對(duì)高鹽高氨氮廢水中去除氨氮的幾種方法進(jìn)行綜述與展望，主要闡述了化學(xué)沉淀法、吹脫法、汽提法、汽提精餾法、氣態(tài)膜法的原理、技術(shù)特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)、適用條件、以及應(yīng)用情況，方便企業(yè)在選擇具體方法時(shí)，通過(guò)對(duì)比分析其廢水的氨氮濃度、性質(zhì)，選擇合適的處理技術(shù)與工藝。

1高鹽高氨氮廢水的來(lái)源及危害

氨氮是以游離氨和銨離子形式存在于水中的氮。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，高鹽高氨氮廢水的排放量急劇增加，已經(jīng)成為環(huán)境的主要污染源而備受關(guān)注。高鹽高氨氮廢水主要來(lái)源于垃圾滲濾液、味精生產(chǎn)、煤化工、有色金屬冶煉等行業(yè)，其氨氮含量達(dá)到1000~10000mg/L。直接排放導(dǎo)致水體生態(tài)平衡失調(diào)，引發(fā)魚(yú)類(lèi)及水生物大面積死亡，危害人類(lèi)身體健康，因此尋求經(jīng)濟(jì)高效的去除氨氮方法對(duì)人類(lèi)生活及生產(chǎn)具有重大意義。

2高鹽高氨氮廢水的處理技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外處理氨氮廢水的方法很多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，而高鹽高氨氮廢水成分復(fù)雜，毒性強(qiáng)，不能采用生物法、土壤灌溉法處理，其他物理、化學(xué)方法如反滲透、離子交換法、折點(diǎn)加氯法、電化學(xué)處理等只適用于低濃度氨氮的處理。

本文著重分析工業(yè)化生產(chǎn)中高鹽高氨氮廢水中氨氮處理技術(shù)，對(duì)企業(yè)如何根據(jù)實(shí)際氨氮廢水的情況，選取不同的處理工藝，有著重要的指導(dǎo)性意義。同時(shí)也避免企業(yè)重復(fù)建設(shè)和使用不成熟的工藝，造成資金的浪費(fèi)。

2.1磷酸銨鎂沉淀法

NH4+一般情況下不與陰離子發(fā)生生成沉淀物，但它的某些復(fù)鹽(如磷酸銨鎂、磷酸銨鋅、磷酸銨錳、磷酸銨鎳等)不溶于水。[1]磷酸銨鎂(MagnesiumAmmoniumPhosphate，以下簡(jiǎn)稱(chēng)MAP)沉淀法是一種可有效去除廢水中高濃度氨氮的物化法[2]，生成的沉淀物可作為復(fù)合肥料使用。其原理是：在弱堿的情況下，向含高濃度氨氮的廢水中加入含Mg2+和PO43-離子的藥劑，與廢水中的NH4+反應(yīng)生成磷酸銨鎂沉淀，從而降低廢水中氨氮的濃度。其反應(yīng)過(guò)程如下：

Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4˙6H2O+H+(KSP=2.5×10-13，25℃)

理論上，每去除1gNH4+-N就有17.5gMgNH4PO4˙6H2O沉淀生成。該反應(yīng)主要的影響因素有：合適的鎂鹽、磷酸鹽、適當(dāng)?shù)膒H。經(jīng)過(guò)多方研究，綜合考慮環(huán)保以及反應(yīng)效率，多選用MgCl2˙6H2O和Na2HPO4˙12H2O作為沉淀劑，磷酸銨鎂為堿性鹽，在pH>9.5的溶液環(huán)境中，結(jié)晶會(huì)溶解。因此控制好反應(yīng)pH至關(guān)重要。

趙慶良[3]等對(duì)香港新界西垃圾滲濾液做了研究，結(jié)果表明，在垃圾滲濾液中投加MgCl2˙6H2O和Na2HPO4˙12H2O而使Mg2+︰NH4+︰PO42-=1︰1︰1，控制pH為8.5~9.0時(shí)，可將氨氮由5618mg/L降到65mg/L。金龍[4]等對(duì)東華地區(qū)某垃圾場(chǎng)垃圾滲濾液做了研究，結(jié)果表明，在垃圾滲濾液中投加MgCl2˙6H2O和NaH2PO4˙12H2O而使Mg︰N︰P=1.2︰1︰0.9，控制pH為7.08~8.12時(shí)，氨氮處理效率高達(dá)80%以上。不同的廢水其Mg2+︰NH4+︰PO43-值、控制的pH不同，處理效率一般在80%~98%之間，出水氨氮一般為50~300mg/L，無(wú)法達(dá)到環(huán)保出水要求，需增加深度處理。因其含有N、P等生物生長(zhǎng)的必需元素，一般考慮與生物法組合處理。

