近年來，環（huán）保行業對氨氮汙水處理方麵開展了（le）較多的研究。其研究範圍涉及生物法、物化法的各種處理工藝，國家對（duì）氨氮廢水處理的要求也越（yuè）來越高，本文要講的就是處理高濃度氨氮（dàn）廢（fèi）水的技術。(氨氮濃度質（zhì）量大於500mg/L屬於高濃度氨氮廢水（shuǐ）)
一、高濃度氨氮廢水怎麽來的?
高氨氮廢（fèi）水主（zhǔ）要來（lái）源於垃圾滲濾液、味（wèi）精生產、煤化工、有色金屬冶煉（liàn）等行業，其氨氮含量達到1000~10000mg/L。
二、高濃度氨氮廢水怎麽處理?
高氨氮廢（fèi）水成分複雜，毒性強（qiáng），不（bú）能采用生物法、土壤灌溉法處理，主要處理技術如下。
1、磷酸銨鎂沉澱法（fǎ）
a、原理
在弱堿的情（qíng）況下，向含高濃度氨（ān）氮的廢水中加入含Mg2+ 和PO43-的藥劑（jì）， 使汙水中的（de）氨氮和磷以鳥糞石(磷酸銨鎂（měi）)的形式沉澱出來，同時回收汙水中的氮和磷。其（qí）反應過程如下：
Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O+H+(KSP=2.5×10-13，25℃)
理論上，每（měi）去除1gNH4+-N就有17.5gMgNH4PO4·6H2O沉澱生成。
b、該反應主要的影響（xiǎng）因素有：合適的鎂鹽、磷酸（suān）鹽、適當的（de）pH。
多選用MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O作為沉澱劑，磷酸銨鎂為堿性鹽，在pH>9.5的溶液環境（jìng）中（zhōng），結晶（jīng）會（huì）溶解。因此控（kòng）製好反應pH至關重（chóng）要。
c、高濃（nóng）度氨氮廢水特點
目前MAP法多研究用於（yú）垃圾滲濾液的預處理，其不受溫度（dù）影響，操（cāo）作簡單，投資設計成本較（jiào）低，可應用於（yú）各種濃度氨氮（dàn）廢水的處理。
運行（háng）成本主要是添加的鎂鹽（yán）和磷（lín）酸鹽，若企業能因地取材，尋找到廉價的沉澱劑，如含鎂或者含磷廢水，以廢製廢，綜（zōng）合利用，則可大大降低處理成本。
若單獨添加沉澱劑，廢（fèi）水沉澱後多餘的鎂和磷殘留，不僅（jǐn）處理成本增加，而且引入（rù）磷汙染物，容易造成二次汙染。而生成的磷（lín）酸銨鎂沉澱物（wù）因有可能夾帶廢水中的有機物、重（chóng）金屬，可否作為複合肥料使用還需進一步研究，其應用價值還有待開發（fā）。
因此，MAP法要廣泛應用於生產中必須解決兩個關鍵問題：
廉價的沉澱（diàn）劑
淨化磷（lín）酸銨鎂（měi）沉澱物，達到複（fù）合肥料的使用標準，推廣應用
汽（qì）提精餾（liú）法
基於吹脫與簡單的汽提方法處理氨氮（dàn）廢水（shuǐ）存在（zài）二次汙染，運行成（chéng）本高等問題，現（xiàn）階段多（duō）家環保（bǎo）設備研發機構通過改良，采用精餾塔蒸氨（ān）回收氨水方法，廣泛應用（yòng）於生產中處（chù）理氨氮廢水。
a、原理
氨與水分子相（xiàng）對揮發度存（cún）在差異，通過在精餾塔（tǎ）內進行多次氣液相平衡，將氨氮以分子氨的形（xíng）式從水中分離，然後以氨水或液氨的形式從塔頂排出，並被冷凝器冷卻到（dào）常溫成為高純（chún）濃度氨水進行回收，可回用於生產或直接銷售。
塔釜出水pH控製在10以上，脫氨後的廢水氨氮濃度可降（jiàng）至10mg/L以下，可直接排放或處理後回用於生產（chǎn）。
b、汽提精餾回收氨水（shuǐ）法成本
