隨著(zhù)現代工業(yè)的發(fā)展，水污染問(wèn)題越來(lái)越嚴重，導致水資源短缺日益嚴重，已引發(fā)全球危機。文章通過(guò)對氨氮廢水處理的重要性進(jìn)行論述，進(jìn)而探討了不同的氨氮廢水的處理技術(shù)，然后就如何選擇處理工藝進(jìn)行研究，希望對促進(jìn)我國工業(yè)廢水氨氮處理工藝的提高，加強環(huán)境保護做出積極貢獻。

　　1、氨氮工業(yè)廢水處理的重要性

　　目前我國工業(yè)廢水中，氨氮的含量出現超標的情況，如何進(jìn)行氨氮處理成為社會(huì )可持續發(fā)展的新瓶頸，因此加強工業(yè)廢水氨氮處理技術(shù)具有非常重要的戰略意義，需要對此加以關(guān)注。在氨氮廢水產(chǎn)生的過(guò)程中，具有牽涉面廣、治理效率有限的特點(diǎn)，因此在其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水中難以進(jìn)行有效的氨氮處理，導致排出的氨氮濃度很高，有些甚至達到600mg/L或更高。同時(shí)由于有機氮的脫氮反應，氨氮濃度迅速增加，導致污染進(jìn)一步惡化。針對這種情況，有必要加強工業(yè)廢水氨氮處理工藝的研究，以有效應對工業(yè)廢水對于環(huán)境的污染和破壞，提高我國的社會(huì )發(fā)展水平，做到科學(xué)有效的發(fā)展，實(shí)現我國經(jīng)濟社會(huì )的健康可持續發(fā)展。另外，加強工業(yè)廢水氨氮的處理，還能夠對人類(lèi)的健康進(jìn)行保護，提高了水質(zhì)，維護了生物多樣性，促進(jìn)了生態(tài)系統的平衡。

　　2、工業(yè)氨氮廢水處理方法

　　目前，工業(yè)氨氮廢水處理工藝主要包括物理、化學(xué)工藝和生物工藝，其中常用的有吹脫法、離子交換法、化學(xué)沉淀和化學(xué)氧化技術(shù)等。生物過(guò)程可分為傳統的硝化反硝化過(guò)程、新的硝化反硝化過(guò)程、同步硝化反硝化過(guò)程和厭氧氨氧化過(guò)程等。

　　2.1 吹脫方法

　　吹脫是氣液相分離過(guò)程，廢液進(jìn)入廢氣(載氣)并允許與揮發(fā)性廢水溶質(zhì)充分接觸，使溶解氣體通過(guò)氣液界面，并易于轉移到氣相中以實(shí)現雜質(zhì)的去除。通常，使用空氣或水蒸氣作為載氣。

　　吹脫方法的特點(diǎn)是高效處理，氨去除效率可達90%，但耗電量大，通常用于煉鋼、化肥、石油化工等行業(yè)。其優(yōu)點(diǎn)是氨水回收后回收氨水質(zhì)量分數大于30%，雖然除氣過(guò)程的效率低于蒸汽過(guò)程的效率，但能耗低、設備簡(jiǎn)單、操作方便。在氨的總量不高的情況下，使用吹脫法是經(jīng)濟的，同時(shí)可以制成硫酸銨吸收劑，可以生產(chǎn)所需要的肥料。缺點(diǎn)是在大規模氨氮廢水處理工藝中，結垢是一個(gè)更難解決的問(wèn)題。通過(guò)安裝噴水系統可以有效地解決軟沉積物的問(wèn)題，但噴霧裝置不能除去硬沉積物，此外吹入的氣體會(huì )形成二次污染。因此吹脫法的優(yōu)化措施是吹脫過(guò)程通常與其他氨氮污水處理過(guò)程相結合，并且高濃度氨氮流出物通過(guò)吹脫過(guò)程進(jìn)行預處理。

　　2.2 離子交換法

　　在工業(yè)廢水處理中，離子交換法主要用于回收貴金屬離子，具有能耗低、無(wú)污染、工藝先進(jìn)、操作維護簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，并具有良好的物理和化學(xué)性質(zhì)，能夠進(jìn)行全面的水溶性離子交換，有效提高工業(yè)廢水中氨氮的處理效率，實(shí)現可持續發(fā)展?？茖W(xué)運用離子交換法，利用對環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)替代工業(yè)廢水中的重金屬，實(shí)現工業(yè)廢水有效處理的同時(shí)，對于加強環(huán)境保護也能夠起到一定的作用，實(shí)現我國土壤污染的有效治理，保障生態(tài)系統的平衡穩定。因此要對離子交換法進(jìn)行積極有效的研究，重點(diǎn)考慮方法的可行性和切實(shí)有效，以促進(jìn)我國工業(yè)社會(huì )的可持續發(fā)展。

