高浓度氨氮废水

高浓度氨氮废水

一、怎么来的？

高氨氮废水主要来源于垃圾渗滤液、味精生产、煤化工、有色金属冶炼等行业，其氨氮含量达到1000~10000mg/L。

二、怎么处理？

高氨氮废水成分复杂，毒性强，不能采用生物法、土壤灌溉法处理，主要处理技术如下。

1、磷酸铵镁沉淀法

a、原理

在弱碱的情况下，向含高浓度氨氮的废水中加入含Mg2+和PO43-的药剂，使污水中的氨氮和磷以鸟粪石（磷酸铵镁）的形式沉淀出来，同时回收污水中的氮和磷。其反应过程如下：

Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4˙6H2O+H+(KSP=2.5×10-13，25℃)

理论上，每去除1gNH4+-N就有17.5gMgNH4PO4˙6H2O沉淀生成。

b、该反应主要的影响因素有：合适的镁盐、磷酸盐、适当的pH。

多选用MgCl2˙6H2O和Na2HPO4˙12H2O作为沉淀剂，磷酸铵镁为碱性盐，在pH ＞9.5的溶液环境中，结晶会溶解。因此控制好反应pH至关重要。

c、特点

目前MAP法多研究用于垃圾渗滤液的预处理，其不受温度影响，操作简单，投资设计成本较低，可应用于各种浓度氨氮废水的处理。

运行成本主要是添加的镁盐和磷酸盐，若企业能因地取材，寻找到廉价的沉淀剂，如含镁或者含磷废水，以废制废，综合利用，则可大大降低处理成本。

若单独添加沉淀剂，废水沉淀后多余的镁和磷残留，不仅处理成本增加，而且引入磷污染物，容易造成二次污染。而生成的磷酸铵镁沉淀物因有可能夹带废水中的有机物、重金属，可否作为复合肥料使用还需进一步研究，其应用价值还有待开发。

因此，MAP法要广泛应用于生产中必须解决两个关键问题：

廉价的沉淀剂

净化磷酸铵镁沉淀物，达到复合肥料的使用标准，推广应用

2、吹脱法/汽提法

a、原理

吹脱法已广泛应用于化肥厂废水、垃圾渗滤液、石化、炼油厂等含氨氮废水。吹脱法用于脱除水中氨氮。

即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。

高氨氮废水

常用空气作载体(若用水蒸气作载体则称汽提)。

吹脱塔常采用

逆流操作，塔内

装有一定高度

的填料，以增加

气—液传质面

积从而有利于

氨气从废水中解吸。

常用填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填料塔的塔顶，并分布到填料的整个表面，通过填料往下流，与气体逆向流动，空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加，随气液比增加而减少。

pH是影响游离氨在水中百分率的主要因素之一。当pH大于10时，离解率在80%以上，当pH达11时，离解率高达98%。

b、主要影响因素

控制吹脱效率高低的关键因素是水温，气液比、pH。

在水温25℃，吹脱的气液比控制在3000~3800左右，pH控制在10.5，可使吹脱效率大于90%，为了保证出水质量，吹脱法适用于处理氨氮为500~1000mg/L 的废水。

温度也会影响吹脱效率，吹脱法水温低时处理效率很低，不适合在寒冷的冬天使用，废水温度升高，游离氨的比例增加，其处理效率升高。

因此汽提法是吹脱法的改进版。其采用蒸汽为载体，提高氨氮处理效率。汽提塔更适用于处理氨氮为2000~4000mg/L的废水。但汽提塔运行一段时间后，汽提塔内会结垢，从而影响处理效率。

c、优缺点

吹脱法、汽提法其工艺简单，效果稳定，投资较低；但能耗大，处理成本高，处理成本约20~30元/吨水。出水氨氮大约为50~200mg/L，无法达到排放要求，必须增加后续的深度处理才能达标排放。

其吹脱出的氨气采用水淋洗吸收，氨水浓度低(1%左右)，回用价值低，易挥发，容易造成二次污染；使用硫酸等酸性溶液吸收，生成硫酸铵等其他铵盐，需做进一步的处理，工艺流程较长，必定增加投资成本，且最终生产的硫酸铵产品，

价格低廉，销售困难。

3、汽提精馏法

基于吹脱与简单的汽提方法处理氨氮废水存在二次污染，运行成本高等问题，现阶段多家环保设备研发机构通过改良，采用精馏塔蒸氨回收氨水方法，广泛应用于生产中处理氨氮废水。

a、原理

氨与水分子相对挥发度存在差异，通过在精馏塔内进行多次气液相平衡，将氨氮以分子氨的形式从水中分离，然后以氨水或液氨的形式从塔顶排出，并被冷凝器冷却到常温成为高纯浓度氨水进行回收，可回用于生产或直接销售。

塔釜出水pH控制在10以上，脱氨后的废水氨氮浓度可降至10mg/L以下，可直接排放或处理后回用于生产。

b、汽提精馏回收氨水法成本

投资成本：120~600万元，回收的氨水浓度：16%~22%浓氨水。运行成本：

5~10元/吨，运行成本受原水氨氮浓度、pH影响较大，高氨氮高pH的废水，回收的氨水越多，运行成本越低。

c、优缺点

该方法投资成本及运行成本处于中等水平，但是回收的氨水浓度较高，可根据企业情况选择回用于生产，也可以外售。其氨水回用或者外售盈利的钱基本可

以抵消工艺设备的运行成本，且出水效果较好，氨氮浓度可降至10mg/L以下，省去为了达标排放而进行二次脱氨的投资和运行成本。

其缺点就是为了保证出水达标，其出水pH必须控制在10以上，造成碱的浪费，还必须加酸回调至中性，才能达标排放。另外，此方法尤其适用于氨氮浓度7000mg/L以上的高浓度氨氮碱性废水，否则氨氮浓度低，同等条件下其回收的氨水较少，氨水回用或外卖的效益低，整体的运行成本就会上升。