目前MAP法多研究用于垃圾滲濾液的預(yù)處理，其不受溫度影響，操作簡(jiǎn)單，投資設(shè)計(jì)成本較低，可應(yīng)用于各種濃度氨氮廢水的處理。運(yùn)行成本主要是添加的鎂鹽和磷酸鹽，若企業(yè)能因地取材，尋找到廉價(jià)的沉淀劑，如含鎂或者含磷廢水，以廢制廢，綜合利用，則可大大降低處理成本。若單獨(dú)添加沉淀劑，廢水沉淀后多余的鎂和磷殘留，不僅處理成本增加，而且引入磷污染物，容易造成二次污染。而生成的磷酸銨鎂沉淀物因有可能夾帶廢水中的有機(jī)物、重金屬，可否作為復(fù)合肥料使用還需進(jìn)一步研究，其應(yīng)用價(jià)值還有待開(kāi)發(fā)。因此，MAP法要廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中必須解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：(1)尋找廉價(jià)的沉淀劑;(2)凈化磷酸銨鎂沉淀物，達(dá)到復(fù)合肥料的使用標(biāo)準(zhǔn)，推廣應(yīng)用。

2.2吹脫法/汽提法

吹脫法已廣泛應(yīng)用于化肥廠廢水、垃圾滲濾液、石化、煉油廠等含氨氮廢水。[5-8]吹脫法用于脫除水中氨氮，即將氣體通入水中，使氣液相互充分接觸，使水中溶解的游離氨穿過(guò)氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除氨氮的目的。常用空氣作載體(若用水蒸氣作載體則稱(chēng)汽提)。

吹脫塔常采用逆流操作，塔內(nèi)裝有一定高度的填料，以增加氣—液傳質(zhì)面積從而有利于氨氣從廢水中解吸。常用填料有拉西環(huán)、聚丙烯鮑爾環(huán)、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填料塔的塔頂，并分布到填料的整個(gè)表面，通過(guò)填料往下流，與氣體逆向流動(dòng)，空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加，隨氣液比增加而減少。

pH是影響游離氨在水中百分率的主要因素之一。當(dāng)pH大于10時(shí)，離解率在80%以上，當(dāng)pH達(dá)11時(shí)，離解率高達(dá)98%。

王文斌等[9]采用吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮，研究發(fā)現(xiàn)控制吹脫效率高低的關(guān)鍵因素是水溫，氣液比、pH，在水溫25℃，吹脫的氣液比控制在3000~3800左右，pH控制在10.5，可使吹脫效率大于90%，為了保證出水質(zhì)量，吹脫法適用于處理氨氮為500~1000mg/L的廢水。

溫度也會(huì)影響吹脫效率，吹脫法水溫低時(shí)處理效率很低，不適合在寒冷的冬天使用，廢水溫度升高，游離氨的比例增加，其處理效率升高。因此汽提法是吹脫法的改進(jìn)版。其采用蒸汽為載體，提高氨氮處理效率。汽提塔更適用于處理氨氮為2000~4000mg/L的廢水。但汽提塔運(yùn)行一段時(shí)間后，汽提塔內(nèi)會(huì)結(jié)垢，從而影響處理效率。

吹脫法、汽提法其工藝簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定，投資較低;但能耗大，處理成本高，處理成本約20~30元/噸水。出水氨氮大約為50~200mg/L，無(wú)法達(dá)到排放要求，必須增加后續(xù)的深度處理才能達(dá)標(biāo)排放。其吹脫出的氨氣采用水淋洗吸收，氨水濃度低(1%左右)，回用價(jià)值低，易揮發(fā)，容易造成二次污染;使用硫酸等酸性溶液吸收，生成硫酸銨等其他銨鹽，需做進(jìn)一步的處理，工藝流程較長(zhǎng)，必定增加投資成本，且最終生產(chǎn)的硫酸銨產(chǎn)品，價(jià)格低廉，銷(xiāo)售困難。

2.3汽提精餾法

基于吹脫與簡(jiǎn)單的汽提方法處理氨氮廢水存在二次污染，運(yùn)行成本高等問(wèn)題，現(xiàn)階段多家環(huán)保設(shè)備研發(fā)機(jī)構(gòu)通過(guò)改良，采用精餾塔蒸氨回收氨水方法，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中處理氨氮廢水。