氨氮废水处理技术生物脱氮法
氨氮废水处理技术——生物脱氮法
【格林大讲堂】
生物脱氮法,传统和新开发的脱氮工艺有A/O，两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等。
武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队，秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案，是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。
1、好氧反硝化
近年来，好氧反硝化现象不断被发现和报道，逐渐受到人们的关注。一些好氧反硝化菌已经被分离出来，有些可以同时进行好氧反硝化和异养硝化（如Robertson等分离、筛选出的。
所以若进行反硝化反应，必须在缺氧环境下。这样就可以在同一个反应器中实现真正意义上的同步硝化反硝化，简化了工艺流程，节省了能量。传统脱氮理论认为，反硝化菌为兼性厌氧菌，其呼吸链在有氧条件下以氧气为终末电子受体在缺氧条件下以硝酸根为终末电子受体。
2、两段活性污泥法
能有效的去除有机物和氨氮，其中第二级处于延时曝气阶段，停留时间在36小时左右，污水浓度在2g/l以下，可以不排泥或少排泥从而降低污泥处理费用。
3、BABE工艺
通过BABE池的间歇曝气运行，不仅有效地延长了处理工艺的污泥龄，并可对其进液中的氮实现充分的硝化作用，同时由于BABE池的良好消化条件，即较低的有机负荷及良好的温度控制（一般将温度控制在30℃），有效地提高了污泥中硝化菌的数量。BABE池经间歇曝气后富含硝化菌的混合液、内回流与进水一起进入A/O工艺主流程，可实现充分的反硝化脱氮，强化了系统对氮的去处作用。在通常的废水生物处理工艺中，其污泥经浓缩的上层液或氧化处理后脱水滤液均需返回至主体工艺进行处理。 由于污泥浓缩上层液或脱水滤液中富含氮，因而其向主体工艺的返回将增加主体工艺的处理负荷，从而影响处理出水中氮的指标。BABE在运行过程中将以A/O方式运行的处理工艺主流程中回流污泥的一部分分流入BABE间歇曝气池，BABE所处理的对象为含有高浓度的TN的污泥浓缩上层液或污泥脱水滤液。
4、短程硝化反硝化
短程硝化反硝化是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化，省去了传统生物脱氮中由亚硝酸盐氧化成硝酸盐，再还原成亚硝酸盐两个环节（即将氨氮氧化至亚硝酸盐氮即进行反硝化）。
由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气，曝气费用成为这种脱氮方式的主要开支。生物硝化反硝化是应用最广泛的脱氮方式，是去除水中氨氮的一种较为经济的方法，其原理就是模拟自然生态环境中氮的循环，利用硝化菌和反硝化菌的联合作用，将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮目的。
该技术具有很大的优势：①节省25%氧供应量，降低能耗；②减少40%的碳源，在Ｃ／Ｎ较低的情况下实现反硝化脱氮；③缩短反应历程，节省50%的反硝化池容积；④降低污泥产量，硝化过程可少产污泥33%~35%左右，反硝化阶段少产污泥55%左右。实现短程硝化反硝化生物脱氮技术的关键就是将硝化控制在亚硝酸阶段，阻止亚硝酸盐的进一步氧化。
5、A/O工艺
其特点是缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷，反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物。
当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质。BOD5的去除率较高可达90～95%以上，但脱氮除磷效果稍差，脱氮效率70～80%，除磷只有20～30%。尽管如此，由于A/O工艺比较简单，也有其突出的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。
6、厌氧氨氧化（ANAMMOX）和全程自养脱氮(CANON)
厌氧氨氧化是指在厌氧条件下氨氮以亚硝酸盐为电子受体直接被氧化成氮气的过程。
目前推测厌氧氨氧化有多种途径。其中一种是羟氨和亚硝酸盐生成N2O的反应，而N2O可以进一步转化为氮气，氨被氧化为羟氨。另一种是氨和羟氨反应生成联氨，联氨被转化成氮气并生成4个还原性[H]，还原性[H]被传递到亚硝酸还原系统形成羟氨。
