p071913977-李超-环境工程一班-高浓度氨氮废水处理技术的研究进展(合格) - 副本 24页

'摘要1ABSTRACT21.绪论32.高浓度氨氮废水的来源43.高浓度氨氮废水的危害54.高浓度氨氮废水处理的技术64.1.物理、化学技术处理高浓度氨氮废水64.1.1.吹脱法及汽提法64.1.2折点加氯法84.1.3.离子交换法94.1.4化学沉淀法（MAP)94.1.5.催化湿式氧化法114.1.6.液膜法114.1.7电解法124.2生物技术处理高浓度氨氮废水134.2.1.传统活性污泥法工艺134.2.2.好氧生物处理技术134.2.3.厌氧生物处理技术144.2.4.传统生物脱氮法144.2.5.生物短程硝化反硝化处理技术154.2.6.生物膜处理技术165.高浓度氨氮废水处理技术的研究进展185.1有机复合脱氮剂处理工艺185.2.好氧颗粒污泥处理工艺195.3.生化和物化方法结合的处理工艺(PACT工艺)196.结语21参考文献22答谢23 榆中县地下水砷含量监测姓名：马刚班级：08环境工程（2）班指导老师：曾亮摘要砷是具有蓄积作用的有毒有害元素，如果水体受到砷的污染，会通过食物链富集到植物和动物体中，最终危害人畜健康。[1]因此，砷作为毒性元素是环境监测的必测项目。关键词地下水砷ABSTRACT-23- Ammonianitrogenwastewatercost-effectivepollutioncontroliscurrentlyfacingamajorissue.Thispaperdescribesthesourceofhighconcentrationammonianitrogenwastewaterhazards,describesseveralconventionalwastewatertreatmenttechnologywithhighconcentrationammonianitrogenandhighconcentrationammonianitrogenwastewatertreatmenttechnologyresearchprogress.Thehighconcentrationammonianitrogenonthemainwastewatertreatmenttechnologiesareanalyzedandcompared,anddescribeditsdevelopmenttrend,thehighconcentrationammonianitrogenwastewatertreatmenttechnologytoprovideareference.Keywords:HighConcentration，AmmonianitrogenWastewater，TreatmentTechnology，Progress1.绪论-23- 我国现行各级各类医院可分为综合性医院、传染病医院、结核病医院、精种病医院以及肿瘤医院等，根据惯例，肝炎医院可纳入传染病医院，而中医院、妇女儿童医院可纳入综合性医院系统。其它专科性医院，如口腔医院、整形医院等。各类型医院的污水，应根据污水的污染程度，由卫生监督单位和有关部门具体确定。医院污水处理的首要任务是消毒，使各类医院，尤其是传染病院、结核病院和综合医院传染病房排出的污水中含有大量的病菌、病毒、寄生虫卵得到有效的杀灭。从处理工艺上来说，为了提高消毒效率，降低消毒剂的耗损，医院行水任消毒之放必须进行预处理。预处理的目的在于改善污水的物理、化学及生物学指标，降低在消毒过程巾各种寻：扰物质的含量，使排放的污水达到受纳水体的卫生和环境要求。领处理大致可分为一级预处理和二级领处理：一级预处理(即物理处理)主要是用机械的物理的方法去除污水中的悬浮物质，二级预处理(即生物处理)则是用生物化学的方法去除污水中熔解的胶状有机物质。此外，在排放水域要求很高的情况下，如风景区、生活饮用水源地，则要对污水进行深度处理，即在物理处理和生物处理的基础上，再用物理化学的方法，将河水彻底净化。