氨氮廢水處理技術
來源：江蘇海普功能材料有限公司 閱讀：7459 更新時間：2020-08-20 10:52一、氨氮廢水現狀
氨氮廢水主要來源于化肥、焦化、石化、制藥、食品等行業廢水，氨氮廢水的處理方法通常有物理法、化學法、物理化學以及生化法等。
（1）生物法
傳統的生化法主要用于低濃度氨氮廢水處理，它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮轉變為氮氣。
低濃度氨氮廢水通常具有比低的特點，有些生產廢水甚至不含COD，因此采用生物脫氮的方式處理，需要加入碳源，運行成本很高。常見工藝有A/O或A2/O）和SBR工藝。
其缺點是處理過程對溫度和工業廢水中某些組分的干擾非常敏感，需要的反應器體積比較大，而且反硝化過程中會產生N2O，易轉化為其它影響臭氧層的氮氧化物，反硝化把NH4＋這種有價值的物質轉化成N2逸入空氣，造成浪費。
在A/O工藝中，為了促使反硝化反應順利進行，一般要求C/N大于3。
（2）蒸汽汽提法
蒸汽汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉變為氨氣逸出，其處理機理與吹脫法基本相同，也是一個氣液傳質過程，即在高pH值時，使廢水與蒸汽密切接觸，從而降低廢水中氨濃度的過程。
傳質過程的推動力是氣相中氨的分壓與廢水中氨的濃度對應的平衡分壓之間的差值。蒸汽汽提法由于采用的工作介質是蒸汽，氨自廢水進入蒸汽中，然后在塔頂精餾成為濃氨水回收，因此無需增加后處理工序。
蒸汽汽提所需蒸汽體積要比空氣吹脫法中所需空氣體積小得多，因此設備體積較小，占地面積較少。汽提法比較適用于處理1000mg/L以上的高濃度氨氮廢水，對氨氮的去除率可達99％以上，效率高，技術成熟度好。
但是，常規的汽提廢水脫氨技術蒸汽消耗量大，處理廢水單耗比較高。蒸汽汽提廢水脫氨技術的普及推廣應用需要在節能降耗方面加大研究開發的力度。
（3）離子交換法
離子交換法適用于氨離子濃度在10～100mg/L的廢水。其原理是選用陽離子交換樹脂，將水中的銨離子與樹脂上的鈉離子交換，從而達到去除銨的目的。
沸石具有從含鈉、鎂和鈣等離子的溶液中有選擇地去除氨離子的特點，因而選其作為交換樹脂也叫有選擇性的離子交換法，穿透的樹脂要用2%的氯化鈉溶液再生，再生液經過去氨處理后再循環使用，達一定的循環率后排放。
離子交換除氨法樹脂的再生操作復雜，設備及管道的腐蝕嚴重，再生下來的氨回用價值不高，因此工業型規模應用很少。
（4）化學沉淀法
化學沉淀法是通過向水中投加化學藥劑，使氨反應生成不溶于水的沉淀，從而達到廢水脫氨的目的。一般所用的化學藥劑為鎂鹽和可溶性磷酸鹽。
化學沉淀法的氨氮脫除率一般為80%-90％。工藝比較簡單、設備投資較少。
但是由于需要向廢水中投加國家嚴格控制排放的磷酸鹽（國家一級標準要求磷<0.5mg/L），后續除磷要求很高。因此該工藝一般只適用于氨氮和磷同時存在的場合。
（5）膜分離法
采用膜分離技術處理氨氮廢水是近幾年來研究比較多的廢水脫氨技術之一。膜分離技術處理氨氮廢水的處理效果比較好，條件溫和。
由于氨氮廢水中往往有較多的固體懸浮物及易于結垢的鹽類，考慮到膜的阻塞及再生問題，膜分離技術對水質的要求較高。
（6）反滲透法和電滲析法
反滲透法和電滲析法的投資和運行費用都比較高。
而且，電滲析的預處理要求高，反滲透膜的使用壽命短，目前在國內應用極少。
一般采用生化處理方式降低廢水中的氨氮含量，隨著化肥、石油化工等行業的迅速發展壯大，越來越多的高氨氮廢水生化處理不達標，成為制約行業發展的一項重要因素。
二、海普定制化處理工藝
江蘇海普功能材料有限公司致力于高性能吸附劑和催化劑產品的研發和產業化，2018年獲批為蘇州市吸附與催化功能納米材料工程技術研究中心通過多年的自主研發，在離子交換技術與吸附技術、納米無機材料雜化技術等方面具有國際領先的水平，實現吸附和催化產品的系列化，并成功應用于環境保護和資源循環領域。
以自主研發的系列高性能吸附劑和催化劑產品為核心，配合自主開發的工藝技術，海普已經成為專業的綠色環保解決方案供應商。
圖1 氨氮水處理工藝
海普公司研發的特種吸附材料能針對性地吸附廢水中的氨氮物質，對氨氮物質能做到高效吸附且脫附徹底，脫附后的廢水氨氮含量可達到排放標準。
采用海普的吸附工藝處理氨氮廢水時，將廢水預先過濾去除其中的懸浮和顆粒物質，然后進入吸附塔吸附，吸附塔中填充的特種吸附材料能將廢水中的氨氮吸附在材料表面，出水氨氮可達標排放。
吸附飽和后，再利用特定的脫附劑對吸附材料進行脫附處理，使吸附材料得以再生，如此不斷循環進行。
三、案例介紹
本新建氨氮廢水吸附處理設施，總設計廢水處理規模為300m3/d，氨氮廢水氨氮含量高，生化后氨氮含量超標，達不到排放標準，影響企業的穩定生產。海普對該廢水進行了定制化的工藝設計，廢水設計指標如下表。
案例1 吸附進出水數據
|
水量
（m3/d） |
原水氨氮濃度
（mg/L） |
出水氨氮濃度
（mg/L） |
去除率 |
|
300 |
300 |
12.3 |
96% |
海普定制的吸附工藝能深度吸附去除廢水中的氨氮，氨氮的去除率穩定在90%以上，吸附出水氨氮含量遠低于客戶要求（<25mg/L），由圖可以看出廢水中的氨氮大部分被吸附脫除，氨氮被轉移至少量脫附液中，脫附液氧化后可直接返回前端生化系統，滿足客戶排放要求的同時，不產生二次污染，保障了企業的正產運行。
1. 高效去除廢水中的氨氮物質，去除率高，嚴格控制出水的氨氮含量（出水氨氮含量<15mg/L）；
2. 對生化尾水進行深度處理，濃縮比高，解決低濃度廢水處理難題；
3. 設計投資低、運行費用低，工藝先進，無二次污染；
4. 工藝流程簡單、可靠，占地面積小。