该过程利用独特的生物机体以硝酸盐作为电子供体把氨氮转化为N2，最大限度的实现了N的循环厌氧硝化，这种耦合的过程对于从厌氧硝化的废水中脱氮具有很好的前景，对于高氨氮低COD的污水由于硝酸盐的部分氧化，大大节省了能源。厌氧氨氧化（简称ANAMMOX）是指在厌氧条件下，以的微生物直接以NH4+为电子供体，以NO2-或NO3-为电子受体，将NH4+、NO2-或NO3-转变成N2的生物氧化过程。
第三种是：一方面亚硝酸被还原为NO，NO被还原为N2O，N2O再被还原成N2；另一方面，NH4+被氧化为NH2OH，NH2OH经N2H4，N2H2被转化为N2。厌氧氨氧化工艺的优点：可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗；免去反硝化反应的外源电子供体；可节省传统硝化反硝化反应过程中所需的中和试剂；产生的污泥量极少。厌氧氨氧化的不足之处是：到目前为止，厌氧氨氧化的反应机理、参与菌种和各项操作参数不明确。
同时通过实验证明在低DO浓度下，细菌以亚硝酸根离子为电子受体，以铵根离子为电子供体，最终产物为氮气。有实验用荧光原位杂交技术监测全程自养脱氮反应器中的微生物，发现在反应器处于稳定阶段时即使在限制曝气的情况下，反应器中任然存在有活性的厌氧氨氧化菌，不存在硝化菌。全程自养脱氮的全过程实在一个反应器中完成，其机理尚不清楚。发现在限制溶解氧（DO浓度为0.8·1.0mg/l）和不加有机碳源的情况下，有超过60%的氨氮转化成N2而得以去除。
有85%的氨氮转化为氮气。鉴于以上理论，全程自养脱氮可能包括两步第一是将部分氨氮氧化为烟硝酸盐，第二是厌氧氨氧化。
7、超声吹脱处理氨氮
超声吹脱法去除氨氮是一种新型、高效的高浓度氨氮废水处理技术，它是在传统的吹脱方法的基础上，引入超声波辐射废水处理技术，将超声波和吹脱技术联用而衍生出来的一种处理氨氮的方法。将这两种方法联用不仅改进了超声波处理废水成本较高的问题，也弥补了传统吹脱技术去除氨氮不佳的缺陷，超生吹脱法在保证处理氨氮的效果的同时还能对废水中有机物的降解起到一定的提高作用。技术特点（1）高浓度氨氮废水采用90年代高新技术——超声波脱氮技术，其总脱氮效率在70~90%，不需要投加化学药剂，不需要加温，处理费用低，处理效果稳定。（2）生化处理采用周期性活性污泥法（CASS）工艺，建设费用低，具有独特的生物脱氮功能，处理费用低，处理效果稳定，耐负荷冲击能力强，不产生污泥膨胀现象，脱氮效率大于90%，确保氨氮达标。
8、强氧化好氧生物处理其典型代表有粉末活性炭法（PACT工艺）
粉末活性碳法的主要特点是向曝气池中投加粉末活性炭（PAC）利用粉末活性炭极为发达的微孔结构和更大的吸附能力，使溶解氧和营养物质在其表面富集，为吸附在PAC上的微生物提供良好的生活环境从而提高有机物的降解速率。
近年来国内外出现了一些全新的脱氮工艺，为高浓度氨氮废水的脱氮处理提供了新的途径。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厌氧氨氧化等。
9、Bardenpho工艺
好氧一池的容积一般可按F./M为0.25考虑；在厌氧二池中，由于好氧二池出水中有机物浓度较低，同时也没有外加碳源因而反硝化菌主要通过内源呼吸作用，以细胞内碳源进行反硝化，因此反硝化效率较低，并与系统的污泥龄有关。该工艺是在A/O工艺基础上，增设了一个缺氧段和好氧段，各段反应池均独立运行，混合液自第一好氧池回流至第一缺氧池而第二好氧池无混合液回流（因而须注意，第二缺氧池和第二好氧池并非组成一级A/O工艺）所增设的缺氧段和好氧段起强化脱氨和提高处理出水水质的作用。
运行过程中，第一好氧池的内部回流混合液、原水中的有机基质及回流污泥进入第一厌氧池，进行反硝化脱氮。由于第一厌氧池进水中含有较多内碳源可利用因而具有较高的反硝化速率，但与其进水中的食料比有关。但这种反硝化作用可有效地提高整个处理系统的反硝化程度，从而利于提高脱氮效率。必要时，可将少部分进水引入厌氧二池以适当补充碳源，提高其反硝化速率。该工艺中好氧二池的主要作用是进一步降低废水中的有机物浓度，同时改善出水的表观性状由于增设了厌氧二池和好氧二池强化处理作用，该工艺的脱氮效率可以高达90%~95%(城市污水)。
氨氮废水超标原因及处理方法
氨氮废水超标原因及处理方法
废水中的氨氮是以游离氨(NH3)和铵根离子(NH4+)的形式存在的，氨是造成水生生物中毒的主要因素，同时氨氮又是水体中的营养物质，能引起水体富营养化现象，是水体中的主要耗氧污染物。废水中氨氮超标的原因如下：
1、生化处理（水温过低）
冬天污水的温度过低时，好氧池、厌氧池、缺氧池的菌种活性降低、生长速度慢、导致出水水质不稳定。附：硝化细菌对水温较为敏感，硝化细菌低于5℃以下生长停歇或者死亡，水温在10-40℃范围内能够正常生长繁殖，在10-15℃生长繁殖较缓慢，并随着温度增高而繁殖加快，25-37℃最适宜生长繁殖。
