目前，污水中氨氮含量過高的問題已引起人們的重視，相關的處理技術也紛紛涌現。生物脫氮法、物理化學脫氮法、斷點氯化法、化學沉淀法、離子交換法、吹脫法各有優勢。

隨著工農業生產的發展和人民生活水平的提高，氮化合物的排放量急劇增加。它已成為環境的主要污染源，引起了社會各界的廣泛關注。經濟有效地控制廢水中的氨氮污染已成為環保工作者面臨的重大問題。

1. 氨氮廢水的來源

含氮物質進入水環境的途徑主要包括自然過程和人類活動。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、非城市徑流和生物固氮。合成化肥是水體氮素營養的主要來源。農作物未使用的大量氮化合物大多通過農田排水和地表徑流進入地下水和地表水。近年來，隨著經濟的發展，任意排放越來越多的含氮污染物對環境造成了很大的危害。廢水中氮以多種形式存在，如有機氮、氨氮(NH4 + - n)、硝態氮(NO3——n)和亞硝酸鹽氮(NO2——n)，其中氨氮是主要形式之一。廢水中的氨氮是指以游離氨和離子銨形式存在的氮，主要來自生活污水、焦化、合成氨等工業廢水以及農田排水中含氮有機物的分解。氨氮污染源多，排放量大，排放濃度變化大。

2 .氨氮廢水的危害

水環境中氨氮超標會造成很多有害影響:

(1)由于NH4 + - N的氧化，水體中的溶解氧濃度會降低，導致水體發黑發臭，水質下降，影響水生動植物的生存。在適宜的環境條件下,有機氮廢水中包含將被轉換為NH4 + - N,這是一種無機氮具有較強的還原能力和將進一步轉化為NO2——N和NO3——N。根據生化反應的化學計量關系,1gnh4 + - n氧化為NO2——n需要消耗3.43 g氧氣，而氧化為NO3——n需要消耗4.57 g氧氣。

(2)水體中氮含量過高會導致水體富營養化，造成一系列嚴重后果。由于氮的存在，光合微生物(主要是藻類)的數量增加，即水體發生富營養化。結果造成過濾器堵塞，縮短了過濾器的運行周期，從而增加了水處理的成本;妨礙水上運動;藻類新陳代謝的產物可以產生導致顏色和味道的化合物;由于藍藻產生的毒素，牲畜受損，魚類死亡;由于藻類腐爛，水體出現缺氧現象。

(3)水體中的No2—N和NO3—N對人體和水生生物有害。長期飲用NO3—N含量超過10mg / L的水會導致高鐵血紅蛋白綜合征。當血液中高鐵血紅蛋白含量達到70mg / L時，會發生窒息。水中NO2—N與胺的作用會產生亞硝胺，是一種“三致”物質。NH4 + - N與氯反應生成氯胺，其消毒效果不如游離氯。因此，當NH4 + - N存在時，水處理廠需要更多的氯，從而增加了處理成本。

3. 氨氮廢水處理的主要技術

目前國內外處理氨氮廢水的方法很多，如斷點氯化法、化學沉淀法、離子交換法、吹脫法和生物脫氨法等。這些技術可分為物理化學法和生物脫氮技術。

生物脫氮

微生物脫除氨氮的過程需要經過兩個階段。這個階段就是硝化過程。硝化細菌和硝化細菌在好氧條件下將氨氮轉化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。二階段是反硝化過程。在無氧或低氧條件下，污水中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮通過反硝化細菌(發現異養和自養微生物，種類繁多)還原轉化為氮。在這個過程中，有機物質(甲醇、乙酸、葡萄糖等)被氧化為電子給體提供能量。常見的生物反硝化工藝可分為多級污泥系統、單級污泥系統和生物膜系統三大類。

