脱气膜与废水脱氨

原理上，脱气膜可以把废水中氨氮以吹扫或抽真空形式带走，相当于传统的吹脱塔过程；然而该过程从废水中带出的氨，如果直排会造成二次污染，需要进一步加以吸收、处理。常见的废水脱氨方法有处理工艺主要有生物法、折点氯化法、离子交换法、吹脱法、汽提法、化学沉淀法和膜分离法工艺等。

生物法除氨是指通过微生物的硝化和反硝化作用，将水体中的氨氮转变为氮气排出的方法。目前实际应用较多的是厌氧与好氧法联合处理工艺。对于好氧生物处理，C:N:P=100:5:1时，消化效率最佳；对于厌氧处理，通常要求C/N值在(1~20):1范围内，比例失调，常需要添加碳源物质；此外，当废水中氨氮过高时，还会抑制微生物的活性，降低废水处理效率。

折点氯化法主要是向废水中通入氯气或次氯酸钠，将废水中的氨转化为氮气的方法。为使废水中的氨氮达标，通常加氯量为废水中氨氮含量的8~10倍（质量比）。处理成本较高，同时还会产生氯胺或氯代有机物，从而造成二次污染。

    离子交换法是不溶性离子化合物（阳离子交换树脂、沸石等离子交换剂）上的可交换离子与废水中的其它同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。一般，废水中的Ca、K等离子还会与废水中的NH4+产生竞争，不但加大了离子交换树脂（或沸石）的用量，而且会随之进入再生下来的氨溶液中。此外，离子交换树脂或沸石的再生操作复杂，对设备及管道的耐腐蚀要求极高，再生下来的氨回用价值不高，仍然为高浓度氨氮废水，还需要进一步处理。沸石吸附法（通常人们也将其算作离子交换方法的一种）因沸石对氨氮的吸附容量较低（约15mg/g），通常适用于铵根离子浓度在10～100mg/L的废水。

     吹脱法和汽提法这两个过程首先要求把废水的pH值从中性甚至酸性提高至碱性（对于本项目，一般要求pH大于11），需要消耗一定量的烧碱（为避免塔内件结垢，通常不使用熟石灰）。之后，汽提过程一般需要向精馏塔釜中的废水直接通入蒸汽把废水从室温左右加热到水的沸点，废水经过精馏在塔顶得到的15~20%的氨水。但是，即使采用了换热网络等节能措施，用汽提法处理废水一般仍需要耗用近0.13吨蒸汽/m3废水。如此操作，单单蒸汽消耗这一项对应的运行成本就是19元/m3废水。而吹脱过程需要用空气与含氨废水逆流接触，从而把氨从水相转移到气相达到废水脱氨目的。为了避免空气的二次污染，载有氨的空气必须通过氨吸收塔，用酸溶液吸收氨从而完成解吸-吸收的闭路循环并且得到铵盐作为副产品。取决于氨氮脱除率和当地气温，要将废水脱除至达标，处理1m3含氨废水约需要近1000～5000 m³ 空气的循环量，这一般需要耗用近10～40度电/m3废水。如此操作，单单电能消耗这一项对应的运行成本也接近7～24元/m3废水。

    化学沉淀法也称鸟粪石法，主要是利用PO43-+Mg2++NH4+→Mg(NH4)PO4¯的原理脱除废水中的氨氮。MgCl2和Na2HPO4是常用的组合沉淀剂，但影响该方法氨氮脱除效果的因素过多，难于控制，且药剂用量较大、费用较高；此外，生成的磷酸铵镁颗粒细小，难于沉降分离，同时由于该法向废水中加入了PO43-，易造成二次污染和后续处理的难度。

     膜分离技术脱除氨氮，目前工业化应用较多的是气态膜（也称为支撑气膜、透膜解析-化学吸收）工艺。该过程可以轻易把废水中的氨氮浓度降至国家二级排放标准甚至一级排放标准以下，并得到高纯高浓的铵盐或浓氨水作为副产品，且操作费用远低于传统吹脱或汽提等过程。 纳滤、反渗透、电渗析等常规的膜分离工艺也可用于处理氨氮废水，主要是将废水中的氨氮以铵盐的形式浓缩至高浓度进行回收利用，此类膜法浓缩工艺一般对废水的进水水质有较高的要求（如浊度、结垢性、COD等），更适于处理水质较好的高浓度氨氮废水的处理。

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