可用酌方法有：离子交换-23- 法、混凝过滤、活性砍吸附等。在医院污水处理的工作个，还应重视对医院特种污水酌单独处理和污泥的无宙化处理。医院污水处P：程度的确定：在我国目前的条件下，对所有的医院污水6p进行．二级处则是不可能的，有时也是没有必要的。因此，医院污水处理进度的确定应注意如下原则。2.高浓度氨氮废水的来源高浓度氨氮废水(浓度大于500mg/L)一般来源于冶金、化工、化肥、石化、炼焦、炼油、制药、食品等生产行业产生的工业废水-23- ,以及垃圾渗滤液和生活污水等,这些废水均以含有较高浓度的氨氮为主要特征,一般氨氮浓度在200～6000mg/L,高浓度氨氮废水的大量排放产生了一系列的环境问题，其中水生物是高浓度氨氮废水污染的最大的受害者，因为氨氮废水中的氨氮很容易溶解在水体环境中，造成水体富营养化。3.高浓度氨氮废水的危害高浓度氨氮废水成分复杂、难降解、毒性强,因此它对环境的危害性极大,当大量的高浓度氨氮废水排入到水体中时,特别是流动较为-23- 缓慢的湖泊、海湾,极易容引起水体中的藻类及其它微生物大量繁殖，造成水体的富营养化,严重时可以使水中溶解氧含量迅速下降,鱼类大量死亡,甚至会导致湖泊中动植物的灭亡。在给水消毒及工业循环水杀菌处理过程中高浓度氨氮废水的存在增大了处理过程中的加氯量，增大了处理成本。高浓度氨氮废水还对金属具有很强的腐蚀性。当污水回用时,再生的水中的微生物能促进输水管和用水设备中微生物的大量繁殖,形成微生物絮凝体,容易造成输水管道及用水设备堵塞,影响水的换热效率。此外,高浓度氨氮废水中含有的大量的有机污染物又具有很强的致癌性质。4.高浓度氨氮废水处理的技术高浓度氨氮废水处理技术的选择主要取决于氨氮废水水的本身性质-23- （氨氮浓度）、要求处理具有高效性、经济性和环保性。高浓度氨氮废水处理技术可分为：物理、化学处理技术和生物处理技术两大类。一、理化处理技术主要包括：吹脱法及汽提法、折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法、液膜法、电解法等方法；二、生物处理技术主要包括：传统活性污泥法工艺、好氧生物处理技术、厌氧生物处理技术、生物脱氮技术、短程硝化反硝化处理技术、生物膜处理技术等。4.1.物理、化学技术处理高浓度氨氮废水4.1.1.吹脱法及汽提法采用吹脱法及汽提法处理高浓度氨氮废水，都需要将高浓度的氨氮废水的pH值调节到呈碱性,才可以将氨氮废水中的离子态的铵转化成为分子态的氨,然后将处理过程中收集得到的废气与与气体相接触,使氨氮由液相转移到气相。高浓度氨氮废水常用蒸汽吹脱法进行处理。处理过程中回收利用的氨的价值可以抵消较高的一部分处理费用,其抵消掉的处理费用的比例取决于废水中氨氮的浓度及回收的效率。经过吹脱法处理的氨氮废水回收得到的氨氮可以达到30%以上。一般采用碱石灰处理高浓度氨氮废水，提高其pH值,在处理过程中易发生结垢，用蒸汽代替空气、用苛性钠代替碱石灰能大大减轻结垢现象,但处理成本也将增大。在蒸汽吹脱法去除氨氮的处理过程中影响去除效率的主要因素有:1、蒸汽吹脱的装置的设计;2、氨氮废水的流量控制;3、通入的蒸汽的量;4、吹脱时的温度;5、废水的pH值;6、气液分离的空间的大小;7、氨的冷凝系统的效率。虽然空气吹脱法的处理效率比较低,但其处理过程能耗较小,-23- 设备要求较低,操作简便,在处理的高浓度氨氮废水总量较少时,采用该处理技术比较经济实惠。蒋林时、张洪林等人分析了高浓度氨氮废水的主要成份,将其中含有的硫废水按一定的比例进行了调配,使废水中含有的污染物质Zn2+离子发生沉淀反应，进而过滤出来。Zn2+离子的除去效率非常高达到了99.99%[1]。王有乐等人经过超声波吹脱技术处理高浓度氨氮废水试验后发现:采用超声波辐射处理高浓度氨氮废水以后,氨氮的去除效率明显增加,与传统的吹脱技术相比,氨氮的去除率增加了16.4%—17%[2]。