浅析单县东沟河清淤氨氮废水处理方法

浅析单县东沟河清淤氨氮废水处理方法

张景福

山东省菏泽市生态环境局单县分局 274300

摘要:氨氮废水来源多、危害大。文章介绍了单县东沟河氨氮废水处理方法

关键词:氨氮废水;处理方法;技术现状

随着环保意识的日益加强，单县东沟河废水中氨氮处理引起了人们的普遍关注，氨氮废水中氨氮外排标准不断提高。本文论述了当前单县在不同工艺在处理氨氮废水时的应用情况及特点。

1、氨氮概述

氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。一般以NH3－N表示。氨氮废水通常指含NH3和NH4+的废水。人类生产生活的诸多方面导致氨氮废水的产生，如人类本身的吃喝拉撒、垃圾渗滤液等;农业方面的畜禽养殖和农田尾水;工业方面的冶金、化工、化肥、煤气、炼焦、柔革、味精、肉类加工等作业，都涉及到氨氮废水。氨氮的危害［1－3］:氨氮废水中逸出来氨气对人的眼、鼻、气管都有强烈的刺激作用。进入血液中的氨对人体的脑、心脏、肝脏、肾脏都会造成伤害;水体中的氨氮浓度过高，会造成富营养化，从而导致湖泊出现水华现象，海洋出现赤潮现象，进而危及水生动植物的生存;供水水源中氨氮浓度过高会引起供水管网的堵塞和腐蚀;饮用水中存在氨氮有可能转变成对人体毒害较大的NO2－N和NO3－N。

2、氨氮废水的处理方法

氨氮废水的处理方法分两大类，即氨氮转形处理法和氨氮解体处理法。氨氮转形处理法是让废水中的氨氮转换一种存在形式，从废水中分离出来。这类方法主要有吹脱法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法。氨氮解体处理法顾名思义是将废水中氨氮破坏掉，使其不复存在，消除其危害。这类方法主要包括生物法和折点氯化法。

2.1氨氮转形处理法

2.1.1吹脱法

在碱性条件下，水中的氨氮主要以游离氨的形式存在，当向水体中鼓入空气或蒸汽时，游离氨穿过气液界面向气相转移，从而达到脱除的目的。刘华等对工业废水进行蒸氨/吹脱两段处理，取得了较好的氨氮去除效果。黄军等对某化工企业废水采用吹脱法进行预处理，将氨氮含量1200mg/L的废水降至60mg/L。吹脱法对处理高浓度氨氮废水十分有效，且设备结构简单，容易操作，技术成熟，去除率也较高，缺点是只能去除游离的氨，去除很难彻底。能耗较高，吹出的氨气需进一步吸收处理，且易造成二次污染，吹脱塔也容易结垢。低温效果降低明显，吹脱后废水需回调pH值。

2.1.2化学沉淀法

化学沉淀法一般指磷酸铵镁沉淀法(简称:MAP)，原理可用反应式表示为：沉淀产物俗称鸟粪石，可以作缓释肥。文艳芬等研究了化学沉淀法脱除氨氮的工艺条件，镁源由氯化镁提供，PO43－由磷酸氢二钠提供。结果表明:化学沉淀法对不同浓度的氨氮废水均有效。较佳条件为:温度25～35℃，pH=10，镁∶氮∶磷=1．2∶1∶1．2(摩尔比)，在此条件下处理初始氨氮浓度1000mg/L的废水，时间20min，去除率高达98．7%。化学沉淀法工艺简单，占地面积小，反应速度快，回收率高，受温度影响小，处理高浓度氨氮废水更有效，且沉淀得到的氨氮可循环再利用。但该法除氨氮不彻底，药剂投入量大导致成本偏高，过量的药剂也会引起二次污染。

2.2氨氮解体处理法

2.2.1生物法

生物法是利用微生物的作用，在有氧条件下，氨氮可被硝化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮;在缺氧条件下，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮又被反硝化成氮气，从而实现氨氮的去除。传统生物法具有工序较短、操作简单、成本低、效率高、不造成二次污染等特点，但仅限于低浓度氨氮废水，且对温度、pH、碳含量、溶解氧、有毒有害物质的要求较高，反应时间也较长。为了弥补这些不足，科研工作者又开展了一系列改进技术研究，如同步硝化反硝化技术［、短流程硝化反硝化技术、厌氧氧化技术等。

2.2.2折点氯化法

折点氯化法简单说就是利用Cl2或ClO－(次氯酸钠)将废水中的氨氮氧化成N2，实现除氨氮的目的。过程中当废水中的氨氮趋近0时，水中剩余的氯也较低，这个点称为折点。此方法效果好、反应快、不受水温影响、操作方便、投资节省，但处理高浓度氨氮废水运行成本高。水中有机物及与氯气生成三氯甲烷等，需进行预处理或深度处理，并且Cl2和次氯酸钠的储运不方便。

2.3联合处理技术

现有技术单独应用，存在多方面的不足，两种或多种技术联合使用可弥补某些不足。比如吹脱法+生物法、吹脱法+折点氯化法、化学沉淀法+生物法、反渗透+电渗析，但达到完善依旧很难。

2.4机械蒸汽再压缩法

机械蒸汽再压缩(MVＲ)技术是利用蒸发器中产生的二次蒸汽，经压缩机压缩、压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室，当作加热蒸汽使用，氨与水分子相对挥发度不同，通过蒸汽作用多次汽化和冷凝实现高纯度分离，氨转化为气态从水中逸出，从而达到脱氨氮的目的。张金鸿等采用机械蒸汽再压缩技术处理反渗透浓水，中试结果表明:出水氨氮浓度不超过10mg/L，COD不超过50mg/L，可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920－2002)的要求。申涛等将MVＲ技术引入汽提脱氨中，分别采用MVＲ汽提脱氨法、单塔汽提及双效汽提处理高浓度氨氮废水，进水质量浓度为6g/L，废水处理量为40m3/h，使处理后的废水均达到相关排放标准。实验结果表明:利用MVＲ汽提脱氨技术处理废水的成本为13．24元/t，是汽提精馏技术处理成本的33．16%，双效汽提技术的57．72%。MVＲ法适用于含盐量较高且有机物难于降解的氨氮废水，对总氮和总磷也有较好的处理效果。MVＲ浓缩液加工后可作为盐粗品出售，具有良好的循环经济效益。在蒸馏过程中，需加入气体收集处理装置，避免造成二次污染。该方法经济高效，但目前仍在研究阶段，工艺条件还需进一步研究。

3、结语

技术进步永无止境，科研探索从来停歇。理想的单县东沟河水的氨氮处理技术应不断向高效、彻底、清洁、易控制、低成本、适应性广等方向而努力。