2、废水突然（水量增大）
每套污水处理工艺设计之初都有最大容量设定，随着工业化的发展，我国不少厂子生产量加大，随之产生的大量污水对原本的老旧工艺系统造成超负荷运转，容易导致出水超标。
3、废水中的（浓度增高）
和上面的水量增大原因相似，废水中的氨氮来源浓度很难理想化的稳定。一般工厂的污水水质会因生产产品的工艺不同而不同，浓度时高时低，如果突然有高浓度废水冲击，出水浓度就会容易超标。
4、硝化菌不够
污泥腐化与污泥龄、回流比、水力停留时间、硝化速率、溶氧值、水温、PH值等等都容易影响氨氮效果处理差。 去除氨氮的措施如下：
1、传统生物脱氮法
传统生物脱氮技术是通过硝化、反硝化以及同化作用来完成。传统的生物脱氮的工艺成熟，脱氮效果较好，但存在经常加碳源、能耗大、成本高等缺点。
2、离子交换法
离子交换法实际上是利用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子(NH4+)发生交换反应，从而将废水中的NH4+牢固地吸附在离子交换剂表面，达到脱除氨氮的目的。
虽然离子交换法去除废水中的氨氮取得了一定的效果，但树脂用量大、再生难，导致运行费用高，有二次污染。
3、氨吹脱法
在碱性条件下(pH＞10.5)，废水中的氨氮主要以NH3的形式存在。让废水与空气充分接触，则水中挥发性的NH3将由液相向气相转移，从而脱除水中的氨氮。吹脱塔内装填木质或塑料板条填料，空气流由塔的下部进入，而废水则由塔顶落到塔底集水池。去除率可达60～95%，流程简单，处理效果稳定，基建费和运行费较低，可处理高浓度合氨废水。但气温低时吹脱效率低，结垢往往严重干扰运行，且吹脱出的氨对环境产生二次污染。
氨氮过高处理方法
氨氮过高处理方法
氨氮是水体中的一种常见污染物，主要来源于农业、工业和城市生活污水等。当水体中氨氮浓度过高时，会对水生生物产生毒害作用，破坏水生态平衡，甚至威胁人类健康。因此，寻求有效的氨氮过高处理方法至关重要。
一、物理处理方法
1. 吹脱法：利用氨氮在水中的溶解度随pH值升高而降低的特性，通过向废水中通入空气或蒸汽，使废水中氨氮由液相转移至气相，从而达到去除氨氮的目的。吹脱法适用于处理高浓度氨氮废水，但能耗较高，且易产生二次污染。
2. 膜分离技术：包括反渗透、纳滤、超滤等，通过膜的选择性透过性，将氨氮与水分子分离。膜分离技术具有高效、节能、无二次污染等优点，但膜材料成本较高，且易受污染和堵塞。
二、化学处理方法
1. 折点氯化法：将氯气或次氯酸钠通入废水中，使氨氮氧化为氮气逸出。折点氯化法处理效果稳定，适用于处理低浓度氨氮废水，但药剂费用较高，且可能产生有毒副产物。
2. 离子交换法：利用离子交换树脂上的可交换离子与废水中的氨氮进行交换，从而达到去除氨氮的目的。离子交换法具有处理效果好、可回收氨氮等优点，但树脂再生费用较高，且易受其他离子干扰。
三、生物处理方法
1. 传统生物硝化反硝化技术：通过硝化细菌将氨氮氧化为硝酸盐，再通过反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气逸出。传统生物硝化反硝化技术具有成本低、无二次污染等优点，但处理周期较长，且易受温度、pH值等环境因素影响。 2. 新型生物脱氮技术：包括短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等，通过优化微生物种群结构和反应条件，提高氨氮去除效率。新型生物脱氮技术具有处理效果好、节能等优点，但对操作和管理要求较高。
四、复合处理方法
为了克服单一处理方法的局限性，实际工程中常采用多种方法组合使用，形成复合处理方法。例如，可以先采用物理或化学方法预处理废水，降低氨氮浓度和毒性，再采用生物方法进行深度处理。复合处理方法可以充分发挥各种方法的优势，提高氨氮去除效率和处理效果稳定性。
去除氨氮方法
去除氨氮方法
去除氨氮的主要方法有：化学法、生物法、物理法。
物理法含蒸馏、反渗透、土壤灌溉等处理技术；
化学法含离子交换、电渗析、电化学等处理技术；
生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。
实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
折点氯化法去除氨氮：
折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。
因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下：