胡允良等人通过制药废水的氨氮吹脱试验的研究发现:某制药厂在生产乙胺碘呋酮时产生了一部分高浓度的氨氮废水(NH3-N7200～7500mg/L)。通过实验得出该氨氮废水最经济合理的吹脱pH值为11,温度为40℃。在此最佳吹脱条件下,最合理的吹脱时间为2h,吹脱效率为96%。吹脱后的废水氨氮浓度大大降低,可以进入生化处理系统进行处理[3]。该处理方法常用于高浓度氨氮废水的处理。在实际采用吹脱法及汽提法处理技术时存在着处理效率低,容易出现水垢进而影响操作效果,耗能和操作维护工作量较大及处理过程中容易造成二次污染所以在处理过程中需考虑直接排到大气中游离氨总量是否符合氨的大气排放标准,以避免造成大气的二次污染。所以在采用吹脱法及汽提法处理技处理高浓度氨氮废水时需要从简化操作流程、扩大应用范围提高吹脱效率,降低成本,增加氨氮的回收再利用率及减少二次污染等方面入手改进吹脱法及汽提法工艺技术。4.1.2折点加氯法折点加氯法处理高浓度氨氮废水是将过量的氯或次氯酸钠投加-23- 到废水中，利用氯或次氯酸钠将废水中氨完全氧化为N2或硝酸盐的方法[4]，可用以下反应式表示：（1）NH4++HOCl→NH2Cl+H3O+　；　（2）NH2Cl+HOCl→NHCl2+H2O；　　（3）NHCl2+HOCl→NCl3+H2O.一氯胺被次氯酸进一步氧化成氮（N2）：　　2NH2Cl+HOCl→N2+H2O+3H++3Cl-二氯胺再经下列反应氧化生成硝酸盐：　　（1）NHCl2+H2O→NH（OH）Cl+H++Cl-；（2）NH（OH）Cl+2HOCl→NO3-+4H++3Cl-折点加氯法在处理高浓度氨氮废水的处理过程中处理效率很高，可以达到90%--100%，处理效果稳定，不易受水温条件的影响、操作简便、投资成本小，但其在高浓度氨氮废水的处理过程中投药量大，运行费用很高。若是先采用吹脱法处理高浓度氨氮废水降低氨氮废水中的氨氮浓度，再用此法处理方法处理氨氮废水，可以减少加氯量大大地降低处理成本。此外采用氨闭路吹脱盐酸液吸收回收NH4Cl与折点加氯法联合处理[5]，高浓度氨氮废水也已经应用于工业生产中。但是该方法处理氨氮废水的反应过程中有副产物氯胺及氯代有机物产生，将会对环境造成二次污染。4.1.3.离子交换法离子交换法是污水处理中软化和除盐的主要方法之一。离子交换的实质是不溶性的离子化合物（离子交换剂）上的交换离子和溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程。离子交换法处理高浓度氨氮废水时，-23- 通常选用对离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,利用沸石中的阳离子与氨氮废水中的NH4+进行选择交换从而达到处理氨氮的目的。蒋建国等人研究了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的效果及可行性。其试研究的结果表明，沸石对氨氮具有很强的吸附能力，每克的沸石能吸附大约15.5mg氨氮。当沸石粒径为30—16目时，氨氮的去除率为78.5%，且在停留吸附时间、投加药剂量和沸石的粒径相同的条件下，其吸附的速率与废水中的的氨氮浓度成正比，沸石作为交换树脂对高浓度氨氮废水中的氨氮进行交换是可行的[6]。离子交换法处理高浓度的氨氮废水时处理效率较高,但是处理过程中树脂再生非常频繁从而造成操作比较困难，运行的费用较高,再生液的氨氮浓度较高,仍需进一步处理。因此，该处理技术仍需进一步的研究发展。4.1.4化学沉淀法（MAP)化学沉淀法（MAP)处理高浓度氨氮废水是近年来兴起的一种新的有效的方法。化学沉淀法处理高浓度氨氮废水是通过向氨氮废水中投加化学药剂,使药剂与氨氮废水中某些可溶解性的污染物质发生化学反应,生成难溶性的盐类沉淀,进而降低水中的溶解性的污染物的浓度的方法。化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的基本原理是：向含氨氮废水中投加镁离子和磷酸根离子,三者反应生成MgNH4PO4·6H2O(简称MAP)沉淀。