吕锡武等用序批式反应器对氨氮废经处理或处理不完全的含氮污染物的任意排放，给环境水进行处理，实验中好氧阶段的总氮损失验证了好氧反造成了巨大的污染。由于氨氮的存在会消耗水体的溶解硝化的存在，并从生物化学和生物学角度阐释了好氧反氧，导致水体富营养化，进而影响水中生物生长，鱼类硝化的机理。实验结果表明，随着混合液溶解氧浓度的中毒、死亡，甚至会进一步导致食用了中毒鱼类的人类提高，好氧反硝化脱氮的能力逐渐降低，当溶解氧质量中毒，其危害不容小觑。在工业上，氨氮的存在会增加浓度为0.5mg/L时，总氮去除率可达到66.0%；张小玲等

[4]

循环水杀菌处理的过程及污水回收利用用氯量，且其对研究了在低溶解氧下，SBR反应器的短程硝化特征和控

铜等金属具有一定的腐蚀性，在污水回收利用时还会增制条件。实验结果表明，实现短程硝化的关键是保持大用氯量；同时能形成生物垢，堵塞管道和用水设备，高、低溶解氧交替的环境，一定条件下，用半连续碳源[5]影响换热效率。

投加方式可保证总同步脱氯效率达到80%；邹小玲采用相对于生活中的洗涤用水和农业灌溉废水，氨氮废SBBR工艺处理ADC发泡剂废水，以达到脱除氨氮的目水更广泛的来源是肥料生产、炼焦、煤气、合成橡胶、的。同时，考察了影响去除率的各个因素，确定了最佳染料、烧碱、电镀及石油开采等工业过程。工业过程中操作参数，保证了COD和氨氮的去除率分别为95.4%和氨氮废水排放量大、浓度高，危害也最大。

93.5%。并且，作者采用Monod模型对硝化反应阶段进行了动力学分析，得到了氨氮去除动力学模型。另外，叶[6][7]1 氨氮废水处理技术的国内外研究状况

建峰等、杨洋等研究了厌氧氨氧化工艺及其影响因素，确定了反应的最佳条件。在物理化学法处理氨氮废[9]1.1 国内研究状况

水方面，胡允良等用吹脱法处理高浓度制药氨氮废水，[10]国内在处理氨氮废水方面做了大量工作。在生物法

达到96%的吹脱效率。李可彬等对乳状液膜去除氨氮进行了研究，由合适的表面活性剂和膜增强剂等组成的液膜，在合适条件下的一级去除率可以达到97%。曲久

[11]辉等利用高铁酸盐对氨氮的氧化能力进行了研究，强化其氧化和絮凝的协同效果。实验结果表明，少量的三价铁在高铁氧化絮凝法去除氨氮过程中，具有一定的催

氨氮废水处理技术综述

李广慧

中北大学化工与环境学院，山西 太原 030051综述了氨氮废水处理技术的国内外研究现状，阐述了生物硝化反硝化法、反渗透法、氨吹脱法、化学沉淀法、离子交换法、电化学氧化法、折点氯化法去除氨氮的原理和影响因素，指出了各种方法的优、缺点及工艺技术的选择原则。

氨氮废水；研究状况；处理技术

X703.1 ---（）

[关键词] [摘要][中图分类号] [文献标识码] A [文章编号] 10047050(2013)05006669

收稿时间:20130921

作者介绍:李广慧，男，1983年出生，中北大学在读工程硕士。研究方向:化工废水处理。

--DOI:10.16525/14-1109/tq.2013.05.021

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[12]反硝化法、反渗透法、氨吹脱法、化学沉淀法、择性离化作用；杜鸿章等研制了一种新型催化剂，以三相接子交换法、电化学氧化法以及折点氯化法等。触反应形式进行反应来去除水中的氨氮和有机物，使用 2.1 生物硝化反硝化法

一定的固定床反应器，考察了各种因素对催化反应的影传统生物硝化反硝化法可分为2个阶段：首先，在响，得出在特定的工艺条件下，可使焦化废水中的氨氮[13]好氧条件下，使用硝酸盐菌和亚硝酸盐菌将氨氮氧化为去除率达到99.6%。谢炜平对化学沉淀法进行了研究，硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，硝酸菌则是利用亚硝酸作为能他利用[Mg(OH)+H PO ]作为化学沉淀剂去除废水中的氨234[14]源的自养菌，而亚硝酸盐菌是一种以氨为能源的好氧型氮，并探讨了氨氮去除率的各种影响因素。钟理等研自养菌。然后，在缺氧条件下，使用反硝化菌将硝酸盐

