氨氮废水处理技术研究进展_王莉萍

化学推进剂与高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMaterials2009年第7卷第3期·26·氨氮，指以氨或铵离子形式存在的化合氨。氨氮主要来源于人和动物的排泄物，生活污水中平均含氮量每人每年约2.5~4.5kg。雨水径流以及农用化肥的流失也是氨氮的重要来源。另外，氨氮还来自石油化工、冶金、油漆颜料、煤气、炼焦、鞣革、化肥等工业废水。氨氮是水体中的主要耗氧污染物，高含量的氨氮会造成地表水富营养化，主要表现为水草、蓝藻等生物大量繁殖，过量消耗水中溶解氧，严重影响水质，并导致鱼类等水生生物缺氧死亡。其氧化产物亚硝酸盐氮同样具有毒性，低浓度的亚硝酸盐氮能使养殖动物的抵抗力降低，容易感染多种疾病，并会破坏红血球，使血液的供氧能力逐渐丧失。此外，亚硝酸盐氮还容易引起动物的肝、脾脏和肾脏的功能不彰，导致体力衰退、精神不佳。因此，为了保护生态环境，减轻水体污染，国家要求含氨氮废水需要达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996的一级标准，ρ(NH3-N)≤15mg/L)后才可以排放。目前，氨氮废水的处理方法主要有以下几种：生物法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、折点氯化法、湿式氧化法、吹脱及汽提法、电化学法等。文中在总结氨氮废水处理研究的基础上，从原理、影响因素和优缺点等方面对这些方法分别作了具体分析。1生物法生物法是指废水中的氨氮在各种微生物作用下，通过硝化、反硝化等一系列反应最终生成氮气，从而达到处理的目的。对于可生化性高的废水(生化需氧量(BOD):化学需氧量(COD)＞0.3)，NH3-N可通过生物脱氮的方法去除。废水生物脱氮的可能途径如图1所示。1硝化反硝化；2短程硝化反硝化；3厌氧氨氧化图1废水生物脱氮的可能途径Fig.1Possiblewaysofbiologicalnitrogenremovalfromwastewater生物法处理效果稳定，操作简单，适用范围广，不产生二次污染且比较经济；但占地面积大，低温时效率低，对运行管理要求较高。有些物质，如重金属离子对微生物的活动和繁殖有抑制作用，工业运用中应给予考虑。此外，废水中高浓度的氨氮本身对硝化过程产生抑制作用，所以采用生物法处理氨氮废水的初始浓度＜300mg/L时，效果好。1.1传统生物硝化反硝化技术传统生物硝化反硝化技术的原理是：在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；再在缺氧条件下，通过反硝化菌的作用，将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮还原成氮气，从而达到脱氮的目的。传统生物硝化反硝化法的影响因素主要有：pH值、温度、溶解氧、有机碳源等。该技术在工业化中得到了大规模的运用。沈连峰等人[2]采用物化-水解酸化-A/O(厌氧/好氧)组合法处理焦化废水，工程实践表明，该工艺运行稳定且处理效果好，出水水质达到GB8978—1996规定中的二级标氨氮废水处理技术研究进展王莉萍，曹国平，周小虹(黎明化工研究院，河南洛阳471000)摘要:综述了当前氨氮废水各种处理方法的原理、影响因素和优缺点。这些方法包括生物法、化学沉淀法、化学氧化法、膜分离法、离子交换法和吹脱法。介绍了国内外氨氮废水处理的研究现状，指出了氨氮废水处理的技术发展方向。关键词:氨氮；废水处理；进展中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1672-2191(2009)03-0026-07收稿日期:2008-11-04作者简介:王莉萍(1983-)，女，陕西华阴人，助理工程师，研究方向为废水处理技术。电子信箱:amy_497@163.com王莉萍等·氨氮废水处理技术研究进展·27·准。吉林化学工业集团公司污水处理厂采用A/O法处理综合废水，这是一个典型的生物法处理污水工艺的工业运用。其氨氮去除率达到68%，污水处理成本为1.08元/t，具体处理工艺流程如图2所示[3]。而采用一体式厌氧/好氧膜生物反应器(A/O-MBR)处理生活污水，对CODCr、BOD5、氨氮的去除率分别达到96.2%、95.1%和87.1%，使出水水质优于城市杂用水水质标准，达到回用目的[4]。赵宗升等人[5]采用A2/O(厌氧-缺氧-好氧)与混凝沉淀工艺处理垃圾填埋场渗滤液，当进水氨氮浓度为1300mg/L左右时，好氧出水氨氮浓度＜10mg/L。但该系统对总氮的去除率较低，仅为20%~30%。当碳源充足时，采用缺氧/好氧-SBR(序批式活性污泥法)工艺去除酒精废水中的氮，氨氮、总氮的去除率分别大于98%、68%，出水中的氨氮含量达到GB8978—1996规定中的一级标准[6]。图2吉林化工污水处理厂综合废水处理工艺流程Fig.2IntegratedwastewatertreatmentprocessofJilinChemicalIndustrySewageTreatmentPlan