谢炜平用化学沉淀剂(Mg(OH)2+HPO4)去除废水中的氨氮,并得到Mg2NHPO4复合肥。此处理方法处理高浓度氨氮废水的工艺及设备要求低,处理费用小,产生物可以回收利用,是一种较为经济实用的高浓度氨氮废水处理技术[7]。尹先清等人利用化学混凝沉淀法处理合成氨废水中的氨氮,可以使高浓度氨氮废水中的氨氮的浓度从开始时的511.6mg/L降低到113mg/L,该处理-23- 方法的工艺的流程简单,易于和其它的氨氮处理技术联合处理高浓度氨氮废水[8]。赵庆良等对香港新界西垃圾渗滤液做了研究发现在pH为8.6时投加MgCl2·6H2O和Na2HPO·12H2O,可将氨氮浓度从5618mg/L降低到65mg/L。在同样的条件下,投加MgO与HPO4,可将氨氮的浓度从5404mg/L降低到1688mg/L。显然在同样条件下用MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O作沉淀剂处理高浓度氨氮废水比后者效果要好很多,但该处理方法处理氨氮的同时也将大量的氯离子引入到废水中,将会对后面生化处理过程造成负面影响[9]。化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的不仅工艺简单、操作简便,而且在沉淀反应过程中处理效率不受温度、反应物毒性的限制,具有处理效率高，且处理过程中产生的可氨氮沉淀物可以作为肥料用于农业生产，但其投加的药剂量大,费用高,寻找一种高效价廉且无污染的药剂代替目前的投加药剂是解决该处理方法广泛应用的关键。4.1.5.催化湿式氧化法催化湿式氧化法是在20世纪80年代国际上发展起来的一种处理高浓度氨氮废水的新技术。当在一定的温度、压力及催化剂条件作用下,氨氮在空气中被湿式氧化,可以使氨氮废水中的有机物和氨被氧化分解成为CO2,N2和H2O等无害的物质，进而排放到大气中,没有二次污染物的产生，从而达到净化高浓度氨氮废水的目的。该方法具有较高净化效率、流程操作简单、装置占地面积小等特点。在经过多年实践研究应用,此处理方法在建设及运行费用很小，仅是一些常规处理技术的60%左右，因而该方法在技术及经济上都具有很强的竞争能力。湿式氧化法的缺点就在于处理过程中投加的催化剂的大量流失以及处理设备及装置的腐蚀。-23- 4.1.6.液膜法自从1986年乳状液膜被发现以来,乳状液膜得到了广泛的研究和应用，它在当时被为是最具有可能成为继萃取法之后的第二代的高效的分离技术。液膜法去除高浓度氨氮废水中的氨氮的原理为:氨态氮(NH3-N)具有易溶于膜油相的性质,它能从膜相外具有高浓度氨氮的一侧,经过膜相的扩散和迁移,进而到达膜相内低浓度的一侧与内相界面。李可彬等人研究的用乳状液膜法去除废水中的氨氮[10]的实验中,观察了各种条件因素对氨氮废水中氨氮的去除效率的影响,液膜法体系可以处理氨氮浓度达到1×10³mg/L以上的高浓度氨氮废水,经过一级处理氨氮的净化处理效率在97%以上。但是液膜技术处理废水存在着一对矛盾:为了使液膜有较大的比表面积,颗粒越小越容易提高氨氮的去除效率;同时,颗粒越小,越容易发生颗粒的乳化,使得油水分离非常困难,进而使得废水的COD浓度增大。特别是在当在水中有亲油性有机物的存在时,将会使得液膜有机相的再生困难。在今后研究液膜法处理高浓度氨氮废水，防止乳化及减少对废水过程处理中产生的二次污染将是液膜分离技术发展重点研究的方向。4.1.7电解法电解法脱氮技术处理高浓度氨氮废水是利用电解槽中的阳极具有氧化性将NH3-N氧化,电解槽中加入适量NaCl溶液,反应生成的ClO-具有强氧化性,可以间接氧化高浓度氨氮废水中的氨氮。王鹏等人提出的用电化学间接氧化法去除氨氮，氧化氨氮浓度为1480mg/L的垃圾渗滤液,氨氮去除率可以达100%。最佳的处理工艺条件为初始的pH值为9.0，氯离子投加-23- 量为2000mg/L,使Cl-的总含量不小于4000mg/L,电流密度32.3mA/cm²水样循环流速0.10cm/s。