处理污水氨氮的方法范例(3篇)
处理污水氨氮的方法范文
关键词：氨氮废水；处理方法；发展
Abstract:thesourcesandhazardsofammonianitrogen,ammonianitrogenwastewatertreatment,aboutthevariousmethodswork,tostudythesituation.Andanalyzetheadvantagesanddisadvantagesofeachmethod,proposedthedevelopmentdirectionoftheammonianitrogenwastewatertreatmentmethods.Keywords:ammoniawastewater;approach;development
中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：
引言：由于工农业的发展、人口的剧增及城市化，大量含NH3-N的生活污水和工业废水被排入天然水体。存在于水中的NH3-N对人体有一定的毒害作用，对水中的生物也有一定的毒性，较高的氨氮浓度会直接导致水质的黑臭。NH3-N作为一种无机营养物质，还是引起海洋、湖泊、河流及其它水体富营养化的重要原因。NH3-N的大量排放，造成了水环境的污染。水体中的NH3一N污染已引起国内外社会各界的广泛关注。我国在1988年实施的地面水环境质量标准GB3838—88中规定硝酸盐、亚硝酸盐、非离子氨和凯氏氮的标准。十多年以后，国家在GHZBl—1999增加了NH3-N的排放标准，在GB3838—2002标准中增加了TN控制。可见处理NH3-N废水的重要性，分析当前的技术进展具有重要的现实意义。
一、常用氨氮废水处理方法
1、生物法
生物法处理氨氮废水主要包括传统硝化反硝化、短程硝化反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化等工艺。硝化阶段是将氨氮转化为硝酸盐、亚硝酸盐，反硝化阶段是将硝化阶段的产物还原为氮气。厌氧氨氧化则是在厌氧条件下，氨氮提供电子，硝酸盐或亚硝酸盐接受电子，直接将氨氮、亚硝酸盐或硝酸盐转变成氮气。生物法处理含有机物的较低浓度氨氮废水效果较好，但是处理时间较长，效果不稳定，占地面积大。短程硝化反硝化工艺和厌氧氨氧化工艺处理高浓度氨氮废水效率比较高，但它们的工艺条件要求相当严格，在实际应用中难于控制。
生物脱氮工艺过程
2、空气吹脱法
空气吹脱法的原理是加碱使离子铵转化为游离氨，然后通入空气，利用液相中氨的平衡浓度与实际浓度差异，使氨进入气相脱出。姜维等用空气吹脱法对某皮革厂综合废水进行处理，并对该方法做了经济评估，确定了最佳的处理条件为pH=l1，气液比=1800，温度25—350C。在进水氨氮浓度为3042mg／L的条件下，氨氮去除率达到78．1％-83．5％，吨水处理成本约为3．6l元。吹脱法脱氮效率高，占地面积小，操作灵活，可用于高浓度氨氮废水的预处理，但氨氮转化为气态，会造成二次污染。该方法受温度影响较大，在温度较低的时间和地区，吹脱法的处理效果会大大降低。处理效果也会受装备尺寸的影响，装置和管道容易结垢。该方法不断鼓气需要消耗大量电力，要求pH较为严格，出水还要进一步对pH进行调整，处理费用较高。
3、折点加氯法
折点加氯法的原理是在氨氮废水中加入过量氯或次氯酸钠，使氨氮废水中的氨氮转化为氮气。发生的反应表示为：
NH4++1．5Hclo0．5N2+1．5H20+2．5H++1.5Cl-
随着氯气通入量的增加，废水中的氨氮浓度降低，在某一点氨氮浓度为O，此时废水中的氯的量也最低，我们称这点为转折点。罗光英用折点加氯法对氨氮废水进行处理，考察了加氯量与各水质指标之问的关系，证明该方法可以去除废水中的氨氮。但是处理过程需要通人大量的氯，处理成本较高。折点加氯法处理氨氮废水效果好，设备简单，反应速率快且完全，通入氯气对水可以起到消毒作用。但液氯储存和使用的要求较高，出水需调节pH，成本高，副产物会造成二次污染。
4、化学沉淀法
