文档介绍：2004 年 11 月中国科学院研究生院环境催化
氨氮废水处理技术进展
何松波
(中国科学院大连化学物理研究所 200428003833101)
摘要:概述了目前氨氮废水处理的几种主要技术,作了简单的分析和评价,探讨了以后的发
展趋势。
关键词:氨氮废水;生物脱氮;膜吸收;催化湿式氧化;光催化氧化;吹脱;汽提;沉淀

1 前言气水相互充分接触,使水中溶解气体和挥发
近年来,随着城市人口的日益膨胀和工性溶质穿过气液界面,向气相转移,从而达
农业的不断发展,水环境污染事故屡屡发到脱除氨氮的目的。常用空气或水蒸气作载
生,对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水气,前者称为吹脱,后者称为汽提。
库因氮、磷的排放造成水体富营养化,严重吹脱法吹脱是使水作为不连续相与空气
威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度
引起水体富营养化的主要因素之一。氨氮存之间的差异,使氨氮转移至气相而去除[5]。
+
在于许多工业废水中,特别是钢铁、化肥、废水中的氨氮大多以铵离子(NH4 )和游离氨
无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工等(NH3)保持平衡的状态而存在。其平衡关系如
生产过程,此外,皮革、孵化、动物排泄物下式所示:
等新鲜废水中氨氮初始含量并不高,但由于
NH + H O ⇔ NH + + OH −,
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程中氨氮浓度会迅速增加[1,2]。为满足公众这个平衡关系受pH值的影响,当pH值高时,
对环境质量要求的不断提高,国家对氮制订平衡向左移动,游离氨的比例增大。常温时,
了越来越严格的排放标准,研究开发经济、当pH值为7 左右时氨氮大多数以铵离子状态
高效的除氮处理技术已成为水污染控制工存在,而pH为 11 左右时,游离氨大致占 90%。
程领域研究的重点和热点。在碱性条件下,大量空气与废水接触、使废
对一给定废水,选择技术方案主要取决水中氨氮转换成游离氨被吹出,以达去除废
于:(1)水的性质;(2)处理效果;(3)经济水中氨氮的目的[6]。此法也叫氨解析法,解
效益,以及处理后出水的最后处置方法等析速率与温度、气液比有关。气体组份在液
[3]。目前,氨氮废水的处理技术可以分为两面的分压和液体内的浓度成正比。解析时气
大类:一类是物化处理技术,包括吹脱(或膜总通量通常由下式表示[7]:
汽提)、沉淀、膜吸收、湿式氧化、光催化
G = K • F(C − C) • t
氧化等,其中吹脱和膜吸收技术都需要氨氮 0
尽可能以氨分子形态存在;另一类技术是生式中:G:t 时间内逸出液体的气体总量
[4]
物脱氮技术。本文概述了目前氨氮废水处 C0:液体内气体的实际浓度
理的几种主要技术。 C:扩散达到平衡时浓度
2 处理方法 F:传质面积
氨吹脱、汽提法 K:解析系数
吹脱、汽提法用于脱除水中溶解气体和吹脱是一种对流传质过程,根据有效膜
某些挥发性物质。氨吹脱、汽提是一个传质理论,其推动力是溶质组分的液相浓度与气
过程,即在高 PH 时,使废水与气体密切接相浓度差,根据资料,常温下氨水系统的平
触从而降低废水中氨浓度的过程,推动力来衡方程式为: Y=
自气体中氨