多級污泥系統

該工藝可獲得較好的BOD5去除效果和反硝化效果。其缺點是工藝時間長、結構多、基本建設成本高、附加碳源、運行成本高、廢水中有殘余甲醇等。

單級污泥系統

單級污泥系統的形式有預脫氮系統、后脫氮系統和交替作業系統。預反硝化的生物反硝化過程通常稱為a / O過程。與傳統的生物反硝化工藝相比，a / O工藝具有工藝簡單、結構少、基本建設成本低、無額外碳源、出水水質好等優點。后脫氮系統由于混合液缺乏有機質，一般需要手動添加碳源，但脫氮效果可以高于預脫氮系統，理論上可以接近100%的脫氮。交替操作的生物脫氮過程主要由兩個串聯槽組成。通過改變進口和出口的方向，兩個儲罐在缺氧和好氧條件下交替運行。該系統本質上仍是A / O系統，但采用了交替做功的方式，避免了混液回流，因此脫氮效果優于一般A / O工藝。其缺點是運行管理成本高，一般須配置計算機控制的自動操作系統。

生物膜系統

將上述a / O系統中的缺氧池、好氧池轉化為固定式生物膜反應器，形成生物膜反硝化系統。該系統應有混合液回流，但不要求污泥回流。厭氧好氧反應器中保存了適合反硝化、好氧氧化和硝化的兩種污泥系統。

物理化學脫氮

物理化學脫氮常用的物理化學方法有:斷點氯化法、化學沉淀法、離子交換法、吹脫法、液膜法、電滲析法和催化濕式氧化法。

斷點氯化

間斷點氯化是一種氧化法處理氨氮廢水。它使用水中的氨與氯反應產生氮，并從水中除去氨。這種方法也可以起到殺菌和有機物無機部分的作用，但氯化處理后的出水中存在余氯，需要進一步脫氯。

在含氨的水中加入次氯酸HClO。當pH值接近中性時，隨著次氯酸的加入，將逐步進行以下主要反應:

NH3 + HClO→NH2Cl + H2O①

②NH2Cl + HClO→NHCl2 + H2O

NH2Cl + NHCl2→N2 + 3H+ + 3Cl-③

當氯用量與氨氮之比(簡稱CL / N)低于5.07時，先進行式①反應生成一氯胺(NH2Cl)，水中余氯濃度增加。然后，隨著次氯酸用量的增加，一氯胺按式②反應生成二氯胺(nhcl2)。同時進行式③反應，將水中的N以N2的形式去除。因此,余氯在水中的濃度隨Cl / N的增加Cl / N比達到一定值時,剩余次氯酸(即自由余氯)由于非反應增加,和余氯在水中的濃度增加了。這個小值的點稱為不連續點(通常稱為斷點)。此時，根據理論計算CL / N為7.6;在廢水處理中，由于氯與廢水中的有機物發生反應，C1 / N應高于7.6的理論值，通常為10。此外，當pH不在中性范圍時，酸性條件下生成的三氯胺較多，堿性條件下生成的硝酸較多，反硝化效率降低。

當pH值為6-7時，每mg氨氮氯的投加量為10mg，接觸時間為0.5-2.0h，氨氮去除率為90% - 100%。因此，該方法適用于低濃度氨氮廢水。

實際處理所需的氯量取決于溫度、pH值和氨氮濃度。有時需要9-10毫克氯來氧化每毫克氨氮。氯化法處理的出水一般需要活性炭或SO2進行反氯化處理后排放，以去除水中的余氯。氯化反應雖然速度快，設備投資少，但對液氯的安全使用和儲存要求高，處理成本也高。用次氯酸或二氧化氯發生器代替液氯，既安全又能降低運行成本。目前國內氯氣發生器的氯氣生產規模過小，價格昂貴。因此，氯化法一般適用于供水的處理，不適合處理大量高濃度氨氮廢水。

化學沉淀的方法

化學沉淀的方法是某些化學劑添加到水和與水中的可溶性物質反應形成鹽,很難溶于水,形成沉積物,很容易去除,以減少水中的可溶性物質的內容。當向含NH4 +的廢水中加入PO43 -和Mg2 +離子時，會發生以下反應:

