詳解氨氮廢水處理中的空氣吹脫法、汽提法和離子交換法

氨氮廢水主要是來(lái)源在化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾填埋場(chǎng)等。大量氨氮廢水排入水體，不僅造成引起水體富營(yíng)養(yǎng)化、黑臭水體等環(huán)境污染，還增加了供水處理的難度和成本，甚至對(duì)人和生物產(chǎn)生毒性作用。氨氮廢水的處理技術(shù)包括生物法和物理化學(xué)法等多種處理技術(shù)。下面小編詳解氨氮廢水處理中的空氣吹脫法、汽提法和離子交換法。

空氣吹脫法與汽提法去除氨氮，是將廢水pH值調(diào)節(jié)至堿性時(shí)，離子態(tài)銨轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨，然后通入空氣將氨吹脫出。吹脫法除氨氮，去除率可達(dá)60%～95%，工藝流程簡(jiǎn)單，處理效果穩(wěn)定，吹脫出的氨氣用鹽酸吸收生成氯化銨可回用于純堿生產(chǎn)作母液，也可根據(jù)市場(chǎng)需求，用水吸收生產(chǎn)氨水或用硫酸吸收生產(chǎn)硫酸銨副產(chǎn)品，未收尾氣返回吹脫塔中。但水溫低時(shí)吹脫效率低，不適合在寒冷的冬季使用。

用該法處理氨氮時(shí)，需考慮排放的游離氨總量應(yīng)符合氨的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)，以免造成二次污染。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫，而煉鋼、石油化工、化肥、有機(jī)化工、有色金屬冶煉等行業(yè)的高濃度廢水則常用蒸汽進(jìn)行吹脫。該方法比較適合處理高濃度氨氮廢水，但吹脫效率影響因子多，不容易控制，特別是溫度影響比較大，在北方寒冷季節(jié)效率會(huì)大大降低，現(xiàn)在許多吹脫裝置考慮到經(jīng)濟(jì)性，沒(méi)有回收氨，直接排放到大氣中，造成大氣污染。

空氣吹脫法是將廢水與氣體接觸，將氨氮從液相轉(zhuǎn)移到氣相的方法。該方法適宜用于高濃度氨氮廢水的處理。吹脫是使水作為不連續(xù)相與空氣接觸，利用水中組分的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差異，使氨氮轉(zhuǎn)移至氣相而去除廢水中的氨氮通常以銨離子（NH4+）和游離氨（NH3）的狀態(tài)保持平衡而存在。汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩觯幚頇C(jī)理與吹脫法一樣是一個(gè)傳質(zhì)過(guò)程，即在高pH值時(shí)，使廢水與氣體密切接觸，從而降低廢水中氨濃度的過(guò)程。傳質(zhì)過(guò)程的推動(dòng)力是氣體中氨的分壓與廢水中氨的濃度相當(dāng)?shù)钠胶夥謮褐g的差。吹脫和汽提法處理廢水后所逸出的氨氣可進(jìn)行回收：用硫酸吸收作為肥料使用；冷凝為1%的氨溶液。

延長(zhǎng)氣水間的接觸時(shí)間及接觸緊密程度可提高氨氮的處理效率，用填料塔可以滿足此要求。塔的填料或充填物可以通過(guò)增加浸潤(rùn)表面積和在整個(gè)塔內(nèi)形成小水滴或生成薄膜來(lái)增加氣水間的接觸時(shí)間汽提法適用于處理連續(xù)排放的高濃度氨氮廢水，操作條件與吹脫法類似，對(duì)氨氮的去除率可達(dá)97%以上。但汽提塔內(nèi)容易生成水垢，使操作無(wú)法正常進(jìn)行。

離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發(fā)生的離子交換過(guò)程。離子交換法選用對(duì)NH4+離子有很強(qiáng)選擇性的沸石作為交換樹脂，從而達(dá)到去除氨氮的目的。沸石具有對(duì)非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，它是一類硅質(zhì)的陽(yáng)離子交換劑，成本低，對(duì)NH4+有很強(qiáng)的選擇性。

沸石離子交換與pH的選擇有很大關(guān)系，pH在4～8的范圍是沸石離子交換的最佳區(qū)域。當(dāng)pH＜4時(shí)，H+與NH4+發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)；當(dāng)pH＞8時(shí)，NH4+變?yōu)镹H3而失去離子交換性能。用離子交換法處理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水濃度可達(dá)1mg/L以下。離子交換法具有工藝簡(jiǎn)單、投資省去除率高的特點(diǎn)，適用于中低濃度的氨氮廢水（＜500mg/L），對(duì)于高濃度的氨氮廢水會(huì)因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水，仍需進(jìn)一步處理。

用沸石作為離子交換材料，將沸石作為一種把氨氮從廢水中分離出來(lái)的分離器以及硝化細(xì)菌的載體。該工藝在一個(gè)簡(jiǎn)單的反應(yīng)器中分吸附階段和生物再生階段兩個(gè)階段進(jìn)行。在吸附階段，沸石柱作為典型的離子交換柱；而在生物再生階段，附在沸石上的細(xì)菌把脫附的氨氮氧化成硝態(tài)氮。研究結(jié)果表明，該工藝具有較高的氨氮去除率和穩(wěn)定性，能成功地去除原水和二級(jí)出水中的氨氮。

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