如何去除水中氨氮

水中氨氮的去除方法有哪些？~

目前，水中氨氮的处理方法很多,其主要可分为两大类:物理化学法和生物脱氮法。物理化学法有折点氯化法、化学沉淀法、吸附法、离子交换法、吹脱法和气提法、液膜法、电渗析法、催化湿式氧化法等。生物法主要是利用微生物通过氨化、硝化、反硝化等一系列反应使废水中的氨氮最终转化成无害的氮气排放。

生物法机理——生物硝化和反硝化机理：在污水的生物脱氮处理过程中，在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用，将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，在缺氧条件下利用反硝化菌(脱氮菌)将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从污水中逸出。因而污水的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。
A/O系统：A/O脱氮除磷系统，即缺氧、好氧脱氮除磷系统，是70年代主要由美国、南非等国开发的具有去除废水中氮污染物的工艺，同时对脱磷亦有一定的效果，A/O系统流程简单、运行管理方便，且很容易利用原厂改建，从而提高了出水水质。

扩展资料：
注意事项：
生活污水水质通常比较稳定，一般的处理方法包括酸化、好氧生物处理、消毒等。而工业废水应根据具体的水质情况进行工艺流程的合理选择。
特别需要指出的是，对于采用好氧生物处理工艺处理废水来说，要注意废水的可生化性，通常要求COD/BOD5＞0.3，如不能满足要求，可考虑进行厌氧生物水解酸化，以提高废水的可生化性，或是考虑采用非生物处理的物理或化学方法等。
参考资料来源：人民网-破解6年辽河流域氨氮超标难题

根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：

高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）；

中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l）；

低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。

然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。

去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。物理法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法有离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法有藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。

目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。

1．折点氯化法除氨氮

折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。

折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下：

Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-

NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O

NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-

NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-

折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

2．选择性离子交换化除氨氮

离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，它是一类硅质的阳离子交换剂，成本低，对NH4+有很强的选择性,能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。

沸石离子交换与pH的选择有很大关系，pH在4～8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH＜4时，H+与NH4+发生竞争；当pH＞8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点，适用于中低浓度的氨氮废水（＜500mg/L），对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一步处理。

3．空气吹脱法与汽提法除氨氮

空气吹脱法是将废水与气体接触，将氨氮从液相转移到气的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时，离子态铵转化为分子态氨，然后通入空气将氨吹脱出。吹脱法除氨氮，去除率可达60%～95%，工艺流程简单，处理效果稳定，吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液，也可根据市场需求，用水吸收生产氨水或用硫酸吸收生产硫酸铵副产品，未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低，不适合在寒冷的冬季使用。用该法处理氨氮时，需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准，以免造成二次污染。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱，而炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的高浓度废水则常用蒸汽进行吹脱。该方法比较适合处理高浓度氨氮废水，但吹脱效率影响因子多，不容易控制，特别是温度影响比较大，在北方寒冷季节效率会大大降低，现在许多吹脱装置考虑到经济性，没有回收氨，直接排放到大气中，造成大气污染。

汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，处理机理与吹脱法一样是一个传质过程，即在高pH值时，使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水间的接触时间及接触紧密程度可提高氨氮的处理效率，用填料塔可以满足此要求。塔的填料或充填物可以通过增加浸润表面积和在整个塔内形成小水滴或生成薄膜来增加气水间的接触时间汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水，操作条件与吹脱法类似，对氨氮的去除率可达97%以上。但汽提塔内容易生成水垢，使操作无法正常进行。

吹脱和汽提法处理废水后所逸出的氨气可进行回收：用硫酸吸收作为肥料使用；冷凝为1%的氨溶液。

4．生物法除氨氮

生物法去除氨氮是指废水中的氨氮在各种微生物的作用下，通过硝化和反硝化等一系列反应，最终形成氮气，从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种，但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。

硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的碳源，通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下：

亚硝化：2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+

硝化:2NO2-+O2→2NO3-

硝化菌的适宜pH值为8.0～8.4，最佳温度为35℃，温度对硝化菌的影响很大，温度下降10℃，硝化速度下降一半；DO浓度：2～3mg/L；BOD5负荷：0.06-0.1kgBOD5/(kgMLS•d)；泥龄在3～5天以上。

在缺氧条件下，利用反硝化菌（脱氮菌）将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出由于兼性脱氮菌（反硝化菌）的作用，将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物（碳源）。以甲醇为碳源为例，其反应式为：

6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-

反硝化菌的适宜pH值为6.5～8.0；最佳温度为30℃，当温度低于10℃时，反硝化速度明显下降，而当温度低至3℃时，反硝化作用将停止；DO浓度＜0.5mg/L；BOD5/TN＞3～5。生物脱氮法可去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70%～95%，二次污染小且比较经济，因此在国内外运用最多。其缺点是占地面积大，低温时效率低。

