當下，汙水氨氮含量超標問題被重視，相關處理技術（shù）如雨後春筍般紛紛湧現（xiàn）。生物脫氮法、物化除氮法、折點氯化法、化學沉澱法（fǎ）、離子交換法、吹（chuī）脫法等，均各有優勢。

       隨著工農（nóng）業生產的發展和人民生活（huó）水平（píng）的提高（gāo），含氮化合物的排放量急劇增加，已成為環（huán）境的主要汙染源，並（bìng）引起各界的關注（zhù）。經濟有效地控製氨氮廢水汙染已（yǐ）經成為當今環（huán）境工作者所麵臨的（de）重大課題。

       1 氨氮廢水的來源

       含氮物質進入水環境的途徑主（zhǔ）要包括自然過程和人（rén）類活動兩個方麵（miàn）。含氮物質進入（rù）水環境的自然來源和過程主要（yào）包括降水降塵、非市區徑流（liú）和生物固（gù）氮等。人工合成的（de）化學肥料是水（shuǐ）體中氮營養元素的主（zhǔ）要來源，大（dà）量未被農作物利用的氮化合（hé）物（wù）絕大部分被農田排水和（hé）地表徑流帶（dài）入地下水和地（dì）表水（shuǐ）中（zhōng）。近年來，隨著經濟的發展（zhǎn），越來越多含氮汙染物的任意排（pái）放給環境造成了極大的危害。氮在（zài）廢水中以（yǐ）有機態氮、氨態氮(NH4+-N)、硝態氮(NO3--N)以及亞硝態氮（dàn）(NO2--N)等多種形（xíng）式（shì）存在，而氨態氮是（shì）主要的存在形式之一。廢水中（zhōng）的氨氮是指以遊離氨和離子銨形式存在的氮，主要來（lái）源於生活汙水中含氮有機物的分解，焦化、合成氨等工業廢水（shuǐ），以及農田排（pái）水等。氨氮汙染（rǎn）源多，排放量大，並且排放的濃度變化大。

       2 氨氮廢水的危害

       水環境中存在過量的氨氮（dàn）會造成多方麵的有害影響：

       (1)由（yóu）於NH4+-N的氧化，會造成水體中溶解氧濃度降低，導致水體發黑發臭，水質下降，對水生動植物的（de）生存造成影響。在有利的環境條件下，廢水中所含的有機氮（dàn）將會轉化成（chéng）NH4+-N，NH4+-N是還原力強的無機氮形態，會進一步轉化成NO2--N和（hé）NO3--N。根據生化反應計量關係，1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗（hào）氧氣3.43 g，氧化成NO3--N耗氧4.57g。

       (2)水中氮（dàn）素含量太多會導（dǎo）致水體富營養化，進而造成一（yī）係列的嚴重後果。由於氮的存在，致使（shǐ）光合微生物(大多數為藻類（lèi）)的數量增加，即水體發生富營養化現象，結果造成：堵塞濾池，造（zào）成濾池運轉周期（qī）縮短，從而增（zēng）加了水處（chù）理（lǐ）的（de）費用；妨礙水上運（yùn）動；藻類代謝的終產物可產生（shēng）引起有色度和味道的化合物（wù）；由於藍-綠藻類產（chǎn）生（shēng）的（de）毒素，家畜損（sǔn）傷，魚類死亡；由於（yú）藻類的腐爛，使水體中出現氧虧現象。

       (3)水中的NO2--N和NO3--N對人和水（shuǐ）生生物有較大（dà）的危害（hài）作用。長期飲用NO3--N含量超過10mg/L的水，會發生高鐵血紅蛋白症，當血液中高鐵血紅（hóng）蛋白含量達到70mg/L，即發生窒息。水中的NO2--N和胺（àn）作用會生成亞硝胺，而亞（yà）硝胺是“三致”物質。NH4+-N和氯反應會生成氯胺（àn），氯（lǜ）胺的消毒作用比自由氯小，因此當有NH4+-N存在（zài）時，水處理廠將需（xū）要更大的（de）加氯量（liàng），從而增加處理成（chéng）本。