NH4 + + PO43 - + Mg2 +→MgNH4PO4↓④生成不溶于水的MgNH4PO4沉淀，從而達到去除水中氨氮的目的。常用沉淀劑為Mg (OH) 2和H3PO4，適宜的pH范圍為9.0-11,H3PO4 / Mg (OH) 2的質量比為1.5-3.5。當廢水中氨氮濃度小于900MG / L時，去除率可達90%以上，底泥是較好的復合肥。由于Mg (OH) 2和H3PO4價格高、成本高，處理高濃度氨氮廢水是可行的，但該方法在廢水中添加了PO43 -，容易造成二次污染。

離子交換法

離子交換法的實質是廢水中可交換離子對不溶性離子化合物(離子交換劑)與其他同性離子之間的交換反應。它是一種特殊的吸附過程，通常是可逆的化學吸附。沸石是一種天然離子交換材料。其價格遠低于陽離子交換樹脂，且對NH4 + - N有選擇性吸附能力，陽離子交換容量大。純絲光沸石和斜發沸石的平均陽離子交換量分別為213和223mg / 100g (M.E)。但是實際的天然沸石含有不純物質，所以高純度沸石的交換容量每100g e不超過200m，一般為100-150m e。沸石作為一種離子交換劑，具有特殊的離子交換特性。離子交換的順序是CS (I) > Rb (I) > k (I) > > NH4 + Sr (I) > Na (I) > Ca (II) >鐵(III) > Al Mg(2)(3) > >李(I)。在工程設計和應用,廢水的pH值應該調整到6 - 9,和重金屬對整個沒有影響;除沸石中的堿和Na外，K對金屬離子交換容量的影響較大，尤其是Na。沸石吸附達到飽和后，須進行再生。主要采用再生液法，很少采用燃燒法。再生液主要采用NaOH和NaCl。由于廢水中含有Ca2 +，沸石對氨的去除率不可逆轉地降低，應考慮補充更新。

吹洗方法

吹脫法是將廢水調至堿性，然后將空氣或蒸汽引入汽提塔，通過氣液接觸將廢水中的游離氨吹至大氣中。當引入蒸汽時，可以提高廢水的溫度，從而提高在一定pH值下氨的脫氨率。采用該方法處理氨時，應考慮排放的游離氨總量應達到氨的大氣排放標準，避免二次污染。低濃度廢水一般采用常溫吹出，高濃度廢水在煉鋼、石化、化肥、有機化工、有色金屬冶煉等行業常采用蒸汽吹出。

液膜法

許多人認為液膜分離可能成為繼萃取之后的二代分離凈化技術，尤其適用于低濃度金屬離子的凈化和廢水處理。乳狀液膜法脫氨機理為:氨氮NH3-N易溶于膜相的油相中。它通過膜相的擴散和遷移，從膜相外高濃度的外部移動到內相與內相的界面，在膜內相與酸解離。生成的NH4 +在膜油相不溶，在膜內相穩定。在膜內外兩側氨氮濃度差異的驅動下，氨分子繼續吸附，滲透擴散遷移到膜相內側進行解吸，從而達到分離脫除氨氮的目的。

電滲析

電滲析是一種膜分離技術，利用正負膜對之間施加的電壓去除水溶液中的溶解固體。在電滲析室的陽離子和陰離子透膜之間施加直流電壓。當進水通過多對陽離子和陰離子透膜時，銨離子等離子在外加電壓的影響下通過膜進入另一側濃水中，聚集在濃水中，從而與進水分離。

催化濕式氧化

催化濕式氧化是20世紀80年代國際上發展起來的一種污水處理新技術。污水中的有機物和氨在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，通過空氣氧化，分別被氧化分解為CO2、N2和H2O等無害物質，從而達到凈化的目的。該方法具有凈化效率高(廢水凈化后可達到飲用水標準)、工藝簡單、占地面積小的特點。經過多年的應用和實踐，該污水處理方法的建設和運行成本僅為常規方法的60%左右，具有很強的技術和經濟競爭力。