化学沉淀法是在氨氮废水中添加化学药剂．使氨氮转化为难溶的物质从而从水体中去除的方法。磷酸铵镁法(MAP法)于近年产生之后，迅速受到广泛的研究与应用。杨阳等采用MAP法处理含氨氮1000mg/L养猪废水。考察了该方法处理养猪废水的的影响因素。在pH=9．5，n(PO43-):n(NH4+):n(Mg2+)=1：l：1.2，反应10min时，去除率达到95．15％。采用分段加药方式，处理效果达到97．26％，使MAP法工艺条件得到进一步优化。化学沉淀法处理氨氮废水原理简单，操作灵活，处理效果好，产物能作为缓释肥使用。但是反应过程需要投加大量的药剂，费用较高。
5、液膜法
液膜法是指液态氨易溶于膜相，利用液相与膜相中氨氮的浓度差使氨氮进入膜相。并与膜相中的酸发生解脱反应：NH3+H+NH4+，尚晋等用液膜法对初始氨氮浓度为1000mg/L的模拟废水进行处理。液膜法处理氨氮废水效率高，耗能少，无二次污染，但在处理过程中往往伴生着水渗透蒸馏的过程，使处理难度增大，成本增加，对这个过程的控制是液膜法运用的难点。
二、处理氨氮废水的新工艺
1、电化学氧化法
电化学法通过两种途径去除废水中的氨氮：
(1)直接电氧化：NH3在阳极直接被氧化为N2和水。
NH3+30H1/2N2+3H20+3e-
(2)间接电氧化：Cl-在阳极被氧化为Cl2，再作为强氧化剂使水中的氨氮氧化为N2。2Cl-C12+2e-
C12+H20HOCl+H++CI-
2NH4++3HOClN2+3H20+5H++3C1一
此过程以间接电氧化为主。欧阳超旧等用电化学氧化对氨氮的去除条件进行研究。确定pH为6~lO，电流密度为85mA／cm2,CI-浓度为8．0g／L为该实验的最佳条件。而且证明Ru02-IrO2—TiO2／Ti电极具有优越的性能。在最佳工艺条件下，进水氨氮浓度为1800～2000mg／L的猪场废水处理后，氨氮去除率3h内达到98．22％。电化学法能够有效地处理高浓度氨氮废水，工艺简单，操作方便，但是该方法耗电量大，成本较高。
2、光催化氧化法
光催化氧化法是利用半导体材料满价带和空导带的电子结构。当用紫外光照射时，TiO：价带上的电子被激发进入导带，在价带上形成空穴。空穴将TiO：表面的OH一和H：O分子氧化为·OH，·OH具有很强的氧化性，从而实现对氨氮的氧化。乔世俊等用光催化氧化法对质量浓度为1460mg／L的氨氮废水进行处理，反应时间为24h时，可以达到95％以上的氨氮去除率。光催化技术具有低能耗、操作方便、反应条件温和，但氨氮废水的氧化产物N02-和N03-对人体还是有害的，需要进一步处理。对于光催化剂的研究目前还处在实验室研究阶段，光催化机理和反应影响因素还有待进一步分析，更稳定有效的催化剂制备还在研究之中。
3、超声波法
超声波的传播是波的膨胀和压缩交替的过程，在膨胀周期内，超声波对液体产生负压效应，使液体断裂产生空穴，形成空化核。空化核在极短时间内迅速破裂，在周围极小的空间内形成局部高温(高达5000K)高压(可达50MPa)，并伴随强烈的冲击波和速度高达100m／s的微射流。高温高压可使水分子裂解为·H、·HO、·H02和H：O：等强氧化自由基来氧化氨氮，另外在冲击波和微射流的作用下，氨氮分子进入气泡中直接进行热解反应，降解速度较快。结果表明，随着pH的升高，氨氮的去除效果越好；随着氨氮浓度和气液比增大，氨氮的降解率也升高，当其值增大到一定程度时，在一定声场下，随着辐射时间的延长，氨氮降解率基本不变。在优化条件pH值11，气液比800，氨氮浓度4948mg／L，经超声辐射2h后，降解率可达97．64％，可达标排放。超声波是一种先进、高效的废水处理技术，可以用来处理多种废水中的化学污染物，特别是用来对一些难降解、有毒有机污染物和氨氮的处理，工艺简单，降解速度快，和其它方法联用方便，成本低廉。但是，迄今缺乏高效的、大批量处理或流水式连续运行的声学操作系统，这是声化学研究的瓶颈。对于氨氮废水的处理，目前还处在研究阶段，工艺条件还需进一步研究。
结束语：
氨氮废水的处理在国内外都是一项技术难题。处理氨氮废水，单独使用物理、化学或生物的方法都不能使废水达标排放，今后研究的方向是把二种或三种处理方法结合起来，达到基建和运行成本最低、处理水效果最好、无二次污染和出水水质符合国家规定的排放标准。
参考文献：
[1]王宗平，陶涛，等．垃圾渗滤液预处理——氨吹脱法[J]．给水排水，200l，27(6)：15一19．