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-
折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。
为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
废水中氨氮的去除
废水中氨氮的去除
废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在.生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。目前采用的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择交换吸附、空气吹脱及折点氯化等四种。
一、生物硝化与反硝化（生物陈氮法）
（一） 生物硝化
在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。生物硝化的反应过程为：
由上式可知：（1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4。57g；(2）硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度（以CaCO3计) 7。lg。
影响硝化过程的主要因素有：（1）pH值 当pH值为8。0～8。4时(20℃），硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰,维持pH值在7.5以上;（2）温度
温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；（3)污泥停留时间 硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为 ＝0.3～0.5d—1（温度20℃,pH8.0～8。4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间 必须大于硝化菌的最小世代时间 .在实际运行中,一般应取 ＞2 ，或 ＞2 ；(4）溶解氧 氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上；(5)BOD负荷 硝化菌是一类自养型菌,而BOD氧化菌是异养型菌.若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5）/kg（SS).d以下。
(二） 生物反硝化
在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌(反硝化菌）的作用，将NO2—-N和NO3——N还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体（氢供体)是各种各样的有机底物（碳源)。以甲醇作碳源为例，其反应式为：
生物脱氮工艺
- 1 - 生物脱氮工艺
随着人类社会的不断发展，环境问题越来越引人关注。其中，氮污染是一个严重的问题。氮是生物体内必需的元素，但过量的氮却会对环境造成巨大的负担。氮污染主要来自于农业、工业和城市污水处理等领域。针对氮污染问题，科学家们研发了各种方法，其中生物脱氮工艺是一种环保、高效的氮污染治理方法。
一、生物脱氮的基本原理
生物脱氮是利用微生物将废水中的氮转化为无害的氮气的过程。该工艺的基本原理是：将含氮废水通过生物反应器，在一定的条件下，利用氨氧化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐，再利用硝化细菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐，最后通过反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气，从而达到脱氮的目的。
二、生物脱氮工艺的优点
1、环保：生物脱氮工艺不需要添加任何化学药剂，不会产生二次污染，对环境没有负面影响。
2、高效：生物脱氮工艺可以达到较高的脱氮效率，对氮污染治理效果显著。
3、经济：生物脱氮工艺不需要大量投入，运行成本低，对于农业、工业和城市污水处理等领域都具有实用性。
三、生物脱氮工艺的应用领域
1、城市污水处理：城市污水中含有大量的氮，如果不进行处理，会对周围环境和水体造成严重的污染。生物脱氮工艺可以有效地降低 - 2 - 污水中的氮含量，达到国家排放标准。