　　2.3 生物法

　　生物法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、動(dòng)作穩定、無(wú)二次污染和經(jīng)濟優(yōu)勢，缺點(diǎn)是占地面積大、處理效率易受溫度和有毒物質(zhì)影響、對操作管理的要求高。

　　(1)活性污泥法。

　　這是目前使用最廣泛的生物處理方法，有足夠的通風(fēng)條件進(jìn)行供氧，在廢水和微生物絮體或菌膠團中，活性污泥微生物能夠有效消耗有機物質(zhì)并凈化廢水。序批式活性污泥法(SBR)適用于處理高濃度有機廢水，具有良好的生物降解性。目前已成功應用于堿渣廢水、農藥廢水、造紙廢水、焦化廢水和印染廢水的處理，具有非常廣闊的發(fā)展前景，有效提高了工業(yè)廢水氨氮處理的效率，實(shí)現我國工業(yè)的持續健康發(fā)展。

　　(2)生物膜法。

　　生物膜法是利用生物技術(shù)對工業(yè)廢水進(jìn)行過(guò)濾，使廢水連續通過(guò)固體填料(例如礫石、礦渣或塑料蜂窩等)，在填料上形成漿狀生物膜。利用微生物技術(shù)來(lái)進(jìn)行清潔污泥，吸附和降解廢水中的有機污染物，從而有效進(jìn)行生物膜吸附沉淀物，并通過(guò)沉降來(lái)凈化廢水，達到工業(yè)廢水氨氮處理的目的。同時(shí)利用生物膜技術(shù)對氨氮進(jìn)行處理，顯著(zhù)改善了自然環(huán)境，提高了工業(yè)廢水的處理，且處理過(guò)程無(wú)污染，不會(huì )造成二次污染，因此我們要積極推廣這種技術(shù)，有效提高工業(yè)廢水氨氮處理的效率。

　　2.4 生物硝化和反硝化

　　硝化和反硝化是處理氨氮廢水的有效方法，其原理是利用有機碳源使細菌脫氮。該方法是使用面最廣的脫氮方法，但氨的氧化需要大量的氧，在處理過(guò)程中增加了成本。為了有效降低成本負擔，可以在通風(fēng)條件下進(jìn)行處理，有助于氨氧化作用。根據生物學(xué)測試，短程硝化和反硝化不僅減少了工業(yè)廢水氨氮負擔，而且還在反硝化過(guò)程中儲存了所需的碳源。該技術(shù)具有很大的優(yōu)勢，其可儲存約25%的氧氣供應，去除氨氮率提高，污泥減量率為50%，縮短反應時(shí)間。缺點(diǎn)是它不能長(cháng)時(shí)間維持HNO2的積累，因此要科學(xué)合理的進(jìn)行選擇時(shí)間和工藝，達到高效發(fā)展的目的。

　　2.5 化學(xué)沉淀法

　　該方法主要是利用以下化學(xué)反應：Mg²⁺+NH⁴⁺+PO₄^3-=MgNH₄PO₄。利用化學(xué)沉淀的方法能夠有效的去除工業(yè)廢水中的氨氮，達到凈化污水的目的，其中磷酸銨鎂為主要沉淀。

　　(1)pH的影響。

　　從基本條件下的配方看，反應為正向反應，MAP是強堿，產(chǎn)生弱酸。在酸性條件下溶解，從而提高溶液的pH值，但pH值不高，它也不會(huì )太高，因為Mg²⁺和OH負離子最初會(huì )形成較少的可溶性Mg(OH)₂沉淀，這會(huì )影響MAP的形成。根據目前的研究，最佳pH值為11。具體pH對N、P、Mg的濃度的影響如圖1所示。

