當下，汙水氨氮含量超標問題被重視，相（xiàng）關處理技術如雨後春筍般紛紛湧現。生物脫氮法、物化除氮（dàn）法、折點氯化法、化學沉澱法、離子交換（huàn）法、吹脫法等，均各有優勢（shì）。

       隨著工農業生產的發展和人民生活水平的提高，含氮化（huà）合物的排放量急劇增加，已成為環境的主要汙染源，並引起各界的（de）關注。經濟有效地控製氨氮廢水汙染已經成（chéng）為當今環境工作者所麵臨（lín）的重大課題。

       1 氨氮廢水的來（lái）源

       含氮（dàn）物質進入水環境的途（tú）徑主（zhǔ）要包（bāo）括自然（rán）過（guò）程和人類活動兩個方麵。含氮物質進入水環境的自然來源和過程主要包括降水降塵、非（fēi）市區徑流和生物固氮等（děng）。人工合成的化學肥料是水體中氮（dàn）營養元素的主要來源，大量（liàng）未被農作物利（lì）用的氮化合物絕大部分（fèn）被農田排水和地表徑（jìng）流帶入（rù）地下水和地表水中。近年來，隨著經濟的發展（zhǎn），越來越多含（hán）氮汙染物的任意排（pái）放給（gěi）環境造成了極大的危害。氮在廢水中以有機態氮（dàn）、氨態氮(NH4+-N)、硝態氮(NO3--N)以及亞硝態氮(NO2--N)等多種（zhǒng）形式存在（zài），而氨態氮是主（zhǔ）要的（de）存在形式之一。廢水中的氨氮是（shì）指以遊離氨和離子銨形式存在的氮，主要來源於生活汙水（shuǐ）中含氮有（yǒu）機物的分解，焦化、合成氨等工業廢水，以及農田排（pái）水等。氨（ān）氮汙染源多，排放量（liàng）大，並且（qiě）排（pái）放的濃（nóng）度變化大。

       2 氨氮廢水的危害（hài）

       水環境中存在過量的氨氮會造成多方（fāng）麵的有害（hài）影響：

       (1)由於NH4+-N的氧化，會（huì）造成水體中溶解氧濃度降低，導致水體發黑發臭（chòu），水質下降（jiàng），對水生動植物的生存造成（chéng）影響。在有利的環境條件下（xià），廢水中所（suǒ）含的有機氮將會轉化成NH4+-N，NH4+-N是還（hái）原力強的（de）無機氮形態，會（huì）進一步轉化成NO2--N和NO3--N。根據生化反應計（jì）量關係，1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧氣3.43 g，氧（yǎng）化成NO3--N耗（hào）氧4.57g。

       (2)水中氮（dàn）素含量太多會導致水體富營養化，進而造成一係（xì）列的嚴重後果。由（yóu）於氮的存在，致使光合微生物(大多（duō）數為藻類)的數量增加（jiā），即水體發生富營（yíng）養化現象，結果造成：堵塞濾池（chí），造成濾池運轉周期縮短，從而增加了水處（chù）理的（de）費（fèi）用；妨礙水上（shàng）運動；藻類代謝的終產物可產生引起有色度和味道的化合物；由（yóu）於藍-綠（lǜ）藻類產生的毒素，家畜損傷，魚類死亡；由於藻類的腐爛，使水體（tǐ）中出現氧虧現（xiàn）象。

       (3)水中的NO2--N和NO3--N對人和（hé）水生生物有較大的危害作用。長期飲用NO3--N含量超過10mg/L的水，會發生高（gāo）鐵血（xuè）紅蛋白（bái）症，當血液中（zhōng）高鐵血紅蛋白含量達到（dào）70mg/L，即發生窒（zhì）息。水中的NO2--N和胺作用會生成亞硝胺，而亞硝胺是（shì）“三致”物質。NH4+-N和氯反應會（huì）生成氯胺，氯胺的（de）消毒作用比自由（yóu）氯小，因此當（dāng）有NH4+-N存在時，水處理廠將需要更大的加氯量，從而增加處理成本。