2、农业：农业是氮污染的主要来源之一。生物脱氮工艺可以应用于农业废水的处理，减少氮肥的使用量，达到节约能源和环保的目的。
3、工业：工业废水中含有大量的氮，如果不进行处理，会对周围环境和水体造成严重的污染。生物脱氮工艺可以应用于工业废水的处理，降低氮污染的程度。
四、生物脱氮工艺的发展趋势
目前，生物脱氮工艺已经成为氮污染治理的主要手段之一。随着科技的不断进步和人们对环境问题的重视，生物脱氮工艺也在不断发展和完善。未来，生物脱氮工艺将会更加智能化、高效化和精准化，为氮污染治理提供更加优秀的解决方案。
脱氨氮 工艺
脱氨氮 工艺
脱氨氮工艺是一种处理废水的方法，主要是用于去除废水中的氨氮物质。氨氮是指水中存在的以氨（NH3）和游离氨离子（NH4+）形式存在的氮元素的总量。
脱氨氮工艺一般包括以下几个步骤：
1. 酸碱中和-将废水中的氨氮与盐酸或硫酸等酸性物质进行中和反应，将氨氮转化为氨盐。这样做主要是为了减少氨氮对后续处理过程的影响。
2. 气态转化-将氨盐通过加热蒸发的方式转化为氨气。这一步骤可以通过采用蒸发器、脱气器等设备进行实现。
3. 吸收去除-将氨气通过吸收剂进行吸收，将其转化为无害的物质。吸收剂可以采用硫酸、盐酸等酸性物质，或者碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质。
4. 沉淀或过滤-经过吸收去除后，可以进行沉淀或过滤操作，将废水中的残余物质除去。这一步骤可以通过加入沉淀剂、过滤剂等来实现。
5. 中和调节-根据处理后的废水的pH值进行调节，使其满足排放标准。
整个脱氨氮工艺具体的操作方式和设备选择会根据废水的特性以及处理要求而有所差异。需要考虑的因素包括废水中的氨氮浓度、废水的体积、排放标准等。
继续脱氨氮工艺的描述：
6. 活性炭吸附- 在一些情况下，氨氮无法完全通过吸收剂吸收去除，此时可以使用活性炭来吸附残余的氨氮。活性炭具有良好的吸附性能，可以有效去除水中的氨氮。
7. 生物处理- 对于氨氮含量较高的废水，可以采用生物处理工艺来降低氨氮浓度。生物处理通常包括好氧和厌氧两个阶段，通过微生物的代谢作用将氨氮通过硝化-脱氮过程转化为氮气释放。
8. 离子交换- 对于废水中氨氮含量特别高的情况，可以采用离子交换技术进行处理。离子交换树脂能够选择性地吸附和释放氨氮，从而达到去除的目的。
需要注意的是，不同的废水处理厂和废水性质不同，可能会采用不同的组合工艺来实现脱氨氮的目的。脱氨氮工艺的选择应综合考虑经济性、技术可行性、运行维护成本等因素，并根据所处地区的排放标准和要求来确定最佳的脱氨氮技术。此外，对于特殊行业废水，可能需要根据对应的行业标准进行脱氨氮工艺调整和选择。
污水处理技术之氨氮废水相关处理技术详解
污水处理技术之氨氮废水相关处理技术详解
所属行业: 水处理 关键词：氨氮废水 生物脱氮 脱氮工艺
过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前，主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。
消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮(500mg/L以上，甚至达到几千mg/L)，以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。
高浓度氨氮废水 的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮 法。
物化法Vol.01
吹脱法
在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。
而控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。
在水温大于25 ℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。
采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水(例如882mg/L)进行了处理试验。最佳工艺条件为pH=11，超声吹脱时间为40min，气水比为1000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17%～164%，在90%以上，吹脱后氨氮在100mg/L以内。
为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。