投資成本：120~600萬元，回收的氨水濃度：16%~22%濃氨水。運行成本：5~10元/噸，運行成本受原水氨氮濃度、pH影響較大，高氨（ān）氮高pH的廢水，回收的氨水越多，運行成本越低。
c、優缺點
該方法投資成本及運行成（chéng）本處於中等水平，但（dàn）是回收的氨水濃度較高，可根據企業情況選擇回用於生產，也可以外售。其氨水回用或者外售盈利的錢基本可以抵消工藝設備的運行成（chéng）本，且出水（shuǐ）效果較好，氨氮濃度可降（jiàng）至10mg/L以下，省去為了達標排放（fàng）而進行二次脫氨的投資和運行成本。
其缺點就是為了保證出水達標，其出水pH必須控製在10以上，造成堿的浪（làng）費，還必須加酸回調（diào）至中（zhōng）性，才能（néng）達標排放。另外，此方法尤（yóu）其適用於氨氮濃度7000mg/L以上的高濃度氨氮堿性廢水（shuǐ），否則氨氮濃度低，同等條件下其（qí）回收的氨（ān）水較（jiào）少，氨水回用或外（wài）賣的效益低，整體的運行成本就會上升。
吹脫法/汽提（tí）法
a、原理
吹脫法已廣泛應（yīng）用於化肥廠廢水、垃圾滲濾液、石化、煉油廠等含氨氮廢水（shuǐ）。吹脫法（fǎ）用於脫除水中氨氮。
即將氣體通入水中，使氣液相互充分（fèn）接觸（chù），使水中溶解（jiě）的遊離氨穿過氣液界麵，向氣相轉移，從而達到脫除氨氮（dàn）的目的。
常用空氣作載體(若用水蒸氣（qì）作載體則稱汽提)。
吹（chuī）脫塔常采（cǎi）用逆流操作，塔內（nèi）裝有一定（dìng）高度（dù）的填料，以增加氣—液傳（chuán）質麵積從而有利於氨氣從廢水中解吸。
常用填料有拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多麵空心球等。廢水被提升到填料塔的塔頂，並分布到填料的整個表麵，通過填料往下流，與氣（qì）體逆向流動，空氣中氨的分壓隨氨的去（qù）除程度增（zēng）加而增加，隨氣（qì）液比增加而減少。
pH是影響遊離氨在水中百分率（lǜ）的（de）主要因素之一。當pH大於10時，離解率（lǜ）在80%以上，當pH達11時（shí），離解率高達98%。
b、主要影（yǐng）響因素
控製吹脫效率高低的關鍵因素是水溫，氣液比、pH。
在水溫25℃，吹脫的氣液比控製在3000~3800左右，pH控製在（zài）10.5，可使（shǐ）吹脫效率大於90%，為了（le）保證出水質量，吹脫法適用於處理氨氮為500~1000mg/L的（de）廢水。
溫度也會影響吹脫效率，吹脫法水溫低時（shí）處（chù）理效（xiào）率很低，不適合在寒冷的冬天（tiān）使用，廢水溫度升高，遊離氨的比例增加（jiā），其處理（lǐ）效率升高。
因此汽提法是吹脫法的改（gǎi）進版。其采用蒸汽為載體，提高氨氮（dàn）處理效率。汽提塔更（gèng）適用於處理氨氮為2000~4000mg/L的廢水。但汽提塔運（yùn）行一段時間後，汽提（tí）塔內會結（jié）垢，從而（ér）影響處理效率（lǜ）。
c、優缺點
吹脫法、汽提法其（qí）工藝簡單，效果穩定，投資較低;但能耗（hào）大，處理成本高，處理成本約（yuē）20~30元/噸水。出水氨氮大約為50~200mg/L，無（wú）法達到（dào）排放要求，必（bì）須（xū）增加後續的深度處理（lǐ）才能（néng）達標排放。
其吹脫出的氨氣采用水淋洗吸收，氨水濃度低(1%左右)，回（huí）用價值低，易揮發，容易造成二次汙染;使用（yòng）硫酸等酸性溶液吸收，生成硫酸銨等其他銨鹽，需做（zuò）進一步的處理，工藝流程較長，必定增（zēng）加投資成本，且（qiě）最終生產的硫酸銨產品，價格低廉（lián），銷售困難。
氣態（tài）膜（mó）法