常见的生物脱氮流程可以分为3类：

⑴多级污泥系统

多级污泥系统通常被称为传统的生物脱氮流程。此流程可以得到相当好的BOD5去除效果和脱氮效果，其缺点是流程长，构筑物多，基建费用高，需要外加碳源，运行费用高，出水中残留一定量甲醇；

⑵单级污泥系统

单级污泥系统的形式包括前置反硝化系统、后置反硝化系统及交替工作系统。前置反硝化的生物脱氮流程，通常称为A/O流程。与传统的生物脱氮工艺流程相比，该工艺特点：流程简单、构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大节省；将脱氮池设置在缺氧池，降低运行费用；好氧池在缺氧池后，可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷。此外，后置式反硝化系统，因为混合液缺乏有机物，一般还需要人工投加碳源，但脱氮的效果高于前置式，理论上可接近100%的脱氮效果。交替工作的生物脱氮流程主要由两个串联池子组成，通过改换进水和出水的方向，两个池子交替在缺氧和好氧的条件下运行。它本质上仍是A/O系统，但利用交替工作的方式，避免了混合液的回流，其脱氮效果优于一般A/O流程。其缺点是运行管理费用较高，必须配置计算机控制自动操作系统；

⑶生物膜系统

将上述A/O系统中的缺氧池和好氧池改为固定生物膜反应器，即形成生物膜脱氮系统。此系统中应有混合液回流，但不需污泥回流，在缺氧的好氧反应器中保存了适应于反硝化和好氧氧化及硝化反应的两个污泥系统。

常规生物处理高浓度氨氮废水是要存在以下条件：

为了能使微生物正常生长，必须增加回流比来稀释原废水；

硝化过程不仅需要大量氧气，而且反硝化需要大量的碳源，一般认为COD/TKN至少为9。

5．化学沉淀法除氨氮

化学沉淀法是根据废水中污染物的性质，必要时投加某种化工原料，在一定的工艺条件下（温度、催化剂、pH值、压力、搅拌条件、反应时间、配料比例等等）进行化学反应，使废水中污染物生成溶解度很小的沉淀物或聚合物，或者生成不溶于水的气体产物，从而使废水净化，或者达到一定的去除率。

化学沉淀法处理NH3-N主要原理是NH4+、Mg2+、PO43-在碱性水溶液中生成沉淀。在氨氮废水中投加化学沉淀剂Mg(OH)2、H3PO4与NH4+反应生成MgNH4PO4•6H2O（鸟粪石）沉淀，该沉淀物经造粒等过程后，可开发作为复合肥使用。整个反应的pH值的适宜范围为9～11。pH值＜9时，溶液中PO43－浓度很低，不利于MgNH4PO4•6H2O沉淀生成，而主要生成Mg(H2PO4)2；如果pH值>11，此反应将在强碱性溶液中生成比MgNH4PO4•6H2O更难溶于水的Mg3(PO4)2的沉淀。同时，溶液中的NH4+将挥发成游离氨，不利于废水中氨氮的去除。利用化学沉淀法，可使废水中氨氮作为肥料得以回收。

以下是去除水中氨氮的一些措施，供参考：

1. 硝化和脱氮

氨(NH3)被亚硝化细菌氧化成亚硝酸，亚硝酸再被硝化细菌氧化成硝酸，称为硝化作用，硝化作用需要消耗氧气，当水中溶氧浓度低于1～2毫克/升时硝化作用速度明显降低。在水中溶氧缺乏的情况下，反硝化细菌能将硝酸还原为亚硝酸、次硝酸、羟胺或氮时，这种过程称为硝酸还原，当形成的气态氮作为代谢物释放并从系统中流失时，就称之为脱氮作用。

2.藻类和植物的吸收
因为藻类和水生植物能利用铵(NH4+)合成氨基酸，所以藻类对氨氮的吸收是池塘中氨氮去除的主要方法，冬天藻类的减少和死亡会使水中的氨氮含量明显上升。

3.挥发及底泥吸收
在池塘中氨氮浓度高、高pH值、采取增氧措施、有风浪、搅动水流等情况下，都会有利于氨氮的挥发。底泥土壤中的阴离子可以结合铵离子(NH4+)，在拉网或发生类似的引起底部搅动的操作时，池底沉积物会暂时悬浮在水中，铵离子(NH4+)就会被释放出来。

4.矿化及回到生物体内
所谓矿化，即部分氨氮以有机物的形式存在于池底土壤中，这些有机物质分解后又回到水中，分解速度依赖于温度、pH、溶氧以及有机物质的数量和质量。进入水生动物体内即当水中氨氮浓度高时，氨(NH3而不是NH4+)能通过鳃进入水生生物体内。

