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

       隨著工農業生產的（de）發展和人民生活水平的（de）提高，含氮化合（hé）物的排放（fàng）量（liàng）急劇增加，已成為環境的主要汙染源，並引起各界（jiè）的關注。經（jīng）濟有效地控製氨氮廢水汙染已經成為（wéi）當今環境（jìng）工作者所麵（miàn）臨（lín）的重大課題。

       1 氨氮（dàn）廢水的來源

       含氮物質（zhì）進入水環境的途徑主要包括自然過程和人類活動兩個方麵。含氮物質（zhì）進（jìn）入水（shuǐ）環境的自然來源和過（guò）程（chéng）主要包括降水降塵、非市區徑流和生物固氮等。人工合成的化學肥料是水體中氮營養元素的主要來源，大量未被農作物利用的氮化合物絕大部分被農田排水和地表徑流帶入（rù）地下水和地表水中（zhōng）。近年來，隨著經（jīng）濟的發展，越來（lái）越多含氮汙（wū）染（rǎn）物的任意排放給環境造成了極大的危害。氮在（zài）廢水中以有機態氮、氨態氮(NH4+-N)、硝態氮(NO3--N)以及亞硝（xiāo）態氮(NO2--N)等多種形式存（cún）在，而氨態氮是主要的存在形式（shì）之（zhī）一。廢水中的氨氮是指以遊離氨（ān）和離子銨形式（shì）存在的氮，主要來源於生活汙水中含氮有機物的（de）分解，焦化、合成氨等工業廢水（shuǐ），以及農田（tián）排水等（děng）。氨氮汙染源多，排（pái）放量大，並且排放的濃度變化（huà）大（dà）。

       2 氨（ān）氮廢水的危害

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

       (1)由於NH4+-N的氧（yǎng）化（huà），會造成水體中溶解氧濃度（dù）降低，導致水體發黑發臭，水（shuǐ）質（zhì）下降，對水生動植物的生存造成影響。在有（yǒu）利的環境條件下，廢水中所含的有（yǒu）機氮將會轉化成NH4+-N，NH4+-N是還原力強的（de）無機氮形態，會進一步轉化成NO2--N和NO3--N。根據（jù）生化反應計量關係，1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧氣（qì）3.43 g，氧化成NO3--N耗氧4.57g。

       (2)水中（zhōng）氮素含量太多（duō）會導致水體富（fù）營養化，進而造成一係列的（de）嚴重後果。由於氮的存在，致使光合（hé）微生物(大多數為藻類)的數量增（zēng）加，即水體發生富營養化現象，結果造成：堵塞濾池，造成濾池運（yùn）轉周期縮短，從而增加了水處（chù）理的費用；妨礙水上運動；藻類代謝的終產物可產生引起有色（sè）度和味道的化合物；由於藍-綠藻類產（chǎn）生的毒素，家畜損傷，魚（yú）類死亡；由（yóu）於藻類的腐爛（làn），使水（shuǐ）體中出現（xiàn）氧虧現象。

       (3)水中的NO2--N和NO3--N對人和水（shuǐ）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，會發生高鐵血紅蛋白症，當血液中高鐵血紅蛋（dàn）白（bái）含量（liàng）達到70mg/L，即發（fā）生窒息。水中的NO2--N和胺作用會生成亞硝胺，而亞硝胺是“三致”物質（zhì）。NH4+-N和氯反應會生成氯胺（àn），氯胺的消（xiāo）毒作用比自由（yóu）氯小，因此當有NH4+-N存在（zài）時，水處（chù）理廠將需要更大的加氯量，從而增加（jiā）處理成本。

       3 氨氮廢水處理的主要技術

       目前，國（guó）內外氨（ān）氮廢水處理有折點氯化法、化學沉澱法、離子交換（huàn）法、吹脫法和生物脫氨法等多種方法，這些技（jì）術可分為物理化學法和生物脫氮技術兩大（dà）類。

       生物脫氮法

       微（wēi）生物（wù）去除氨氮過程需經兩個階段（duàn）。階段為硝化過程（chéng），亞硝化菌和硝（xiāo）化菌在（zài）有氧條件下將氨態（tài）氮轉化為亞硝態氮和硝態氮的過程。第二階段（duàn）為反（fǎn）硝化過程，汙水中的硝態氮和亞硝態氮在無氧（yǎng）或低氧條件下，被反硝化菌(異（yì）養、自養微（wēi）生物均有（yǒu）發現且種類很多)還原轉（zhuǎn）化為氮氣。在此過程中，有機物(甲醇、乙酸、葡萄糖等)作為電子供體被氧化而提供能（néng）量。常見的生物（wù）脫氮流程可以分為3類，分別是多級汙泥係統、單級汙泥係統和生物膜係統。

       多級汙泥係統

       此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果，其缺點是流（liú）程長（zhǎng）、構築物多、基建費（fèi）用高、需要外加碳源、運行費用高、出水中殘留一定量甲醇等。