       3 氨氮廢水處理的主要技術

       目前，國（guó）內外氨氮廢水處理（lǐ）有折點氯化法、化學沉澱法、離（lí）子（zǐ）交換（huàn）法、吹脫法和生物脫氨法（fǎ）等多種方法，這（zhè）些技術可（kě）分為物理化學法和生物脫氮技術兩大類。

       生物脫氮法

       微生物去除氨氮過程需經（jīng）兩個階段。階（jiē）段為硝化過程，亞硝化菌和硝化菌在有氧條件下將氨態氮（dàn）轉化為（wéi）亞硝態氮和硝態氮的過程。第二階段為反硝化過（guò）程，汙水中的硝態氮和亞硝態氮在無氧或低氧條件下，被反硝化菌(異養、自養微生物（wù）均有發現且種類很多)還原轉化為（wéi）氮氣。在此過程中，有機物(甲醇、乙酸、葡萄糖等)作為電子供體被（bèi）氧化而提供能量。常見的生物脫氮流（liú）程可（kě）以分為3類，分別是多（duō）級汙泥係統、單級汙泥（ní）係統和生物膜係統。

       多級（jí）汙泥係統

       此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和（hé）脫氮效果，其缺點是流程長、構築物多、基建費用高、需要外加碳源（yuán）、運行費用（yòng）高（gāo）、出水（shuǐ）中殘留一定量甲醇等。

       單級汙泥係統

       單級汙泥係統（tǒng）的形（xíng）式包括前置反硝化係統、後置反硝（xiāo）化係統及（jí）交替工作（zuò）係統。前置反硝化的生物脫（tuō）氮流程，通常稱為A/O流程（chéng）與傳統的生物脫氮工藝流程相比，A/O工（gōng）藝具有流程簡單、構（gòu）築物少、基建費用低、不需外加碳源、出水水質高等優點。後置式反硝化係統，因為混合液缺乏有機物，一般還需要人工投加碳源，但脫氮（dàn）的效果可高於前（qián）置式，理論上可接近（jìn）100%的（de）脫（tuō）氮。交替工作的生物脫氮流程主要由（yóu）兩個串聯池（chí）子（zǐ）組（zǔ）成，通過改（gǎi）換進（jìn）水和出水的方向，兩個（gè）池子交替在缺氧和好氧的條件下運行。該係統本質上仍是A/O係（xì）統，但其利用交替工作的方（fāng）式，避免（miǎn）了混（hún）合液的（de）回流，因而脫氮效果優於一般A/O流程。其缺點是運（yùn）行管理費用較高，且（qiě）一般必須配置計算（suàn）機控製自動操作係統。

       生物膜係統

       將上（shàng）述A/O係統（tǒng）中的缺（quē）氧池（chí）和好氧池改為固定生（shēng）物膜反（fǎn）應器，即形成生物膜脫氮係統。此係統中應有混合液回流，但不需汙泥回流，在缺氧（yǎng）的好氧反應器中保存了適應於反硝化和好氧氧（yǎng）化及硝（xiāo）化反應的兩個汙泥係統。

       物化除氮

       物化除氮常用的物理化學方（fāng）法（fǎ）有折點氯化（huà）法、化學沉澱法、離子交換法、吹脫法、液膜法、電滲析法和催化（huà）濕式氧化法等。

       折點氯（lǜ）化法

       不連續點（diǎn）氯化法是氧化法處理氨（ān）氮廢水的一種，利用在水中（zhōng）的氨與氯反應（yīng）生成氮氣而將水中氨去除的化學處理法。該方法還（hái）可以（yǐ）起到殺菌作用，同時使（shǐ）一（yī）部分有機物無機化，但（dàn）經氯化處理後的出水中（zhōng）留有餘氯，還應進一步脫氯處理。