       3 氨（ān）氮廢水處理（lǐ）的主要技（jì）術

       目前，國內外氨氮廢水處理有折點氯（lǜ）化法、化學沉澱法、離子交換法、吹（chuī）脫法和生物脫氨法等多種方法，這些技術可分為物（wù）理化學法和生物脫氮技術兩大類。

       生物脫氮法

       微生物去除氨（ān）氮過程需經兩個階段。階段為硝化過程，亞硝（xiāo）化菌（jun1）和硝化（huà）菌（jun1）在有氧條件下將（jiāng）氨態氮轉化（huà）為亞硝（xiāo）態（tài）氮和硝態氮的過（guò）程。第二階段（duàn）為（wéi）反硝化過程，汙水中的硝態氮和亞硝態氮在無氧或低氧條件（jiàn）下，被反（fǎn）硝（xiāo）化菌（jun1）(異養、自養（yǎng）微生物均有發現且種類很多)還原轉化為氮氣。在此過程中，有機物(甲醇、乙酸（suān）、葡萄糖等)作為電子（zǐ）供體被氧化而提供能量（liàng）。常見的生物脫氮流程可以分（fèn）為3類，分別（bié）是多級汙泥係統、單級汙泥（ní）係統和生物膜係（xì）統。

       多級汙泥係統

       此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫（tuō）氮效果，其缺點是流程長、構築物（wù）多、基建費用高、需要外加（jiā）碳源、運行費（fèi）用高、出水中殘留一定（dìng）量（liàng）甲醇等。

       單級汙泥係統

       單級汙泥係（xì）統的形式包（bāo）括前置反硝化係統、後（hòu）置（zhì）反硝化係統及交替工作係統。前置反（fǎn）硝化（huà）的生物脫氮流程，通常（cháng）稱為A/O流程與傳統的生物脫氮工（gōng）藝流（liú）程相比，A/O工藝（yì）具（jù）有流（liú）程簡單、構築物少、基建（jiàn）費用低、不需外加（jiā）碳源、出水水（shuǐ）質（zhì）高等優點（diǎn）。後置式反硝化係統，因為混合液缺乏有機物，一般（bān）還需要人工投加碳源（yuán），但脫氮的效果可高（gāo）於前置式（shì），理論上可（kě）接近100%的脫氮。交替工（gōng）作的生物脫氮流程主要由兩個串聯池子組成，通過改換進水和出水的方向，兩個池子交替在缺氧和好（hǎo）氧的條件下運行。該係統本質上仍是A/O係統，但其利用交替工作的方式，避免了混合液（yè）的回流，因而（ér）脫氮效果（guǒ）優於一般A/O流程。其缺點是運行管理費用較高，且一般必須配置計算機控製自動操作係統。

       生物膜（mó）係統

       將上述A/O係統中的缺氧池和好氧池改為固定生（shēng）物膜（mó）反應器，即形成生物膜脫氮係（xì）統。此係統中應有混合（hé）液（yè）回流，但不需汙泥回流，在缺氧的好氧反應器中保存了適應於反硝化和好氧氧化及硝化反（fǎn）應的兩個（gè）汙泥係統。

       物化除（chú）氮

       物化除氮常用的物理化學方法有折點氯化法、化學（xué）沉澱法、離子交換法、吹（chuī）脫法、液膜法、電滲析法和催化濕式氧化法等。

       折點氯化（huà）法

       不連續點氯化法是氧化法處理氨氮廢（fèi）水的一種，利用在水中的氨與氯反應生成氮氣而將水中氨去除的化學處理法。該方法還可以起到殺（shā）菌作用，同時使一部分有機物無（wú）機化，但經氯化處理後的出水中留有餘氯，還應進一步脫氯（lǜ）處理。