       單級汙泥係統

       單級汙泥（ní）係統的形式包括前置反硝化係統、後（hòu）置反（fǎn）硝化係統及交替工作係統。前置（zhì）反硝化的生物（wù）脫氮流（liú）程，通（tōng）常稱為A/O流（liú）程與傳統的生物脫氮工藝流程相比，A/O工藝具有流程簡單（dān）、構築物少（shǎo）、基（jī）建（jiàn）費用低、不需外加碳源、出水水質高（gāo）等優點。後置式反硝化係統，因為（wéi）混合液缺乏有機物，一般還需要人工（gōng）投加碳源（yuán），但脫氮（dàn）的效果（guǒ）可高於前置式，理論上可接近100%的脫氮。交替工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氧的條件下運（yùn）行。該係統（tǒng）本質（zhì）上仍是A/O係統，但（dàn）其利用交替（tì）工作的方式，避免了混合液（yè）的回流，因而脫氮效果優於一般A/O流（liú）程。其缺點（diǎn）是（shì）運（yùn）行管理費（fèi）用較高，且一般必須配置計算機控製（zhì）自動（dòng）操作係統。

       生物膜係統（tǒng）

       將上述A/O係統中（zhōng）的（de）缺氧池和好氧池改為固定生物膜（mó）反應器，即形成生物膜脫氮係（xì）統（tǒng）。此（cǐ）係統（tǒng）中應有混（hún）合液回流，但不需汙泥回（huí）流，在缺氧的好氧反（fǎn）應器中保存（cún）了（le）適應於反硝化和好氧氧化及硝化（huà）反應的兩個汙泥係統。

       物化除氮

       物化除氮常用的物（wù）理化學方法有折點氯（lǜ）化法（fǎ）、化學沉澱法（fǎ）、離子（zǐ）交換法（fǎ）、吹脫（tuō）法、液膜法、電滲（shèn）析法和（hé）催化濕式氧化法等。

       折點氯化法

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

       在含有氨的水中投加次氯酸HClO，當pH值在中性附近（jìn）時，隨（suí）次氯酸的投加，逐步進行下述主（zhǔ）要反應：

NH3 + HClO →NH2Cl + H2O ①

NH2Cl + HClO → NHCl2 + H2O ②

NH2Cl + NHCl2 →N2 + 3H+ + 3Cl- ③

       投加氯量和（hé）氨（ān）氮之比(簡稱Cl/N)在5.07以下（xià）時，*先進行①式反應，生成一氯胺（àn）(NH2Cl)，水（shuǐ）中餘氯濃（nóng）度增大，其後，隨著次氯酸投加量的增加，一氯胺按②式進行反應，生成二氯胺（àn）(NHCl2)，同（tóng）時進行③式反應，水中的N呈N2被去除。其結果是，水中的餘氯濃度隨（suí）Cl/N的增大而減（jiǎn）小，當Cl/N比值達到（dào）某個數值以上（shàng）時，因未反應而殘留的次氯酸(即遊離餘氯)增多，水中殘留餘氯（lǜ）的濃度再次增大，這個（gè）小值的點稱為不連（lián）續點(習（xí）慣稱為折點)。此時的Cl/N比按理論計算為（wéi）7.6；廢水處（chù）理中因為氯與廢水中的有機物反應，C1/N比應比（bǐ）理論值7.6高些，通常為10。此外，當pH不在（zài）中性範（fàn）圍時，酸性條件下多生成三（sān）氯胺，在堿（jiǎn）性條件下生成硝（xiāo）酸，脫氮效率降低。

       在pH值為6——7、每mg氨氮氯投加量為10mg、接觸0.5——2.0h的情況（kuàng）下，氨氮的去除率為90%——100%。因此此法對低濃度氨氮廢水適（shì）用。

       處理時所需的實際氯氣量取決於溫度、pH及氨氮濃度。氧化每mg氨氮（dàn）有時需要9——10mg氯氣折點，氯（lǜ）化法處理後的出水在排放前（qián）一般需用活性（xìng）炭或SO2進行反氯化，以除去水中殘餘的（de）氯。雖然（rán）氯化法反應迅速，所需設備投資少（shǎo），但液氯的安全使用和貯存要求高，且處理（lǐ）成（chéng）本也較高。若用次氯酸或二氧化氯發生裝置代替液氯，會更安全且運（yùn）行費用（yòng）可以降低，目前國內的氯發生裝置的產氯量太小，且價格昂貴。因此氯化法一般適用於給水的處理（lǐ），不太適合處（chù）理大（dà）水量高濃度的氨（ān）氮廢水。

       化學沉澱法

       化學（xué）沉澱法是往水中投加某種化學藥劑，與（yǔ）水中的溶解性物質發生反應，生成難溶於水的鹽類，形成沉渣易去除，從而降低水中溶解性物（wù）質的含量。當在含有NH4+的廢水中加（jiā）入PO43-和（hé）Mg2+離子時，會發生如下反（fǎn）應：

