近年來，環保行業對氨氮汙水（shuǐ）處理（lǐ）方麵開展了較多（duō）的研究。其研究範圍涉及生物（wù）法、物化法的各種處理工藝，國家（jiā）對氨氮廢水處（chù）理的要求也越來越高（gāo），本文要講（jiǎng）的就是處理高濃度氨氮廢水的（de）技術。(氨（ān）氮濃（nóng）度質量大於500mg/L屬於高濃（nóng）度氨氮廢水)
一、高濃度氨氮廢水怎麽來的?
高（gāo）氨氮廢水主要來源於垃圾滲濾液、味精生產、煤化工、有色金屬冶煉等行（háng）業，其氨氮含（hán）量達（dá）到1000~10000mg/L。
二、高濃度氨氮廢水怎麽處理（lǐ）?
高氨氮廢水成（chéng）分（fèn）複雜，毒性強，不能（néng）采用生物法（fǎ）、土（tǔ）壤灌溉法處理，主要處（chù）理技術如下（xià）。
1、磷酸銨鎂沉澱法（fǎ）
a、原理
在弱堿的情況下，向含（hán）高濃度氨氮的廢水中（zhōng）加入（rù）含Mg2+ 和（hé）PO43-的藥劑， 使汙水中（zhōng）的氨氮和磷以鳥（niǎo）糞石(磷酸銨鎂)的形式沉澱出來，同時回收汙水中的氮和磷。其反應過程如下：
Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O+H+(KSP=2.5×10-13，25℃)
理論上，每去除1gNH4+-N就有17.5gMgNH4PO4·6H2O沉澱生成。
b、該（gāi）反應主要的影響因（yīn）素有：合適的鎂鹽、磷酸鹽、適當的pH。
多選用MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O作為沉澱劑，磷酸銨鎂為堿性（xìng）鹽，在pH>9.5的溶液環境中，結晶會溶解。因此控（kòng）製好反應pH至關重要。
c、高濃度氨氮（dàn）廢水特點
目前MAP法（fǎ）多研（yán）究用於垃圾滲濾液的預處理，其不受溫度影（yǐng）響（xiǎng），操作（zuò）簡（jiǎn）單，投資設（shè）計成本較低，可（kě）應用於各種（zhǒng）濃度氨氮廢水的處理。
運行成本主要是添（tiān）加的（de）鎂鹽和磷酸鹽，若企業能因地取材，尋找到（dào）廉價的沉澱劑，如含鎂或者含磷廢水，以廢製廢，綜合利用，則可大大降低處理成本。
若單獨添加（jiā）沉澱劑，廢水沉澱後多（duō）餘（yú）的鎂和磷殘留，不僅處理成本增加，而且引入磷（lín）汙染物，容易造成二次汙染。而生成的磷酸銨鎂沉（chén）澱物因有可能夾（jiá）帶廢水中的有機物、重金屬，可（kě）否作為複合（hé）肥料使用還需進（jìn）一步研究，其應用價值還有待開發。
因此，MAP法要廣泛（fàn）應用於生產中必須解決兩個關鍵問題：
廉價的沉澱劑
淨化磷（lín）酸銨鎂沉澱物（wù），達（dá）到複合肥料（liào）的使用標準，推（tuī）廣應用
汽提精餾法
基（jī）於吹脫（tuō）與簡單的（de）汽提方法處理氨氮廢水存在二次汙染，運行成本（běn）高等問題，現階段多家環保設備研發（fā）機構通過改良，采用精餾塔蒸氨回收氨水方法，廣泛應用於生（shēng）產中處理氨（ān）氮廢水。
a、原理
氨與水分子相對揮發度存在差（chà）異，通過在精餾塔（tǎ）內進行多次氣（qì）液相（xiàng）平衡，將氨氮（dàn）以分子氨的（de）形式（shì）從水中分（fèn）離，然後以氨水或液氨的形式從塔頂排出（chū），並被冷凝器冷卻到（dào）常溫成（chéng）為高純濃度（dù）氨水進行回收，可回用於生產或直接（jiē）銷售。
塔釜出水pH控製在10以上，脫氨後（hòu）的（de）廢水氨氮濃度可降至10mg/L以下，可（kě）直接排放或處理後回用於生產。
b、汽提精餾回收（shōu）氨水法成本（běn）