参考资料：中国化工网

参考链接：氨氮

文章标题：氨氮

氨氮去除方法有多种,1、物理化学法：有折点氯化法、空气吹脱法、化学沉淀法、液膜法、电渗析除氨氮法、催化湿式氧化法、土壤灌溉法、循环冷却水系统脱氨法;2、生物脱氮法，以下简单举的几个例子，希望对你有用：
1、折点氯化法：将氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量较低,而氨的浓度降为零.
Cl2 + H2O==HOCl + H+ + Cl –
NH4+ + HOCl==NH2Cl (一氯胺) + H2O + H+
NH2Cl + HOCl==NHCl2 (二氯胺) + H2O
NHCl2 + HOCl==NCl3 (三氯胺) + H2O
NH4+ + 3HOCl==N2↑+ 5H+ + 3Cl + 3H2O
2、化学沉淀(MAP) 法：
在一定的pH条件下,水中的Mg2+ 、HPO43- 和NH4+可以生成磷酸铵镁沉淀[],而使铵离子从水中分离出来。
3、生物脱氮法：
（1）传统硝化反硝化
传统硝化反硝化工艺脱氮处理过程包括硝化和反硝化两个阶段。在将有机氮转化为氨氮的基础上,硝化阶段是将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐氮或硝酸盐氮的过程;反硝化阶段是将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成氮气的过程。只有当废水中的氮以亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的形态存在时,仅需反硝化一个阶段。
（2）短程硝化反硝化
短程硝化反硝化又称亚硝化反硝化,把硝化反应过程控制在氨氧化产生NO2-的阶段, 阻止NO2-进一步氧化, 直接以NO2-作为菌体呼吸链氢受体进行反硝化。此过程减少了亚硝酸盐氧化成硝酸盐,然后硝酸盐再还原成亚硝酸盐两个反应的发生,降低了需氧量、反硝化过程中有机碳的投入量,降低了能耗和运行费用。

方法一：生物膜法

生物膜法是指以天然材料、合成材料(如纤维)为载体，其表面的生物膜为微生物提供附着面，微生物通过分泌的酵素和催化剂降解污水中的物质，同时代谢生成物排出生物膜。生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的净化效果。

方法二：人工湿地法

人工湿地处理系统是在人工铺的基质上种植水生植物，利用湿地构成的土壤、植物，水生动物和微生物共同过滤、吸收污染物的工艺。湿地的基质、植物和水中微生物是净化污水的主体，植物起消耗营养物质和输氧的功能。植物的人工湿地的硝化能力明显高于无植物的人工湿地。

方法三：化学法

利用氨氮去除剂把氨氮直接氧化成氮气，此方法可选择人工投加无需增加高额工艺设备，投加具有强烈的灵活性，环保无二次污染且反应快速只需5~6分钟，对于农村生活污水集中处理来说是一个好选择。

综上所述便是小班对“水中氨氮的测定方法及步骤，污水中的氨氮如何处理？”的解答，大家都明白了吗？氨氮含量是检测水质安全的一个指标，它的测定方法也是大家需要了解且需要学会的，学好后对大家来说是非常具有实用性的。

方法四：树脂吸附法

氨氮在水中以游离氨和铵根离子的形式存在，根据一水合氨与铵根的平衡关系可知，利用离子交换工艺除氨氮时pH值尽量在偏酸性（pH值6左右）环境效果更佳。

随着环保形势越来越严，对于总氮的深度处理标准也越来越严，因为地域性限制，有些污水（如：垃圾渗滤液DTRO膜产水）或者净水（如：蒸发冷凝水）的处理需达到地表三类或者地表四类水质标准，在此情况下，我司T-42H特种除氨氮树脂应运而生，对于中低浓度（500mg/l以内）的氨氮的深度去除以及浓度氨氮（500-5000mg/l）的浓缩回收利用方面具有极佳的效果和极大的优势。

产品优势

1、处理精度，氨氮含量可以做到0.02ppm以下；

2、交换容量大，大实际交换容量可达30-40g/l；

3、化肥行业氨氮浓缩蒸发回收更具优势，树脂浓缩倍数大；

4、RO膜及DTRO膜后氨氮达标的保障措施；

5、蒸发冷凝水氨氮深度处理的佳选择（在投资成本、运行成本、占地面积等等方面综合考虑为佳首选工艺）。

1. 吹脱法：调碱后通入空气或蒸汽，通过气液接触将水中的游离氨吹脱出来。但能耗大，且吹脱出来的氨属于二次污染，需再次处理。
   

2. 离子交换法：利用离子交换剂将NH4+交换吸附，达到脱除氨氮的目的。但树脂用量大、再生难，且有二次污染。

3. 折点氯化法：投加氯或者次氯酸钠，将氨氮氧化成氮气。但运行费用高，且会产生二次污染物（如氯胺等）。

4. 生物脱氮法：通过氨化、硝化、反硝化及同化作用来完成。硝化是指水中的氨氮在硝化菌（RECY-DAN-02）的作用下被转化为NO2-和NO3-的过程；反硝化是指水中的NO2-和NO3-在缺氧条件下以及反硝化菌(RECY-DAN-01）的作用下被还原为N2的过程。具有运行成本低、脱氮效果好、无二次污染、操作简单等优点，是广泛利用并且成熟的工艺。

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