污水處理技術(shù)之各類除氨脫氮工藝的優(yōu)缺點匯總

近20 年來, 對氨氮污水處理方面開展了較多的研究。其研究范圍涉及生物法、物化法的各種處理工藝,目前氨氮處理實用性較好國內(nèi)運用多的技術(shù)為：傳統(tǒng)生物脫氮法、氨吹脫汽提法、折點氯化法、化學(xué)沉淀法、離子交換法、膜法等。

一、各類脫氮工藝簡介

1、傳統(tǒng)生物脫氮

傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)是通過氨化、硝化、反硝化以及同化作用來完成。傳統(tǒng)生物脫氮的工藝成熟，脫氮效果較好。但存在工藝流程長、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺點。

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2、氨吹脫

包括蒸汽吹脫法和空氣吹脫法，其機理是將廢水調(diào)至堿性，然后在吹脫塔中通入空氣或蒸汽,經(jīng)過氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫出來。此法工藝簡單，效果穩(wěn)定，適用性強，投資較低。但能耗大，有二次污染。

NH4++OH-=NH3+H2O

OH-一般由NaOH提供, NaOH分子量為40;不考慮其他因素,理論上計算得去除1kg NH4+需要NaOH 2.86kg,按工業(yè)級NaOH 2.0元/kg計算,去除1kg NH4+的藥劑成本為5.72元(吹出氨氣不吸收).吹脫耗電約為4度/噸.

3、離子交換

離子交換法實際上是利用不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其它同性離子(NH4+)發(fā)生交換反應(yīng)，從而將廢水中的NH4+牢固地吸附在離子交換劑表面，達(dá)到脫除氨氮的目的。雖然離子交換法去除廢水中的氨氮取得了一定的效果，但樹脂用量大、再生難,，導(dǎo)致運行費用高，有二次污染。

4、膜過濾

利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率高，無二次污染，但投資成本太大，而且對廢水的水質(zhì)要求太高，尤其是鹽度等。

5、折點加氯法

折點加氯法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學(xué)脫氮工藝。該方法的處理效率可達(dá)到90% ~100%，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響。但運行費用高，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機物會造成二次污染。

6、磷酸銨鎂沉淀法（鳥糞石法）

向含氨氮廢水中投加Mg2+和PO43-，三者反應(yīng)生成MgNH4PO4•6H2O(簡稱MAP)沉淀。此法工藝簡單，操作簡便，反應(yīng)快，影響因素少，能充分回收氨實現(xiàn)廢水資源化。該方法的主要局限性在于沉淀藥劑用量較大，從而致使處理成本較高，沉淀產(chǎn)物MAP的用途有待進一步開發(fā)與推廣。

Mg2++PO43-+NH4+=MgNH4PO4

Mg2+一般由MgCL2提供, MgCL2分子量為95; PO43-一般由NaH2PO4提供,分子量145,不考慮其他因素,理論上計算得去除1kg NH4+需要MgCL27.6kg, NaH2PO410.36kg, 按工業(yè)級MgCL22.5元/kg,工業(yè)級NaH2PO43.0元/kg計算,去除1kg NH4+的藥劑成本為50元.產(chǎn)生磷酸銨鎂沉淀18kg(不考慮結(jié)晶水)