究对比了2种不同的化学沉淀剂，并得出了较优沉淀剂的

--[15][16]氮和亚硝酸盐氮还原为氮气，即，将NO 和NO 还原为

32适宜离子浓度比。李小明等、曾次元等、王程远 [17]N 。通过以上2个阶段便可脱除氮。2等都采用电化学氧化法处理垃圾渗析液中的氨氮等污

－硝化反应如化学反应式(1)、(2)所示，总硝化反应染物，确立了电流密度、Cl 浓度等因素的最佳反应条[18]见式(3)：

件。黄海明等用折点氯化法处理含低浓度氨氮的稀土--+ 2NH +3O 2NO +2H O+4H 4 2

22冶炼废水，氨氮的去除率可达到98%。-- 2NO +O 2NO

1.2 国外研究状况

223+-+国外在氨氮废水的处理方面同样做了大量研究工作。 NH +2O NO +2H +H O

4232在使用生物法处理氨氮废水上，日本在硫化床反应器中利在反硝化反应中需要加入各种碳源作为电子供体，+用固定化硝化菌进行了生产实验，结果表明NH -N去除率下面以甲醇为例，其反应方程式为式(4)、(5)。

4--[19][20] 6NO +2CH OH 6NO +2CO +4H O 可高达90%以上。Bjorn等开发的浮动床-生物膜反应33222

[21]--器，在低温条件下能够有效地去除氨氮。Yukata等开发 6NO +3CH OH 3N +3CO +3H O+6OH

23222的电化学生物反应器，可将生物膜或酶固定在该反应器的生物硝化反硝化法的影响因素主要有pH值、温度、阴极表面，通电后，水电解产生的氢作为电子供体与扩散溶解氧、有机碳源等。在传统硝化反硝化工艺的基础上[22]至生物膜的硝酸盐进行反硝化反应；VanDerGreaf等研改良的SHARON工艺和OLAND工艺等都取得了很好的[28]究了厌氧氨生物氧化，由于氨可直接作为电子供体而无需脱氮效果，并且降低了能耗。外加供体，所以与传统的反硝化工艺相比此方法更具优 2.2 反渗透法

[23]点。Linde等利用反渗透法处理了3种不同类型的垃圾渗反渗透法是近年来国外在处理废水方面应用较为广滤液，对传统生化池和填埋场的渗滤液而言，水通量与电泛的一种高级方法。反渗透法的核心是反渗透膜，这种导率呈线性关系，氨氮和COD去除率均大于98%；S. 膜对溶剂有选择性，从而截留离子物质，达到分离液体[24]混合物的目的。反渗透膜的两侧会形成静压差，以此压Uludag等用鸟粪石沉淀去除乳制品废液中的氨氮，通过+差为动力来克服溶剂的渗透压。

调节适当的pH和加入合适量的反应药剂，NH 的去除率能4反渗透法处理效果的主要影响因素有温度、氨氮浓够达到95%以上。Konishi等使用沸石作为吸附柱填料来吸[25]度、pH值以及操作压力（电压）等。附废水中的氨氮，达到了很好的去除效果。Hurd等使用 2.3 氨吹脱法（气提法）

低压聚酰胺膜来处理垃圾渗滤液，在压力大于1. 03M Pa的吹脱法（或汽提法）是以空气（或水蒸气）作为载[26]操作条件下，氨氮去除率可达到88%以上；Moraes等、气，将气体通到液体中，在气液两相充分接触后，溶解[27]Awadalla等也对膜分离法进行了研究。

于液体中的气体与易挥发性溶质由液相进入气相，从而使废水得到处理。此方法是基于气液相平衡和传质速度2 氨氮废水处理主要方法

理论，以被吹脱物质在气液两相的浓度差为推动力进行的过程。吹脱法（或汽提法）主要适用于脱除易挥发性目前，国内外去除氨氮的主要方法有物理法、化学溶质和溶于液体中的气体。氨吹脱是指在较高pH值下，法、生物法。物理法包括反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处将空气通入含氨废水，利用氨在废水及空气中的浓度理技术；化学法包括离子交换、氨吹脱、折点氯化、焚差，将废水中的氨脱除。

烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技吹脱法一般在吹脱池或吹脱塔中进行，但由于前者术；生物法包括藻类养殖、生物硝化反硝化、固定化生容易污染周边环境，所以采用后者吹脱有毒气体。影响物技术等处理技术。而当前应用较多的方法有生物硝化

吹脱效果的主要因素有被吹脱物质的初始浓度、气速、

李广慧:氨氮废水处理技术综述

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