投資成本：120~600萬元，回收的氨（ān）水濃度：16%~22%濃氨水。運行成本：5~10元/噸（dūn），運行成本受原水氨氮濃度、pH影響較大，高氨氮高pH的廢水，回收的氨水越多（duō），運行成本越低。
c、優缺點
該方法投資成本（běn）及運行成本（běn）處於（yú）中等水平，但是回收的氨水濃度較高（gāo），可根據企業（yè）情況（kuàng）選擇回用於（yú）生產，也可（kě）以外售（shòu）。其氨水回用或者外售（shòu）盈利的錢基本可以抵消工藝設備的運行成（chéng）本，且（qiě）出水效果較好，氨氮濃（nóng）度可降至（zhì）10mg/L以下，省去為了達標排放（fàng）而進行二次脫氨的（de）投資（zī）和運行成本。
其缺點就是為（wéi）了保證出水達標，其出（chū）水pH必須（xū）控製在10以上，造成堿的浪費，還必須（xū）加酸回調至中性（xìng），才能達標排放。另外，此方法尤其適用於氨氮濃度7000mg/L以上（shàng）的高濃度氨氮堿性廢水，否則氨氮濃（nóng）度低，同等條件下其回收的（de）氨水較少，氨（ān）水回用或外賣的效益低，整體的運（yùn）行成本就會（huì）上升。
吹脫法/汽提法
a、原（yuán）理
吹脫法（fǎ）已廣泛應用於化肥廠廢水、垃圾滲濾液、石化、煉油廠等含（hán）氨氮廢水。吹（chuī）脫法用於脫除（chú）水（shuǐ）中氨氮。
即將（jiāng）氣體通入水中，使氣液相互充分接觸（chù），使水中溶解的遊離氨穿過氣（qì）液界麵，向氣相轉移，從而達（dá）到脫除氨氮的目的。
常用（yòng）空氣（qì）作載體(若用水蒸氣作載體則稱汽提)。
吹脫塔常采用逆流（liú）操（cāo）作，塔內裝（zhuāng）有一定高度的填料，以增加氣—液（yè）傳質（zhì）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（huán）、聚丙烯（xī）多麵空心球等。廢水被提升到填料塔的塔頂，並分布（bù）到填料的（de）整個表麵，通過填料往下流，與氣體逆向流動，空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加（jiā）而（ér）增加，隨氣液比增加而減少。
pH是影響遊離氨在（zài）水中百分率的主要因素之一。當pH大於10時，離解率（lǜ）在（zài）80%以上，當pH達11時，離解（jiě）率高達98%。
b、主要影響因素
控製吹脫效率高低（dī）的關（guān）鍵因素是水溫，氣液比（bǐ）、pH。
在水（shuǐ）溫25℃，吹脫的氣液比（bǐ）控製在3000~3800左右，pH控（kòng）製在10.5，可使吹脫效率大於90%，為了保證出（chū）水質量，吹脫法適用於處理氨氮為500~1000mg/L的廢水。
溫度也會影響（xiǎng）吹脫效率，吹脫法水溫低時處理效（xiào）率很（hěn）低，不適合在寒（hán）冷的冬天使用，廢（fèi）水溫度升高，遊離氨的比例增加，其處理效（xiào）率（lǜ）升高。
因此汽（qì）提法（fǎ）是吹（chuī）脫法的（de）改進（jìn）版。其采用蒸汽（qì）為載體，提高氨氮（dàn）處理效率。汽提塔更適用於處理氨氮為2000~4000mg/L的廢水。但汽提塔（tǎ）運行（háng）一段時間後，汽提（tí）塔內會結垢，從而影響處理效率。
c、優缺（quē）點
吹脫法、汽提法其工藝簡單（dān），效果穩定，投資較低;但能耗大，處（chù）理成（chéng）本（běn）高，處理成本約20~30元（yuán）/噸水（shuǐ）。出水氨氮大約為50~200mg/L，無法達（dá）到排（pái）放要求，必（bì）須增加後續的深度處理才能達標排放。