       在含有氨（ān）的水中投加次氯酸HClO，當（dāng）pH值在中性附近時，隨次氯酸的投加，逐步進行下述主要反應：

NH3 + HClO →NH2Cl + H2O ①

NH2Cl + HClO → NHCl2 + H2O ②

NH2Cl + NHCl2 →N2 + 3H+ + 3Cl- ③

       投加氯量和氨氮之比(簡稱Cl/N)在5.07以下時，*先進行①式（shì）反應，生成一氯胺(NH2Cl)，水中餘氯濃度（dù）增大，其後，隨著次（cì）氯酸投加量的增加，一氯胺按②式進行反應，生成二氯胺(NHCl2)，同時進行（háng）③式反應，水中（zhōng）的N呈N2被去除。其結果是，水（shuǐ）中的餘氯濃度隨Cl/N的增大而減小，當Cl/N比值達到某個數值（zhí）以（yǐ）上時，因未（wèi）反應而（ér）殘留的次氯酸(即遊離餘氯)增多，水中殘留餘氯的濃（nóng）度再次增大，這個小值的（de）點稱為不連續點(習（xí）慣稱為折點)。此時的Cl/N比按理論計算（suàn）為7.6；廢水處理中因為氯（lǜ）與廢水中的有機物反應，C1/N比（bǐ）應比理論值（zhí）7.6高些，通常為10。此外，當pH不在中性範圍時，酸性條件下多生成（chéng）三（sān）氯胺，在堿性條件下（xià）生成硝酸，脫氮效率降低。

       在pH值為（wéi）6——7、每mg氨氮氯投加（jiā）量（liàng）為（wéi）10mg、接觸0.5——2.0h的情況下，氨氮的去除率為90%——100%。因此此法對低（dī）濃度氨氮廢水適用。

       處理時所需的實際氯氣量取決於溫度、pH及（jí）氨氮（dàn）濃度。氧化每mg氨氮有時需要9——10mg氯氣折點，氯化法處理後的出水在排放前一般（bān）需用活性炭或SO2進行反氯化，以除去水中殘餘的氯。雖然氯化法反（fǎn）應（yīng）迅速，所需設備投資少，但液氯（lǜ）的安全使（shǐ）用和貯存要（yào）求高，且處理成本也較（jiào）高（gāo）。若用次氯酸或二（èr）氧化氯發生裝置代替液氯（lǜ），會更安（ān）全且（qiě）運行費用可以降（jiàng）低，目前國（guó）內的氯發生裝置的產氯量太小，且價格昂貴。因此氯化法一（yī）般適用於（yú）給水的處（chù）理，不太適合處理大水量高濃度的氨氮廢水。

       化學沉澱法

       化學沉澱法是往水中投加某種化學藥劑，與水中的（de）溶解性物質（zhì）發生反應，生成（chéng）難溶於水的鹽類，形成沉渣易去除，從而（ér）降低水中（zhōng）溶解性物質的含（hán）量。當在含（hán）有NH4+的廢水中加入PO43-和Mg2+離子時，會發生如下反（fǎn）應：

       NH4+ + PO43- + Mg2+ → MgNH4PO4↓ ④生成難溶於水的MgNH4PO4沉澱物，從而達到去除水中氨氮的目（mù）的。采用的常見（jiàn）沉澱劑是Mg(OH)2和（hé）H3PO4，適宜的pH值範圍為9.0——11，投加質量比H3PO4/Mg(OH)2為1.5——3.5。廢水中（zhōng）氨氮濃度小於900mg/L時，去除率在90%以上，沉澱物（wù）是一種很好的複合肥料。由於Mg(OH)2和H3PO4的價格比較貴（guì），成本較高，處理高濃度氨氮廢水可行，但該法向廢水中加入（rù）了PO43-，易造成二（èr）次汙染（rǎn）。