[2]吴方同，苏秋霞，等．吹脱法去除城市垃圾填埋场渗滤液中的氨氮[J]．给水排水，200l，27(6)：20—24．
处理污水氨氮的方法范文篇2
【关键词】氮生活饮用水调查
中图分类号：R155文献标识码：B文章编号：1005-0515（2011）6-357-01
近年来，由于城镇人口增长及城镇生活污水处理相对不力、农业生产大量使用化学肥料，地表水三氮（氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮）污染严重，致使地下水不同程度受到三氮污染[1-2]。为避免潜在的危害，保障广大人民群众的身体健康，我们对诸城市142份生活饮用水进行了三氮含量调查。
1对象与方法
1.1对象诸城市142份生活饮用水，其中末梢水56份，井水86份。
1.2方法按GB/T5750.5-2006《生活饮用水标准检验方法无机非金属指标》的规定，氨氮采用纳氏试剂分光光度法，亚硝酸盐氮采用重氮偶合分光光度法，硝酸盐氮采用紫外分光光度法。检测结果按GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》、CJ3020-93《生活饮用水水源水质标准》、GHZB1-1999《地表水环境质量标准》综合进行评价。限量值为：氨氮≤0.50mg/L、亚硝酸盐氮≤0.10mg/L、硝酸盐氮≤10.0mg/L，规定以上3项均合格为合格生活饮用水。率的比较采用x2检验。
2结果
生活饮用水三氮各项及总合格率见表1。通过对井水和末梢水的三氮各项及总合格率分别进行统计学检验，井水和末梢水的氨氮合格率、亚硝酸盐氮合格率差异无统计学意义(P>0.05)。而井水和末梢水的硝酸盐氮合格率、总合格率差异有统计学意义(P
3讨论
水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮除来自自然界的氮循环外，主要来源于含氮有机物（尤其是人畜粪便）、未经处理的生活污水及含氮工业废水大量排放及其渗漏以及农田大量施用氮肥等含氮物的污染。
测定水中各种氮化合物，可以大致判断水质污染的时间、程度和趋势，从而了解水质的动态变化，判断污染和自净情况。氮化合物在水中出现往往不止1项，有时2项，而且经常是3项。氨氮本身对人体健康不造成直接明显的危害，但氨氮较高时，可使水有臭味。清洁水不含氨氮或含量甚微。人畜粪尿和工农业废水污染引起氨氮升高说明水受到有机物新近污染，也可能有病原体进入水内，此时水不安全。大气污染或亚硝酸盐氮及硝酸盐氮还原成氨氮，使雨水或浅层地下水氨氮升高，并无太大卫生学意义。因此，分析氨氮要注意区分来源。亚硝酸盐氮是一种致突变物，在胃内与食物中的仲胺反应，生成强致癌物质亚硝胺[3]。清洁水不含亚硝酸盐氮或含量极微。水中亚硝酸盐氮来自污染及硝酸盐氮还原。亚硝酸盐氮是很不稳定的中间产物，其存在表示有机物分解还在进行，水中微生物仍很活跃，致病菌可能仍未死灭，这种水仍不安全。所以亚硝酸盐氮还是越低越好。硝酸盐氮在婴幼儿体内被还原为亚硝酸盐氮，引起正铁血红蛋白血症，一般成人不会患此病。硝酸盐氮存在于大部分天然水中，一般地面水中含量不高，而地下水由于地质原因，其量高低不一[4]。工农业废水污染可使硝酸盐氮增高。硝酸盐氮是最后产物，当水中只有硝酸盐氮时，表示无机化过程已完成，致病菌多已死灭，污染已过去，达到了自净。有些井水采自浅层地下水，特别在农村，其取水点多在田间地头，周围少有卫生防护措施，附近甚至有农田排水及排污沟渠。受各种条件限制，从地下抽出井水后不经加氯消毒便直接饮用，污染的三氮得不到有效去除，造成井水的三氮合格率较低。但其可供选择的水源有限，只能采取控制污染，加强卫生防护，尽可能经净水处理后再饮用。末梢水所用的常规净水工艺系统(由混凝、澄清、过滤和消毒等组成)主要去除水中悬浮物和胶体物质，并能去除部分三氮，但无法完全消除三氮污染，只适用于处理较清洁原水。为保证安全，三氮超标的水不宜作为生活饮用水。而去除三氮需较高的经济投入，可考虑选择生物预处理、生物慢滤等成本低、运行管理简单的净化工艺来降低三氮，以保证水质安全，保护广大人民群众的身体健康。
参考文献
[1]李志萍,张金炳等.污染河水中氨氮对浅层地下水的影响.地球科学：中国地质大学学报，2004，29(3):363-368.