其吹脫出的（de）氨氣采用水淋洗吸收，氨水濃度低(1%左右)，回用價（jià）值低，易揮發，容（róng）易造（zào）成二次汙染;使用硫酸等酸性溶液吸收，生成硫酸銨等其他銨鹽，需（xū）做進一步的處理，工藝流程較長，必定增加投資成本，且最終生產的硫酸銨產品，價格低（dī）廉，銷售困難。
氣態膜法
氣態膜，又稱支撐膜，膜吸收。目前已應用於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，回收富集和純化。
氣（qì）態膜具有比表（biǎo）麵積，高傳（chuán）質推（tuī）動力，操作彈性大，氨氮脫除效（xiào）率高，無（wú）二次汙染等優勢。
氣態膜脫氨技術采用疏水性（xìng）的中（zhōng）空纖維微孔膜作為（wéi）含氨廢水和吸收液的屏障，這時膜一（yī）側是待處理的氨（ān）氮廢水，另一側是酸性吸收液，疏水的微孔結構在兩液相間提供一層很薄的氣膜結構。
廢水中遊離態（tài）的NH3在廢（fèi）水側通過濃度邊界層擴散至疏水微孔膜表麵，隨後在膜兩側NH3分（fèn）壓差的推動下，NH3在（zài）廢水和微（wēi）孔膜界麵處氣化進入膜孔，然後擴散進入吸收液側與酸性吸收液發生快速的不可逆的反（fǎn）應，從而（ér）達到氨氮脫除的目的。
氣態膜脫氨一般用稀硫酸作為吸收劑，但是對於很多企業來講，生（shēng）成的硫酸銨存在銷（xiāo）售價格低廉等問題，並非理想回收產品，而很多企業更傾向於回收一定（dìng）濃（nóng）度的（de）氨水自用或者銷售。
因此采用氣態膜+精餾技術組合受到關注，其原理主要是利用一種（zhǒng）可再生吸收劑在膜兩側吸收氨（ān），飽和的吸收劑采用精餾的方（fāng）式（shì）進行精餾（liú）回收15~18%氨（ān）水，出水氨（ān）氮可達（dá）到15mg/L以下，吸收劑（jì）可重複利用。
此方法最適（shì）用於廢水（shuǐ）氨氮（dàn）在3000~6000mg/L之間的處理，飽和吸收劑可將氨氮濃度提高到10000mg/L以上，精餾（liú）消耗的蒸汽大幅下降，處理成本較其他處（chù）理方法最低，其綜合效益最高。
而對於氨氮為8000mg/L以上的廢（fèi）水，采用氣態膜（mó）的方法就沒有明顯的成本優勢了。
但是由於廢水的複（fù）雜性（xìng）、膜材料的研發更新換代、可（kě）逆（nì）吸收劑的研發適用性以及後續副產品的生產應用等多種原因，氣態膜法脫氨工業化進程很慢，國內生產應用實例較少。
典型案（àn）例
(一（yī）)項目概況
某公司高濃度氨氮廢水(4000～6000mg/L)處理能（néng）力50t/h，汙水來源於（yú）煉油催化劑裝置，2008年5月開始工藝包設計，2008年12月完成工程設計（jì），並於2009年2月整套裝置開始建（jiàn）設。2010年5月（yuè）裝置（zhì）竣工並正式投產運行，各項指標均達（dá）到了設計要求，並穩定運行（háng）至今。
(二)技術（shù）指標
根據催化劑齊魯分公司出具的標定報告，項目（mù）裝置運行（háng）平穩，氨氮含量由（yóu）2500～7500mg/L降至15mg/L以下，達到國家一級排放要求(氨氮含（hán）量<15 mg/L);蒸汽耗量≤50kg/t廢水，較傳統技術（shù）節省三分之（zhī）二;電耗≤4kW·h/t廢水（shuǐ），運行效（xiào）果優於進口同（tóng）類裝置。
(三)投資（zī）費用
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（fèi）用
根（gēn）據2010年5月13日9:00～2010年5月19日9：00催化劑長嶺分公司實際運行標定情況，以標定（dìng）期間物料價格為基準（zhǔn），處理每噸高氨氮汙水（shuǐ）所需原材料（liào）成本16.98元（yuán）、能耗成本7.25元、回收硫銨產生效益7.96元，即處理每噸高氨氮汙水所需費用為16.3元。
