工业废水处理技术之中低浓度氨氮废水处理方法

优点：

传统生物法处理氨氮废水具有效果稳定、操作简单、不产生二次污染、成本较低等优点。

缺点：

但该法也存在缺点，如当废水中C/N值较低时必须补充碳源，低温时处理效率低且耗时长、占地面积大、需氧量大，有些有害物质如重金属离子等对微生物有抑制作用，需在进行生物法之前去除。

采用涂铁污泥处理中低浓度氨氮废水，研究结果表明：室温时经0.15mol/L的氯化铁溶液改性的涂铁污泥用量5g/L，pH为9，反应40min即可达到氨氮去除率95%以上，且该吸附反应符合拟二级速率方程。将此工艺条件用于处理氨氮浓度为102.68mg/L、COD为362mg/L的实际工业废水，处理后滤液中氨氮浓度为9.2mg/L、COD为83mg/L，达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准(NH4+浓度＜15mg/L和COD＜100mg/L)。

短程硝化的过程不经历硝酸盐阶段，节约生物脱氮所需碳源。对于低C/N值的氨氮废水具有一定的优势。短程硝化反硝化具有污泥量少，反应时间短，节约反应器体积等优点。但短程硝化反硝化要求稳定、持久的亚硝酸盐积累，因此如何有效抑制硝化细菌的活性成为关键。

ANAMMOX(厌氧氨氧化)工艺

ANAMMOX(厌氧氨氧化)工艺由荷兰Delft技术大学于1990年开发，是一种新型脱氮工艺，其原理为：在厌氧条件下，以硝酸盐或亚硝酸盐为电子供体，将氨氮氧化成氮气。由于NO2–是一个关键的电子受体，所以ANAMMOX工艺也划归为亚硝酸型生物脱氮技术。由于参与厌氧氨氧化的细菌是自养菌，因此不需要添加有机物来维持反硝化。ANAMMOX工艺的优点是脱氮效率高，其污泥活性和反应器能力都远远高于活性污泥法中的硝化/反硝化；其缺点是氨氧化菌生长缓慢，污泥龄长。

离子交换法

原理

离子交换法去除水中氨氮的原理是利用离子交换剂上的可交换阳离子与水中的NH4+进行离子交换，这些交换剂必须对NH4+具有很强的选择吸附性、总比表面积大的特点，才能保证较好的氨氮去除率。离子交换系统一般由吸附柱和再生柱组成，交换剂装填入吸附柱中，废水通入吸附柱进行离子交换作用，水中的氨氮被置换下来，出水即达标排放。当离子交换柱穿透，出水浓度不能达到国家排放标准时，进入再生阶段，采用再生剂对树脂进行再生。

氨氮离子交换剂有沸石、膨润土、海泡石、粉煤灰和离子交换树脂等，工业应用中以沸石和离子交换树脂昀为常见。采用天然沸石去除污水中氨氮效果明显，成功将污水深度处理；用沸石和黏土类矿物进行吸附氨氮的试验，研究表明，当进水氨氮浓度低于100mg/L时，氨氮的去除率可达到60%以上。

研究了PUROLITEC150H树脂对氨氮的去除效果。实验结果表明：该树脂能够有效的去除废水中的氨氮。选用强酸性阳离子交换树脂，利用它的吸附和离子交换性能来处理焦化废水中的氨氮离子，静态实验和动态试验结果表明，该树脂对氨氮吸附能力较强。

优缺点

优点：

离子交换法主要用于处理中低浓度氨氮废水，具有设备简单、适应力强、建造简单、造价低等特点，能有效抵抗来自一些工艺处理中的水波动，因此被广泛应用。

缺点：

但由于离子交换剂的交换容量有限，需要频繁再生，且再生后氨氮去除效果逐渐降低，导致多次再生后离子交换剂必须更换；另外对氨氮的交换容量易受到废水中其他阳离子的影响，这些都限制了离子交换法的发展。

高级氧化技术

原理

高级氧化技术(advancedoxidationprocesses，AOP)定义为可产生大量的˙OH自由基过程，利用高活性自由基进攻大分子有机物并与之反应，从而破坏有机分子结构达到氧化去除有机物的目的，实现高效的氧化处理。催化氧化技术的研究核心是寻找性能优良、不易溶出和中毒的催化剂，使其能在工业废水处理中更好地发挥作用。

臭氧氧化法

臭氧技术常用于饮用水消毒和污水净化，由于臭氧制备技术日益成熟，相比传统的氯气消毒技术，它具有不产生二次污染，净化效果好，同时还具有良好的消毒和脱色效果。采用臭氧处理卤水中的氨氮，对卤素离子在氨氮去除中的影响进行试验。结果表明，I–与Cl–对氨氮的去除都无影响，并且在氨氮被氧化的过程中都会生成NO3–；而Br–参与了氨氮的转化反应，对氨氮的去除有积极影响，并且只会产生少量的NO3–。另外通过采用臭氧-生物活性炭工艺(O3-BAC)对污水处理厂二沉池出水进行深度处理，分析了该工艺对CODCr、氨氮和色度的处理效果。结果表明：处理后出水CODCr为26.7mg/L，氨氮为0.18mg/L，色度约5倍，效果良好。

光催化氧化法

光催化氧化技术(photocatalysis)是在反应过程中辅以紫外光照，使氧化剂H2O2、O3吸收光能迅速分解形成˙OH自由基，攻击水中有机物基团，使之分解。此技术催化剂利用效率较高，处理过程中不带入其他杂质。

催化湿式氧化法

催化湿式氧化技术(catalysiswetairoxidation，CWAO)是在传统的湿式氧化技术上发展起来的。是指有催化剂作用的情况下，在高温、高压的液相中，用氧气或空气作为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物的一种处理方法。该技术主要用于高浓度难降解的有机废水、氨氮废水生化处理的预处理以及有毒有害工业废水。它包括均相催化氧化法和非均相催化氧化法。

均相催化氧化通常指气-液相氧化反应，习惯上称为液相氧化反应。虽然均相催化氧化的选择性高、反应器设备结构简单，但反应介质腐蚀严重，且催化剂回收难度大，从而制约了其应用和发展。目前研究较多的是非均相催化氧化，主要是指在反应体系中装入固体催化剂，以空气或氧气作催化剂将废水中众多的难降解物质完全氧化为CO2、H2O及N2，不需再进行后处理即可达标，从而达到净化的目的。该技术具有净化效率高、流程简单、占地面积小等特点。

影响催化湿式氧化法处理效果的因素有温度、氨氮浓度、pH、催化剂特性、反应时间、压力、搅拌强度等。对臭氧湿式氧化氨氮的降解过程进行了研究，在pH较低时，主要是臭氧分子直接氧化机制；当pH增大时，诱发产生一种氧化能力很强的˙OH自由基，主要是自由基氧化机制，氧化速率会显著加快，所以氨氮的臭氧湿式氧化降解应在碱性条件(pH为9～10)下进行。

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