废水中氨氮脱除方法最新进展_王笃政

氮肥技术摘要简要介绍脱除焦化废水中氨氮的各种方法，并就各种方法的优缺点进行了比较。关键词焦化废水脱除氨氮物化法生化法废水中氨氮脱除方法最新进展王笃政徐宴钧张红富孙祥冰（中北大学化工与环境学院中北大学材料科学与工程学院山西太原030051）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2011年第32卷第5期氮肥技术在用煤制焦炭、煤气净化和焦化产品回收的过程中，产生大量焦化废水。焦化废水排向水体会造成水体富营养化、水体黑臭等一系列环境问题。焦化废水成分复杂，其中所含的酚等成分经一般工艺处理后去除率较高，但是其中的氨氮成分却不易去除，废水难以达到排放标准。现对焦化废水中氨氮脱除方法进行总结，并简要介绍其优缺点及研究进展情况。1物化法1.1吹脱法吹脱法是将气体通入水中，使溶解于水中的气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除目的。用空气作载气称为吹脱，用水蒸汽作载气称为汽提[1]。此方法适用于处理含高浓度氨氮的焦化废水，汽提法效率较高，但能耗大；吹脱法效率低，但能耗低、设备简单、操作方便。林奇[2]采用吹脱法对氨氮废水进行处理试验，结果表明：在理想状态下吹脱效率将＞90％。1.2煤气流解吸法煤气流解吸法是用煤气对焦化废水进行脱氨氮。此方法流程简单、节约能源。李笑原[3]利用煤气流解吸法预处理焦化废水中的氨氮，结果表明：处理量为2m3/h的小型工业试验在最佳解吸条件下氨氮脱除率达94.79％，剩余氨氮含量为194mg/L。1.3离子交换法离子交换法是在离子交换柱内借助于离子交换剂上的离子和废水中的铵离子进行交换，从而达到脱氨氮目的。此法适用于中小型企业，处理中等浓度以下的氨氮废水，其优点是氨氮净化效率高、设备简单、易于操作，但此方法离子交换剂用量大、成本较高。1.3.1无机离子交换法（1）沸石李大亮[4]研究了用改性斜发沸石对焦化废水中氨氮的吸附行为，考察了pH值、氨氮初始浓度以及竞争阳离子等对钠型沸石吸附氨氮的影响。（2）活性炭活性炭吸附的特点是吸附量大，但其再生困难，其使用不为人们看好。（3）粉煤灰周静[5]利用粉煤灰-石灰体系作吸附剂处理焦化废水中氨氮后，水样中氨氮浓度由77.67mg/L降至25mg/L以下，达到国家工业废水二级排放标准。（4）硬硅钙石韩剑宏[6]用纳米级吸附材料硬硅钙石，对焦化废水的氨氮进行脱氮试验研究，并与活性炭的性能进行比较，结果表明：活性炭的吸附性能略优于硬硅钙石，但活性炭价格较高，不易再生。（5）天然膨润土夏海萍[7]研究了用膨润土粘土对焦化废水中的氨氮进行吸附，结果表明：天然膨润土能够有效地吸附焦化废水中的氨氮NH4+离子。1.3.2有机离子交换法（1）磺化煤磺化煤吸附量较小，废水处理后远达不到排放标准，需进行二级处理。（2）强酸性离子交换树脂刘宝敏[8]研究强酸性阳离子交换树脂对高浓度焦化废水中氨氮的吸附行为，结果表明：静态条件下，树脂对氨氮的最大吸附率为90.87％；动态条件下，树脂对氨氮的最大吸附量＞2.5mg/g树脂。1.4乳化液膜法乳化液膜法是以乳化液膜（如煤油膜）为分40离介质，在油膜两侧浓度差和扩散传递使NH3进入膜内，从而达到分离目的。此方法适用于处理中、低浓度氨氮废水，具有节省萃取试剂耗量、提取率高、无二次污染等优点，但存在液膜稳定性、液膜溶胀的发生等问题。李可彬等[9]采用乳状液膜法去除废水中的氨氮，结果表明：对氨氮含量在1000mg/L以上的废水的一级去除率达97％以上，处理后的废水符合排放标准。1.5复合高铁酸盐法复合高铁酸盐法是通过高铁的强氧化作用使其中部分NH4+氧化成为NO3-N,有利于后续下艺的处理；高铁分解另一部分铵盐产生的Fe（OH）3和Fe3+经处理最终以沉淀的形式析出。该方法絮凝剂用量小、设备投资少、工艺简单、无二次污染、处理效果更好，但高铁的价格较高，其经济性欠佳。冉春玲等[10]用复合高铁酸盐对氨氮不能达标的焦化废水系统排放水进行深度处理，氨氮脱除率可达98％以上，处理后的废水氨氮浓度仅为0.0345mg/L，远低于国家排放标准，且无色、无味。1.6烟道气法烟道气法是在喷雾塔中废水与烟道气接触并发生反应，废水全部汽化，塔中的O2、烟道气中SO2及废水中的NH3反应生成（NH4）2SO4。此方法适用于有烟道气的工厂，实现了废水的零排放，做到以废治废，但其在应用上受到条件制约。殷广谨[11]等人利用烟道气处理焦化剩余氨水，该技术已获发明专利，且在江苏淮钢集团焦化剩余氨水处理过程中获得成功应用。1.7超声辐照法超声辐照法是以在空化泡内发生的高温热解反应为主，溶液中的氨分子进入空化泡内