　　(2)從方程式可以得出Mg²⁺、NH⁴⁺、PO₄^3-的摩爾比為1∶1∶1，但由于溶液中存在鎂鹽和磷酸鹽，研究發(fā)現當按1∶1∶1時(shí)，不能達到去除廢水的最佳效果。實(shí)驗表明，當Mg²⁺、NH⁴⁺、PO₄^3-的摩爾比約為1.2～1.3∶1.0∶0.9時(shí)，其去除廢水的效果優(yōu)于1∶1∶1。因此要合理控制化合物的多少，以進(jìn)行科學(xué)合理的反應。

　　(3)反應時(shí)間的影響。

　　Mg²⁺、NH⁴⁺的MAP沉淀過(guò)程非?？?，約在1min內完成,但反應時(shí)間對MAP粒徑影響很大，其反應時(shí)間短，析出物粒徑小，影響MAP沉降性能，不利于后續的固液分離，導致廢水的吸附能力下降，進(jìn)而影響到工業(yè)廢水氨氮的處理，使得工業(yè)廢水的處理達不到應有的效果，無(wú)法實(shí)現可持續發(fā)展的目的。

　　(4)反應溫度的影響。

　　在反應過(guò)程中，如果溫度太低，產(chǎn)生的MAP相對較慢，反之如果溫度太高，MAP沉淀物的溶解度會(huì )隨之增加，所以這兩種情況都會(huì )影響氨氮的處理效果。通常，工業(yè)廢水的處理在室溫下進(jìn)行，這有利于除去氨氮。它具有操作簡(jiǎn)便、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。MAP還可以用作化學(xué)試劑、飼料添加劑、復合肥等，通過(guò)多方面的運用，以達到一定的經(jīng)濟效益。

　　(5)化學(xué)沉淀法的優(yōu)點(diǎn)。

　　工藝設計相對簡(jiǎn)單、反應穩定、外界環(huán)境影響小、抗沖擊強度強、脫氮率高，效果明顯，且生產(chǎn)的磷酸銨鎂可用作肥料，解決了氮的回收和二次污染的問(wèn)題，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

　　3、工業(yè)廢水氨氮處理工藝優(yōu)化措施和選擇

　　通過(guò)任何一種處理方法都難以實(shí)現廢水的完全純化，因此我們要經(jīng)常綜合運用幾種方法來(lái)形成處理系統，以滿(mǎn)足處理的要求。廢水處理過(guò)程的方法組合通常遵循易于操作、便于啟動(dòng)和易于遵循的原則。通常情況下首先會(huì )使用物理方法，然后再使用化學(xué)方法或進(jìn)行生物處理。雖然目前有許多去除氨氮的方法，但由于高操作成本和二次環(huán)境污染，并且物理和化學(xué)過(guò)程都具有某些局限性，因此在方法選擇上也需要謹慎選擇合理有效的方法。生物脫氮方法能有效地去除氮，但環(huán)境承載能力弱、環(huán)境要求高、投資大等因素都制約了生物脫氮方法的發(fā)展。要根據具體的要求和實(shí)際情況，選擇科學(xué)的處理工藝加強對于工業(yè)廢水中氨氮的處理，提高處理效率，實(shí)現對環(huán)境的保護，達到可持續發(fā)展的目的。

　　4、結論

　　綜上所述，各種污水處理應在選擇過(guò)程中充分考慮水質(zhì)特征和污水處理要求，力求使廢水處理過(guò)程簡(jiǎn)單經(jīng)濟，并選擇有效的處理方法進(jìn)行操作運行。結合當前廢水處理的現狀，由于工業(yè)鎂鹽的高成本、難以回收等缺陷，導致了化學(xué)沉淀對氨氮廢水去除的局限性。對于離子交換技術(shù)，我國豐富的沸石資源將提供方便和廉價(jià)的原料，通過(guò)進(jìn)一步改善沸石基礎條件，可有效提高處理效率，然而，頻繁的再生產(chǎn)使用也將限制該方法的廣泛運用。在硝化和反硝化過(guò)程中，該工藝具有良好的發(fā)展前景和顯著(zhù)的處理效果，但其要求較高，占地面積較大。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗探討，我們通常采用組合工藝，對廢水進(jìn)行處理，有效節約成本，廢水處理結果完全符合國家廢水排放標準。在廢水處理方法的未來(lái)發(fā)展中，最小化投資將是廢水處理方法研究的關(guān)鍵。為此，我們仍需要不斷提高技術(shù)，降低成本，探索工業(yè)氨氮廢水的最佳處理方法。( >

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