氣態膜（mó），又稱支撐膜，膜吸收。目前（qián）已應用於（yú）水溶液中的揮發性反應性溶質如NH3、CO2、SO2、H2S、Cl2、Br2、I2、HCN、胺、苯酚的脫除，回收富集和（hé）純化。
氣態膜具有比表麵積，高傳質推動力，操作彈性大，氨氮脫除效率（lǜ）高，無（wú）二次汙（wū）染（rǎn）等優勢。
氣態膜脫氨（ān）技術采（cǎi）用疏水性的中空纖維微孔膜作（zuò）為含氨廢水和吸收液的屏障，這時膜一側（cè）是待處理的氨氮廢水，另一側是酸（suān）性吸收液，疏水的微孔結構在兩液（yè）相間提供一層很薄的氣膜結構。
廢水中遊離態的NH3在廢水側通過濃度（dù）邊界層擴散（sàn）至疏水微孔膜表麵，隨後在膜兩側NH3分壓差的推動（dòng）下，NH3在廢水和微孔膜（mó）界麵處氣（qì）化進入膜（mó）孔，然後擴（kuò）散進入吸收液側與酸性吸收（shōu）液發生快速的不可逆的反應，從（cóng）而達到氨氮脫除的目的。
氣態膜脫氨一般用稀（xī）硫酸作為吸收劑，但是（shì）對於很多企業來講，生成的硫酸銨存在銷售價格低廉等問題，並非理想回收產品，而很多企業更（gèng）傾向於（yú）回收一定濃度的（de）氨水（shuǐ）自用或者銷售。
因此采用氣態（tài）膜（mó）+精餾技術組合受到關注，其原理主要是利用一種可再生吸收劑在膜兩側吸收氨，飽和的（de）吸收劑采用精餾的方式進行精（jīng）餾回收15~18%氨水（shuǐ），出水氨氮（dàn）可達到15mg/L以下，吸收劑可重複利用。
此方法最適用於廢水氨（ān）氮在3000~6000mg/L之間的處理，飽和吸收劑可將氨氮濃（nóng）度提高到10000mg/L以上，精餾（liú）消耗的蒸（zhēng）汽大幅下降，處理成本較其他處理方法最低，其綜合效益最高。
而對於（yú）氨（ān）氮為8000mg/L以上的廢水，采用氣（qì）態膜的方法就（jiù）沒有明顯的成（chéng）本優勢了。
但是由於（yú）廢（fèi）水的複雜性、膜材料的研發更新換代（dài）、可逆吸收劑的研發適（shì）用性以及後續副產品的（de）生產應用等多種原因，氣態（tài）膜法脫氨工業（yè）化進程很慢，國內生（shēng）產應（yīng）用實例較少（shǎo）。
典型案例
(一)項目概（gài）況
某公司高濃度氨氮廢水(4000～6000mg/L)處理能力50t/h，汙水來源於煉油催化劑裝（zhuāng）置，2008年5月（yuè）開始工藝包設計，2008年12月完成工程設計，並於2009年2月整套裝置開始建設。2010年5月裝置竣工並（bìng）正式投產運行，各項指標均達到了設計要求，並穩定運行至今。
(二)技術指標
根據催化劑齊魯分公司出具的標定報告，項目裝置運（yùn）行平穩，氨氮（dàn）含量由2500～7500mg/L降至15mg/L以下，達（dá）到國家一級排放（fàng）要求(氨氮含（hán）量<15 mg/L);蒸汽耗量≤50kg/t廢水，較傳統技術節省三分（fèn）之二;電耗≤4kW·h/t廢（fèi）水，運行效果優於進口同類裝置。
(三)投資費（fèi）用
該項目總投資約1830萬元，其中設備投資850萬元，基建投資628萬（wàn）元，其他投資352萬元，噸水投資費用為24.4萬元。主體設備壽命15年。
(四)運行費用
根據2010年5月（yuè）13日9:00～2010年5月19日9：00催化劑長嶺分（fèn）公司實際運（yùn）行標定情況，以標定期（qī）間物料價格為基準，處理每噸高氨氮汙水所需原材料成（chéng）本16.98元、能耗成本7.25元、回收硫銨（ǎn）產生效益7.96元，即處理（lǐ）每噸高氨氮（dàn）汙水所需費用為（wéi）16.3元。