[2]叶辉，许建华.饮用水中的氨氮问题.中国给水排水，2000，16（11）：31-34.
[3]陈灏珠．内科学[M]北京：人民卫生出版社，1987．340．
处理污水氨氮的方法范文
关键词：氨氮；氨水；硫酸铵；磷酸铵镁
中图分类号：TV211.1文献标识码：A文章编号：
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-。对于氨氮浓度高达7500mg/L的废水，在4V、11L/h、60℃的操作条件下，电解1.5h平均去除率可稳定在58.1%左右，3h去除率接近63.8%，脱除的氨氮可以以浓氨水形式回收，降低处理成本，实现了废物资源化利用。
2、将氨氮制成硫酸铵回收利用的废水治理技术
采用空气吹脱加硫酸吸收的闭气氨氮汽提系统是将废水中的氨氮去除，并将氨氮制成硫酸铵回收利用的废水治理技术。此法不但有效地治理了高氨氮废水，还将氨氮回收利用。闭式硫酸吸收法处理技术的使用，将废水中氨氮浓度为5000~8500mg/L，用闭式硫酸吸收法处理后，废水中氨氮脱出率约为99%，排入水沟与不含氨氮的污水混合，进一步降低污水中的氨氮含量，送往污水处理厂进一步处理，有效地解决了原污水排放不合格的问题，极大地缓解了污水处理场的压力。也减少了氨气的外泄，改善了现场环境，同时得到硫酸铵溶液可回用利用。
聚丙烯(PP)中空纤维膜法处理高浓度氨氮废水，也可将氨氮制成硫酸铵回收利用。疏水微孔膜把含氨氮废水和H2SO4吸收液分隔于膜两侧，通过调节pH值，使废水中离子态的NH4+转变为分子态的挥发性NH3。聚丙烯塑料在拉丝过程中，将抽出的中空纤维膜拉出许多小孔，气体可以从孔中溢出，而水不能通过。当废水从中空膜内侧通过时，氨分子从膜壁中透出，被壁外的稀H2SO4吸收，而废水中的氨氮得以去除，同时氨以(NH4)2SO4的形式回收。聚丙烯中空纤维膜法脱氨技术先进，二级脱除率≥99.4%，适用于处理高浓度氨氮废水，处理后废水能够达标排放。采用酸吸收的方法，可以(NH4)2SO4的形式回收氨氮，且不产生二次污染。膜法脱氨工艺设备简单，能耗低，占地面积小，操作方便。
3、鸟粪石结晶沉淀法回收氨氮技术
磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O)俗称鸟粪石，英文名称struvite(magnesiumammoniumphosphate)，简称MAP，白色粉末无机晶体矿物，相对密度1.71。MAP是一种高效的缓释肥料，在沉淀过程中不吸收重金属和有机物。此外，它可用作饲料添加剂、化学试剂、结构制品阻火剂等。
关于鸟粪石结晶沉淀法处理氨氮废水的应用研究，很多研究者研究了影响鸟粪石形成的因素，主要有反应时间，pH值，沉淀剂投加摩尔配比，不同沉淀剂的选择等影响因素。
3.1反应时间
研究表明，鸟粪石结晶法反应时间对氨氮的去除率影响很小，因此鸟粪石结晶沉淀法的反应时间主要取决于鸟粪石晶体的成核速率和成长速率。应用MAP法处理氨氮废水时，使用适宜的搅拌速度和控制适当的反应时间，能使药剂充分作用，使MAP反应充分进行，有利于MAP的结晶作用和晶体的发育与沉淀析出。但反应时间不宜过长，否则会破坏鸟粪石的结晶沉淀体系，降低结晶沉淀性能。另外，反应时间越长，所需的动力消耗越多，处理费用越高，会影响MAP法的经济效益；搅拌速度过大，形成的絮凝体会再次被打散，反而影响了混凝沉淀的效果。显然，MAP法的反应时间需要结合被处理氨氮废水的水质特征，所用药剂种类、处理工艺等具体确定，一般都在1h以内。