       離子交換法

       離子（zǐ）交換法的（de）實質是不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與廢水中的其它同性離子的交換反應，是一種特殊（shū）的吸附過程，通常是可逆性化學吸附。沸石是一種天然離（lí）子交換物質，其價格遠低於陽離子交換樹脂，且對NH4+-N具有選擇性的吸附能力，具有較高的陽離子交換容量，純絲光沸石（shí）和斜發沸石的陽離子交（jiāo）換容量平均為每10 0g相（xiàng）當於213和223mg物質的量(m.e)。但實際天然沸石中（zhōng）含有不純物質（zhì），所（suǒ）以純度較高的沸石交換容量每10 0g不（bú）大於20 0m.e，一般（bān）為10 0——150m.e。沸石作為離子交換劑，具有特殊的離子交（jiāo）換特性，對離子的選擇交換順（shùn）序是：Cs(Ⅰ)>Rb(Ⅰ)>K(Ⅰ)>NH4+>Sr(Ⅰ)>Na(Ⅰ)>Ca(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)>Al(Ⅲ)>Mg(Ⅱ)>Li(Ⅰ)。工程設計應用中，廢水pH值應調整到6——9，重金屬大體上沒有（yǒu）什麽影響；堿（jiǎn）金屬、堿土金（jīn）屬中除Mg以外都有影響，尤其是Ca對沸石的離子交換能力影響比Na和K更大。沸石吸附飽和後必須進行再生，以采用再生（shēng）液（yè）法為（wéi）主，燃燒（shāo）法很少用。再生液多采用NaOH和NaCl。由於廢水中含有（yǒu）Ca2+，致使（shǐ）沸石對氨的去除率呈不可逆（nì）性的降低，要（yào）考慮補充和更新。

       吹脫法

       吹脫法是將廢水調節至堿性，然後在汽提塔中（zhōng）通入空氣或蒸汽，通過氣液接觸將廢水中的遊離氨吹（chuī）脫（tuō）至大氣（qì）中。通（tōng）入蒸汽，可升高（gāo）廢水溫度，從而提高一定（dìng）pH值時（shí）被吹（chuī）脫的氨的（de）比率。用該法處理氨時，需考慮排（pái）放的遊離氨總量應符合氨的大氣排放標準，以免造成二次汙染。低濃度廢水通（tōng）常在常溫下（xià）用（yòng）空（kōng）氣吹脫，而煉鋼、石油化工、化肥、有機化工有色金屬（shǔ）冶煉等行業的高濃度廢水（shuǐ）則常（cháng）用蒸汽進行吹脫。

       液（yè）膜法

       許多人認為液（yè）膜分離法有可能成為繼萃取法之後的第二代分離純化（huà）技術，尤其適用（yòng）於低濃度金屬離子提（tí）純及廢水處理等過程。乳狀液膜法去除（chú）氨氮的機理是（shì）：氨態氮NH3-N易溶（róng）於膜相油相，它從膜相外高濃度的外側，通過膜相的（de）擴散遷（qiān）移，到達膜相內側與內相界麵，與膜內相中的酸發生解脫反應，生成的NH4+不溶於油相而穩定在膜（mó）內相中，在膜內外兩（liǎng）側氨濃度差的推動下，氨分子不斷通過膜表麵吸附、滲透擴散（sàn）遷移至膜相內側解吸，從而達到分離（lí）去除氨氮的目的。

       電滲析法

       電滲析是一種膜法分離技術，其利用施加在陰陽膜對之間的電壓去除水溶液中溶解的固體。在電滲析室的陰陽滲透膜之間施加直流（liú）電壓，當進水通過多對陰陽離子滲透膜時，銨（ǎn）離子及（jí）其他離子在施加電壓的影響下，通過膜而進入另一側的濃水中並在濃水中集，因而從進水中分離出來。

       催化（huà）濕式氧化法

       催化濕式氧（yǎng）化法是20世紀80年代國際上發展起來的一種治理廢水的新技（jì）術。在（zài）一定溫度、壓力和催化劑作用下，經空氣氧化，可使汙水中的有機物（wù）和氨分（fèn）別氧化分解成CO2、N2和H2O等無害物質，達到淨化的目的。該法具有淨化效（xiào）率（lǜ）高(廢水經淨化（huà）後可達到飲用水（shuǐ）標準)、流程簡單、占地麵積少等特點（diǎn）。經（jīng）多年應用與實踐，這一廢水處理方法的建設及運行費（fèi）用僅為常規方（fāng）法的60 %左右，因而在技（jì）術上和經濟（jì）上均具有較強的競爭力（lì）。