高浓度氨氮废水的处理现状与发展_仝武刚

高浓度氨氮废水的处理现状与发展仝武刚,王继徽,刘大鹏(湖南大学环境科学与工程系,湖南长沙410082)[摘要]简述了高浓度氨氮废水的危害及来源,介绍了对高浓度氨氮废水处理的三种方法:物化法,化学法,生物法,并对这些方法工艺在国内的应用前景作出展望。[关键词]氨氮废水;物化法;化学法;生物法[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1005-829X(2002)09-0009-04Presentsituationanddevelopmentofthetreatmentofhighlyconcentratedammonium-nitrogenwastewaterTONGWu-gang,WANGJi-hui,LIUDa-peng(DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:Theharmandsourcesofhighlyconcentratedammonium-nitrogenwastewaterisdescribed.Thethreemainprocesses:physicochemical,biologicalandchemicalprocessesfortreatingthiskindofwastewaterareintro-duced.TheirfuturedevelopmentandapplicationinChinaareprospected.Keywords:ammonium-nitrogenwastewater;physicochemicalprocess;chemicalprocess;biologicalprocess据报道,2001年我国海域发生赤潮高达77次,比2000年增加49次,氨氮是污染的重要原因之一,特别是高浓度氨氮废水造成的污染。因此,经济有效的控制高浓度氨氮废水污染也成为当前环保工作者研究的重要课题。高浓度氨氮废水来源多,排放量大,如炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等工业部门排放的高浓度氨氮废水,以及动物排泄物和垃圾渗滤液等。1高浓度氨氮废水处理现状与研究动态目前,国内外普遍采用物化法、化学法和生物法,这些方法虽各有特点,但也有一定的局限性,或是不同程度的存在着设备投资大,能耗多,运行费用高,或是废水中的氨氮不能回收利用,排放到空气中造成大气污染等问题,国内多采用物化法和生化法,国外以化学法和生物法为主。因此,笔者介绍高浓度氨氮废水处理的三种方法:物化法、化学法、生物法,并对其进行讨论。1.1物化法研究表明高浓度氨氮对生物活性有抑制作用,所以强化生物预处理过程很重要〔1〕。现在普遍采用物化法、生化法来处理高浓度氨氮废水。物化过程主要采用氨吹脱法,包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法〔2～4〕,其机理是将废水调至碱性,然后在吹脱塔中通入空气或蒸汽,经过气液接触将废水中的游离氨吹脱出来。如果吹出的氨氮直排到大气中,需要考虑排放游离氨总量应符合氨的大气排放标准,以免造成二次污染。在炼钢、化肥、石油化工等行业产生的高浓度氨氮废水多采用蒸汽吹脱法处理。蒸汽吹脱法效率较高,氨氮去除率能达到90%以上,但能耗较大,不仅需要蒸汽锅炉,而且维护工作量大,所以回收利用氨来降低安装运行成本,经吹脱处理可回收到质量分数为30%以上的氨水。空气吹脱法虽然效率比前者低,但能耗低,设备简单,操作方便,在出水氨氮总量不高的情况下,采用空气吹脱比较经济。对于吹脱的氨氮也可以用硫酸做吸收剂,将生成的硫酸铵制成化肥。邓斌利用烟道气处理焦化剩余氨水,把生成的硫酸铵以及废水中的有机物和烟尘一起经收尘器收集后,用来制砖或作锅炉燃烧的助燃添加剂〔5〕。为提高吹脱效率,化肥厂经常进行二次吹脱。影响吹脱效率的因素比较多,吴方同等主要对气液比、pH值、水力负荷与吹脱效率的关系进行了一系列的试验,得出最佳工艺参数:温度为25℃,pH值为10.5～11.0,气液比为2900～3600,水力负荷为3.51m3/(m2·h),对垃圾渗滤液中的氨氮(1500～2500mg/L),吹脱效率达95%以上〔3〕。一般常用石灰提高pH值,会出现结垢问题。用蒸汽吹脱可减—9—2002年9月第22卷第9期工业水处理IndustrialWaterTreatmentSep.,2002Vol.22No.9少结垢,或采用石灰粉和Na2CO3组合投加或吹脱采用密闭循环系统都可较好解决吹脱塔结垢的问题。使用NaOH可以大大减少结垢,但存在问题是回调用酸量太大〔3〕。为了减少能耗,有人提出超声波净化废水。王有乐等将压缩空气作为超声波的动力,使水分子承受交替压缩和扩张,产生空化气泡,从而加强NH3的挥发和传质效果,使