实际应用中，由于废水含有各种颗粒物，成核过程所需的过饱和度较均相低，成核晶核数难以准确控制，形成大量细小的鸟粪石颗粒，难以回收，故结晶沉淀应在生长阶段加强控制，可在不饱和阶段添加适宜的晶种，从而培养出粒径分布均匀、品质较好的鸟粪石结晶体。
3.2pH值
在一定范围内，鸟粪石在水中的溶解度随着pH的升高而降低；但当pH升高到一定值时，鸟粪石的溶解度会随pH的升高而增大。当pH11时,沉淀为鸟粪石和Mg3(PO4)2；当pH值为12时，沉淀为Mg3(PO4)。综合文献得知，鸟粪石沉淀法回收氨氮的最优pH范围为8～10之间，不同的研究得出的结论有所差别。
3.3沉淀剂投加的摩尔配比
鸟粪石结晶沉淀法去除氨氮，对于沉淀剂投加的摩尔配比，研究者主要研究了氮、镁和磷的不同摩尔配比对氨氮去除的影响以及鸟粪石的生成情况。要生成磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O)沉淀，沉淀剂投加的摩尔配比n(Mg2+)：n(NH4+)：n(PO43-)理论比应为1∶1∶1。根据同离子效应，增大Mg2+、PO43-的配比，可促进反应的进行，从而提高氨氮的去除率与去除速率。虽然投加过量的镁盐和磷酸盐可提高氨氮的去除率，但过量到一定程度后，处理成本不经济，而且增加了水中磷的含量，由于磷本身也是污水处理的控制指标，添加过量会造成二次污染。通常在降低磷酸盐投加比例的同时，适当增加镁盐的投加量，可提高氨氮去除率。穆大刚等以MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O为化学沉淀剂处理高浓度氨氮废水(9500mg/L)，确定的最佳工艺条件为n(Mg2+)：n(NH4+)：n(PO43-)=1.25∶1∶1，氨氮去除率>95%。总的来说，适当增大Mg2+、PO43-的配比，可提高氨氮的去除率，但药剂最佳投配比受多方面因素的影响，应综合考虑各因素确定沉淀比的最佳配比。
3.4沉淀剂的选择
MAP法可选用多种含Mg2+的镁盐和含PO43-的磷酸盐作为化学沉淀药剂。例如，可作为镁盐药剂的有MgO、MgCl2、MgCl2·6H2O、MgSO4、MgCO3等，也可用卤水代替镁盐；作为磷酸盐药剂的有H3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4、Na2HPO4·12H2O、MgHPO4·3H2O等。但是，不同药剂对氨氮废水的处理效果与处理成本有明显的差异，氨氮去除率可在54.4%～98.2%之间波动，普遍认为以磷酸氢二钠和氯化镁为沉淀剂对高氨氮废水处理效果较好，氨氮的去除率>90%；镁盐的成本是处理的主要成本之一，使用不同的镁盐其成本占总处理成本的4.4%～40.2%之间，使用MgCO3比使用MgCl2成本低18.3%；磷酸盐较贵，寻找更为廉价高效的磷酸盐可大幅度降低废水处理成本。
4、结语
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。资源化技术的开发研究将使新技术在社会效益、经济效益和生态效益之间找到平衡点，实现可持续发展。