       NH4+ + PO43- + Mg2+ → MgNH4PO4↓ ④生成難（nán）溶於水的MgNH4PO4沉澱物（wù），從而達（dá）到去除水中氨氮的目的。采用的（de）常見沉澱劑是Mg(OH)2和H3PO4，適宜（yí）的pH值範（fàn）圍為9.0——11，投加質（zhì）量比H3PO4/Mg(OH)2為1.5——3.5。廢水中氨氮濃（nóng）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，成本較高，處理高濃度氨氮廢水可行，但該法（fǎ）向廢（fèi）水中加入了PO43-，易造成二次汙染。

       離子交換法

       離子交換法的（de）實質是不溶性離子化合物(離（lí）子交換劑)上的（de）可交換離子與廢水中的其它同性離子的（de）交換反應，是一種特殊的吸附過程，通常是（shì）可（kě）逆（nì）性化學吸附。沸石是一種天然離子交換物質，其價格遠低於陽離子交換樹（shù）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（róng）量，純絲光沸石和斜發沸（fèi）石的陽離（lí）子交換（huàn）容量平均為每（měi）10 0g相當於213和（hé）223mg物質（zhì）的量(m.e)。但實際天然沸石中含有不純物質，所以（yǐ）純度較高的沸石交換容量（liàng）每10 0g不大於20 0m.e，一般為10 0——150m.e。沸石作（zuò）為離子交換劑，具有特殊的離子交換特性，對離子的選擇交（jiāo）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（chéng）設計應用中，廢水（shuǐ）pH值應調整到6——9，重（chóng）金屬大體上沒有什麽影響；堿（jiǎn）金屬、堿土金屬中除Mg以外都（dōu）有影響，尤其是Ca對沸石的離子交換能（néng）力（lì）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（zài）生液法為主，燃燒法很少用。再（zài）生液多采用NaOH和NaCl。由於廢（fèi）水中含有Ca2+，致使沸石對氨的去除率呈不可逆性的降低，要考慮（lǜ）補（bǔ）充和更新。

       吹脫法

       吹脫法是將廢水調節至堿性，然後在汽提塔中通入空氣（qì）或蒸汽，通過（guò）氣（qì）液接觸將廢水中的遊離氨吹脫（tuō）至大氣中。通入蒸汽，可升高廢水溫度，從而提高一定pH值時被吹脫的氨（ān）的比率。用該法處理氨（ān）時，需考慮排放的遊離氨總量應符合氨的大氣排（pái）放標準（zhǔn），以免（miǎn）造（zào）成二次汙染（rǎn）。低濃度（dù）廢水（shuǐ）通常在（zài）常溫（wēn）下用空氣吹脫，而煉鋼、石油化工、化（huà）肥、有機化工有色金（jīn）屬冶煉等行業（yè）的高濃度廢水（shuǐ）則常用蒸汽進行（háng）吹脫。

       液膜法

       許多人認為液膜分離法有（yǒu）可能成為（wéi）繼（jì）萃取法之後（hòu）的第二代分離純化技術，尤其適用（yòng）於低濃度金屬離（lí）子提純及廢水處理等過程。乳狀液膜（mó）法去除氨氮的機理是：氨態氮NH3-N易溶於膜相油相（xiàng），它從（cóng）膜相外高濃度的外側（cè），通過膜相的擴散遷移，到達膜相（xiàng）內側與內相界麵，與膜內相中的酸發生解（jiě）脫反（fǎn）應，生成（chéng）的NH4+不（bú）溶於油相而穩定在膜內相中，在（zài）膜內外兩側氨濃度差的推（tuī）動下，氨（ān）分子不斷通過膜表麵（miàn）吸附、滲透擴散遷移（yí）至膜相內側解吸，從而達到分離去除氨氮的（de）目（mù）的。

       電滲析法

       電滲析是一種（zhǒng）膜法分（fèn）離技術，其利用施加在陰陽膜對之間（jiān）的電壓去除水溶液中溶解的（de）固體。在電滲析室的陰陽滲透膜之間施加直流電壓，當進水通過多對陰陽離子滲透膜時，銨離子（zǐ）及其他離子在施加電壓的影（yǐng）響下，通過膜而（ér）進入另一側（cè）的濃水中並在濃水中集，因而（ér）從進水中分離（lí）出來。

       催化（huà）濕（shī）式氧化法

       催化濕式氧化法是20世紀80年代國際上發展（zhǎn）起來的一種治理廢水的新（xīn）技術。在一定溫度、壓力和催化劑作用下，經空氣氧化，可使汙水中的有機物和氨分別氧化分解成CO2、N2和H2O等無害物質，達到（dào）淨化（huà）的目的。該法具有淨化（huà）效率高(廢水經淨化後可達到飲（yǐn）用水標準)、流程簡單、占地麵積少等特點（diǎn）。經多年應用與實（shí）踐，這（zhè）一廢水處（chù）理方（fāng）法的建（jiàn）設及運行（háng）費用僅為（wéi）常規方（fāng）法的60 %左右，因而在技術上和經濟上均具有較強（qiáng）的競爭力。