       在含有氨的水中投加次（cì）氯（lǜ）酸HClO，當pH值在中（zhōng）性附近時，隨次氯酸的投加，逐步進行下述主要反應（yīng）：

NH3 + HClO →NH2Cl + H2O ①

NH2Cl + HClO → NHCl2 + H2O ②

NH2Cl + NHCl2 →N2 + 3H+ + 3Cl- ③

       投加氯量和氨氮之比(簡稱Cl/N)在5.07以下（xià）時（shí），*先進行①式反應，生成一氯胺(NH2Cl)，水中餘氯濃度增大，其後，隨著次氯酸投加量的增加，一氯胺按②式進行反應，生（shēng）成二氯胺(NHCl2)，同時進行③式反應，水中的N呈N2被去除。其結果是，水中的餘氯濃度隨Cl/N的（de）增大（dà）而（ér）減小（xiǎo），當Cl/N比值達到某個數（shù）值以上時，因未反應而殘留的次氯酸(即遊離餘氯)增多，水中殘留餘氯的濃度（dù）再次增大，這個（gè）小值（zhí）的點稱為不連續點(習慣稱（chēng）為折點)。此時的Cl/N比（bǐ）按理論計算為（wéi）7.6；廢水處理中因為氯與廢水中的有（yǒu）機（jī）物反應，C1/N比（bǐ）應比理論值7.6高些（xiē），通常為10。此外，當pH不在中性範圍時，酸性（xìng）條件下多生成三氯胺，在堿性條件下生成硝（xiāo）酸，脫氮效率降低。

       在pH值為6——7、每mg氨氮（dàn）氯投加量為10mg、接觸0.5——2.0h的情況下，氨氮的（de）去除率為90%——100%。因此此法對低濃度氨（ān）氮廢水適用。

       處理時所需的實際（jì）氯氣量取決於溫度（dù）、pH及氨氮濃度。氧化每mg氨氮有時需要9——10mg氯氣折點，氯化（huà）法處（chù）理後的出水在排放前一般需用活（huó）性炭或SO2進行反氯（lǜ）化，以除去水中殘（cán）餘的氯。雖然氯化法反（fǎn）應迅速，所需設備投（tóu）資少，但液氯的安全使用和貯存要求（qiú）高，且處理成本也（yě）較高。若用次氯酸或二氧化氯發（fā）生裝置代替液氯，會更安全（quán）且運行（háng）費用可以（yǐ）降低，目前國內的氯發生裝置的產氯量太小，且價格昂貴（guì）。因（yīn）此氯化法一般適用（yòng）於給水的處（chù）理（lǐ），不太（tài）適合處理大水量高濃度的氨氮廢水（shuǐ）。

       化學沉澱法

       化學沉澱法是往水中投加某種化學藥（yào）劑，與水中的溶解（jiě）性物質發生反應，生成難溶（róng）於水的（de）鹽類（lèi），形成沉渣易去除，從而降（jiàng）低水中溶解性（xìng）物質的（de）含量。當在含有NH4+的廢水中加入PO43-和（hé）Mg2+離子時，會發生如下反應：

       NH4+ + PO43- + Mg2+ → MgNH4PO4↓ ④生成難溶於水的MgNH4PO4沉澱物，從而達（dá）到去除水中氨（ān）氮的（de）目的。采用（yòng）的常見沉澱劑是Mg(OH)2和H3PO4，適（shì）宜的pH值範圍為9.0——11，投加質量比H3PO4/Mg(OH)2為1.5——3.5。廢水中氨（ān）氮濃度小於900mg/L時，去除（chú）率在90%以上，沉澱物是一種很好的複合肥（féi）料。由於Mg(OH)2和（hé）H3PO4的價格比較（jiào）貴，成本較高，處理高濃度氨氮廢水可（kě）行，但該（gāi）法向廢水中加入了PO43-，易造成二次汙染。

