氨氮的去除

　　目前含氨氮廢水的處理技術有:生物硝化法、離子交換法、吹脫法、液膜法、氯化或吸附法以及濕式催化氧化法等，對于氨氮濃度為幾十mg/L的二級生化出水，以生物硝化法、吹脫法和離子交換法應用最多，當氨氮濃度不高時則宜采用氯化法。

　　生物硝化法脫氨

　　生物硝化脫氨是利用硝化菌和亞消化菌在好氧條件下將氨轉化為硝酸鹽的過程。這兩種細菌都是化能自養(yǎng)菌，在有氧條件下，亞硝化菌首先將氨氧化為亞硝酸鹽，然后硝化菌再將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽。國內眾多的污水處理廠都具有生物硝化功能來去除污水中的氨氮，對于專門考慮生物硝化的處理設施，可將污水中的氨氮脫除到2mg/L以下。實際工程中，生物硝化同深度去除COD是同一構筑物中完成的，相關研究表明，采用礦物質載體的接觸氧化工藝處理煉油廠二級生化處理出水，經過112h的反應，當進水氨氮為20mg/L左右時，出水氨氮可以達到3mg/L以下。

　　應該說明的是，生物硝化脫氨只能將氨氮轉化為硝酸鹽，總氮量并沒有減少，如果回用工藝對總氮有要求，應增設反硝化單元。

　　吹脫除氨

　　氨吹脫是首先將污水的pH調節(jié)到10.8～11.5，再使污水以水滴的形式逆流同大量空氣進行傳質，進而將水中的氨氮以NH3的形式擴散到大氣中的方法。這種除氨工藝簡單，容易控制，但存在二個主要問題:

　　(1)氨的吹脫效率隨pH值的關系很大，為了達到較高的氨氮去除率，必須對污水的pH值調節(jié)到堿性，需要投加堿，原水中酸度越高，調節(jié)pH消耗的堿量越大；脫氨后的污水還要降pH調整到中性，需要投加酸或CO2，這將增加運行費用，同時還增加了污水中的溶解性固體含量。

　　(2)氨吹脫的效率同水溫、氣溫有很大的關系，溫度越低，氨的脫除效率越低，20℃時，典型的氨去除率為90%～95%，而10℃時，氨去除率降低到75%以下。一般情況下吹脫的氣水比在3000以上，對于敞開式系統，水溫將同環(huán)境氣溫趨于一致，環(huán)境溫度過低將大大影響吹脫效率，如果環(huán)境溫度低于0℃，脫氨塔將不能運行。因此，對于氣溫較高的南方地區(qū)，如果水中酸度不高，采用吹脫法脫氮是可行的，在北方寒冷地區(qū)，則不易采用吹脫脫氮。

　　離子交換除氨

　　一般的陽離子交換樹脂對NH+4沒有優(yōu)先選擇性，不能用來脫氨，但斜發(fā)沸石對氨離子具有優(yōu)先選擇性，可以用來脫氨，這種脫氨工藝在美國已經應用多年，效果良好。其主要工藝流程是:污水通過斜發(fā)沸石離子交換器的過程中，污水中NH+4同沸石上的Na+發(fā)生等當量離子交換，Na+進入到污水中，而NH+4則通沸石中的陰離子結合并固著在沸石中，這樣在流經斜發(fā)沸石離子交換器的過程中，污水中氨得到去除。當沸石對氨的吸附達到飽和后，則停止進水，對沸石進行再生，再生后的沸石可以恢復交換能力，進入下一個周期的離子交換。這種工藝的出水中氨含量可以達到1mg/L左右。

　　影響斜發(fā)沸石交換過程的主要影響因素有:pH值、污水中陽離子組成、沸石粒徑及水力負荷等。銨的最佳交換pH值范圍為4～8，運行證明，污水中陽離子組成不同會影響到沸石對氨的交換容量，在通常的城市污水陽離子濃度下，沸石對氨的實際交換容量約為總交換容量的1/4～1/5。此外，沸石粒徑越小、水力負荷越低，銨的去除效果越好。

　　氯化脫氨

　　研究表明，投加液氯可以去除氨氮，根據試驗結果，當投氯量/氨氮量=7.6∶1時，全部氨氮被氧化，進一步投加的氯成為自由余氯。美國環(huán)保署的研究發(fā)現，氯氧化氨氮的最終產物除了氮氣外，還有三氯化氮和硝酸鹽產生。對于20mg/L氨氮廢水，pH=6～8時，整個反應過程約1分鐘。該工藝的特點是基建投資低，操作靈活。

　　綜合對比，由于生物硝化法脫氮同COD的去除是結合在一起的，因此生物硝化法最為經濟；對于水中氨氮濃度較高又地處南方的工程，吹脫除氨可能是經濟的選擇，北方地區(qū)則不可采用；離子交換除氨在國內尚無應用，同時其投資大、工藝復雜，應謹慎選擇；當水中氨氮濃度較低時采用氯化脫氨可能更為經濟，該方法也可同其它除氨工藝結合使用。