在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液(2240mg/L)时发现在pH=11.5，反应时间为24h，仅以120r/min的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达95%。而在pH=12时通过曝气脱氨氮，在第17小时pH开始下降，氨氮去除率仅为85%。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。
污水中氨氮的主要去除方法
再生资源网 /
本文摘自再生资源回收-变宝网（）
污水中氨氮的主要去除方法
近20年来，对氨氮污水处理方面开展了较多的研究。其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺，目前氨氮处理实用性较好国内运用最多的技术为：生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。
一、生物法
1.生物法机理——生物硝化和反硝化机理
在污水的生物脱氮处理过程中，首先在好氧条件下，通过好氧硝化菌的作用,将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐;然后在缺氧条件下，利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出。因而，污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。生物脱氮工艺流程见图1。
硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程,包括两个基本反应步骤:由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应;由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。
在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物(碳源)。 再生资源网 /
生物脱氮法可去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70%—95%,二次污染小且比较经济，因此在国内外运用最多。但缺点是占地面积大，低温时效率低。
2.传统生物法
目前，国内外对氨氮污水实际处理中应用较成熟的生物处理方法是传统的前置反硝化生物脱氮，如A/O、A2/O工艺等，都能在一定程度上去除污水中的氨氮。传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段，硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成，由于对环境条件的要求不同，这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即硝化反应发生在好氧条件下，反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开，形成分级硝化反硝化工艺，以便硝化与反硝化能够独立地进行。1932年，Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺(post-denitrification)，Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺(pre-denitrification),1973年Barnard结合前面两种工艺又提出了A/O工艺，以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox(A2/O)UCT、JBH、AAA工艺等，这些都是典型的传统硝化反硝化工艺。
氨氮废水的来源及其主要处理技术
氨氮废水的来源及其主要处理技术
1氨氮废水的来源
含氮物质进入水环境的途径主要包括自然过程和人类活动两个方面。含氮物质进入水环境的自然来源和过程主要包括降水降尘、非市区径流和生物固氮等。人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源，大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带入地下水和地表水中。近年来，随着经济的发展，越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了大的危害。氮在废水中以有机态氮、氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)以及亚硝态氮(NO2--N)等多种形式存在，而氨态氮是主要的存在形式之一。废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮，主要来源于生活污水中含氮有机物的分解，焦化、合成氨等工业废水，以及农田排水等。氨氮污染源多，排放量大，并且排放的浓度变化大。