       離子交換法（fǎ）

       離子交換法的實質是不溶性離子化（huà）合物(離子交換劑)上的可交換離子與廢水中的其它同性離子的（de）交換反應，是一種特殊的吸附過程（chéng），通常是可逆性化學吸附。沸石是一種天然離子交換物質，其價格遠低於陽離子交換樹脂，且對NH4+-N具有選擇性的吸附能（néng）力，具（jù）有較高的（de）陽離子交（jiāo）換容量，純絲光沸石和斜發沸石的陽離（lí）子交（jiāo）換容量平均為每10 0g相當於213和223mg物質的量(m.e)。但實際天然沸石中含（hán）有不純物質，所以純度較高的沸（fèi）石交換容量每10 0g不大於20 0m.e，一般為10 0——150m.e。沸石作為離子交換劑，具有特殊的（de）離子交換特性，對離子（zǐ）的選擇交換順序是：Cs(Ⅰ)>Rb(Ⅰ)>K(Ⅰ)>NH4+>Sr(Ⅰ)>Na(Ⅰ)>Ca(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)>Al(Ⅲ)>Mg(Ⅱ)>Li(Ⅰ)。工程（chéng）設計應用中（zhōng），廢水pH值應調整到6——9，重金屬大體上沒有什麽影響；堿金屬、堿土金屬中除Mg以外都有影響，尤其是Ca對（duì）沸石的離子交換能力影響比Na和K更大。沸石吸附飽和後必須進行再生，以采用再生液法為主，燃燒法很少用。再生液多采用NaOH和NaCl。由於廢水中含有Ca2+，致使沸石（shí）對氨的去除率呈不可逆性的降低，要考慮補充和更（gèng）新。

       吹（chuī）脫法

       吹脫法是將廢（fèi）水調節至堿性（xìng），然後在汽（qì）提（tí）塔中通入空氣或蒸汽，通過（guò）氣液接觸將廢水中的遊離氨吹脫至大氣中。通入蒸汽，可升高廢水溫（wēn）度，從而提高一定pH值時被吹脫的氨的比率。用（yòng）該法處理氨時，需考慮排放的遊離氨總量應符合氨的大氣排放標準（zhǔn），以免造成二次汙染。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫，而煉鋼、石油化（huà）工、化肥、有機化工有色金屬冶煉等行業的高濃度廢水則常用（yòng）蒸汽進行吹脫。

       液膜法

       許多人認為（wéi）液膜分離（lí）法有可能成為繼萃取法之後的第二代分離純化（huà）技術，尤其適用於低濃度金屬離子提（tí）純（chún）及廢水處理等過程。乳狀液膜法去除氨氮的機理是：氨態氮NH3-N易溶於膜相油相，它從膜相外高濃（nóng）度（dù）的外側（cè），通過膜相的（de）擴散遷移，到達膜相內側（cè）與內相界麵，與膜內相中的酸發生解脫反應，生（shēng）成的NH4+不溶於油相而穩定在（zài）膜內相（xiàng）中，在膜內外兩側氨濃度差的推動下，氨分子（zǐ）不斷通過膜（mó）表麵吸（xī）附、滲透擴散（sàn）遷移至膜相內側解吸，從而達到分離去除氨（ān）氮（dàn）的目的。

       電滲析法

       電滲析是一種膜法分離技術，其利用施加在陰陽膜對之間的電壓去除水溶液中溶解的固體。在電滲析室的陰（yīn）陽滲透膜之間（jiān）施加直（zhí）流電壓，當進水通過多對陰陽離子滲透（tòu）膜時（shí），銨離子及其他離子在（zài）施加電壓的影響下，通過膜而進（jìn）入另一（yī）側的（de）濃水中並在濃水中集，因而從進水中分離出來。

       催化濕（shī）式氧化法

       催化濕式氧化法是（shì）20世紀80年代國際上發展起來的一種治理廢水的新技術。在一定溫度、壓力和催化劑作（zuò）用（yòng）下，經空氣氧化，可使汙水中的有機物和氨分（fèn）別氧化分解成CO2、N2和H2O等無（wú）害物質（zhì），達到淨化的目的。該法具有淨化（huà）效率高(廢水經（jīng）淨化後可達到飲用水標準)、流（liú）程（chéng）簡單、占地麵（miàn）積少等特點。經多年應用與實踐，這一廢水處理方法（fǎ）的建設及運行費（fèi）用僅為常規方法的60 %左右，因而在技術上和經濟上均具有較強的競爭力。