2氨氮废水的危害
水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的有害影响：
(1)由于NH4+-N的氧化，会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水体发黑发臭，水质下降，对水生动植物的生存造成影响。在有利的环境条件下，废水中所含的有机氮将会转化成NH4+-N，NH4+-N是还原力强的无机氮形态，会进一步转化成NO2--N和NO3--N。根据生化反应计量关系，1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧气3.43g，氧化成NO3--N耗氧4.57g。
(2)水中氮素含量太多会导致水体富营养化，进而造成一系列的严重后果。由于氮的存在，致使光合微生物(大多数为藻类)的数量增加，即水体发生富营养化现象，结果造成：堵塞滤池，造成滤池运转周期缩短，从而增加了水处理的费用；妨碍水上运动；藻类代谢的终产物可产生引起有色度和味道的化合物；由于蓝-绿藻类产生的毒素，家畜损伤，鱼类死亡；由于藻类的腐烂，使水体中出现氧亏现象。
(3)水中的NO2--N和NO3--N对人和水生生物有较大的危害作用。长期饮用NO3--N含量超过10mg/L的水，会发生高铁血红蛋白症，当血液中高铁血红蛋白含量达到70mg/L，即发生窒息。水中的NO2--N和胺作用会生成亚硝胺，而亚硝胺是“三致”物质。NH4+-N和氯反应会生成氯胺，氯胺的消毒作用比自由氯小，因此当有NH4+-N存在时，水处理厂将需要更大的加氯量，从而增加处理成本。
三段生物脱氮工艺
三段生物脱氮工艺
第一段：介绍生物脱氮工艺的意义和背景
生物脱氮工艺是一种利用微生物代谢能力将废水中的氮污染物转化为氮气释放到大气中的处理技术。氮污染是当前水环境中的重要问题之一，主要来源于农业、工业和城市生活污水等。氮污染物对水体生态系统和人类健康都有着重要影响。因此，研发高效的生物脱氮工艺对于解决氮污染问题具有重要意义。生物脱氮工艺采用微生物代谢能力，将氨氮和硝态氮转化为氮气，实现了废水中氮污染物的去除和资源化利用。
第二段：介绍生物脱氮工艺的原理和步骤
生物脱氮工艺主要包括硝化和反硝化两个过程。硝化是指将废水中的氨氮逐步氧化为硝态氮的过程，反硝化则是将硝态氮还原为氮气的过程。硝化过程通常由硝化细菌完成，它们能够将氨氮氧化为亚硝酸盐，再将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。而反硝化过程则由反硝化细菌完成，它们能够利用硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐还原为氮气。细菌在这两个过程中的代谢活动，实现了废水中氮污染物的转化和去除。
生物脱氮工艺一般分为两个步骤：硝化和反硝化。硝化步骤中，废水中的氨氮通过硝化细菌的作用，逐步氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。反硝化步骤中，反硝化细菌利用硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐还原为氮气。这两个步骤相互配合，实现了废水中氮污染物的去除和资源化利用。在实际应用中，还需要根据不同的废水特性和处理需求，选择合适的微生物菌种和操作条件，以提高生物脱氮工艺的效果和稳定性。
第三段：展望生物脱氮工艺的发展前景和挑战
生物脱氮工艺作为一种环保、高效的废水处理技术，在氮污染治理领域具有广阔的应用前景。与传统的化学脱氮方法相比，生物脱氮工艺具有操作简单、成本低廉、副产物少等优势。随着科技的不断进步，生物脱氮工艺不断得到了改进和优化，在提高脱氮效率和稳定性方面取得了显著进展。
然而，生物脱氮工艺仍然面临一些挑战。首先，废水中的氮污染物种类繁多，不同的废水特性对生物脱氮工艺的适应性和效果有着不同的要求，需要针对性地进行研究和改进。其次，生物脱氮工艺在实际应用中受到温度、pH值、溶解氧等环境条件的限制，需要进一步优化操作条件，提高工艺的适应性和稳定性。此外，生物脱氮工艺的微生物菌种的筛选和培养也是一个重要的研究方向，需要开展更深入的研究工作。