但该处理方法的耗电量较大(以COD计为55kW·h/kg)[11]。电解法处理高浓度氨氮废水目前已经等到了广泛的关注和研究,电解法处理高浓度氨氮废水的优势在于处理过程中产生的二次污染物的量比较少,操作过程简易,能够有效的去除废水中的氨氮及其他污染物。但该方法同样也存在消耗的电能大,成本较高等缺点,其在处理高浓度氨氮废水的领域中的广泛应用需要针对其问缺点进一步研究和攻关。4.2生物技术处理高浓度氨氮废水4.2.1.传统活性污泥法工艺自从阿尔敦（Arden）与洛凯特（Locket）认识到了在处理污水中污水长时间曝气会产生污泥的重要性，在留下该污泥时，对污水的处理效果比将污泥清洗干净的效果更好，水质得到了明显改善。因此他们将该污泥称之为活性污泥，并在1914年英国化学工程年会发表了活性污泥法的论文，之后活性污泥法成为了一种广泛应用且行之有效的传统生物处理污废水的方法[12]。传统活性污泥法处理高浓度氨氮废水是采用人工曝气的手段，使栖息有大量微生物群的絮状的活性污泥分散并悬浮在反应器曝气池之中，与高浓度氨氮废水充分地接触。在有溶解氧的条件下，微生物利用氨氮废水中所含的有机物进行同化合成和异化分解的代谢活动，使有机物质得以降解除去，同时不断合成新的有机物。由于常规的活性污泥法工艺过程中硝化作用不完全，反硝化作用则几乎不发生，氮的转化效率很低。因此第二阶段，延时曝气阶段的停留时间在36h左右，污水浓度在2g/L以下，可不排泥或减少排泥量，-23- 从而降低污泥处理费用。传统活性污泥法处理高浓度氨氮废水操作简便，处理的效率高、但处理成本较高。4.2.2.好氧生物处理技术　在传统好氧生物处理技术处理氨氮废水的传统脱氮的理论中，反硝化菌为兼性厌氧菌，在有氧条件下进行处理氨氮废水，以氧气为最终的电子受体，而在缺氧条件下处理氨氮废水将以硝酸根为最终的电子受体。所以人们长期认为进行反硝化反应时，反应必须在缺氧的环境下进行。但是近年来，好氧反硝化现象的被发现，打破人们原有认知。被分离出来的一些好氧反硝化细菌已经有些可以同时进行好氧反硝化和异养硝化过程。好氧生物处理氨氮废水的反应速率较快，处理过程中二次污染小，但处理的效率低，常用于处理中低浓度的氨氮废水。4.2.3.厌氧生物处理技术　在没有分子氧及化合态氧的存在条件下，厌氧及兼性反硝化细菌处理高浓度氨氮废水过程可分为，酸性发酵阶段和碱性发酵阶段两个阶段,通过酸性发酵可以使有机物结构发生变化,提高其生物降解性能使之易于好氧法处理。这种方法虽然处理过程不需要另外的电子受体、运行费用低但是处理过程中反应速率慢、时间长，此处理方法只能是氨氮废水处理的预处理方法。4.2.4.传统生物脱氮法生物脱氮技术是目前应用最广泛的脱氮方法。高浓度氨氮废水的生物脱氮处理过程中氨的转化主要包括：氨化、硝化及反硝化作用。氨化反应是利用微生物对有机氮源的分解作用，在有氧或无氧的条件下将有机氮源分解、转化成液态氨的作用。硝化反应是在有氧条件下利用亚-23- 硝化细菌与硝化细菌的作用，将液态氨转化成亚硝酸盐（NO2ˉ）与硝酸盐（NO3ˉ）的过程。反硝化反应是在无氧或缺氧条件下，利用反硝化细菌，将亚硝酸盐（NO2ˉ）与硝酸盐（NO3ˉ）还原成氮气的过程。根据传统生物脱氮理论发展起来的传统生物脱氮工艺通常是将硝化反应和反硝化反应阶段作为两个独立的阶段，分别在两个不同的反应器中进行脱氮处理。在处理高浓高度氨氮废水的工程应用的传统生物脱氮方法主要有生物稳定塘、A/O工艺、各种氧化沟以及SBR的各种改进型工艺处理氨氮废水。但这些常规生物处理高浓度氨氮废水有很大困难。例如：生物稳定塘具有较好的脱氮功能,脱氮效率一般是40%—90%，但其仅适用于处理氨氮浓度低于300mg/L的氨氮废水,而且受温度、水质等影响较大，因此该处理技术不适于北方寒冷地区以及处理较高浓度氨氮废水。A/O具有很好的脱氮功能,但脱氮率很难达到90%。该工艺脱氮出水中含有一定量的气体（NO2），很容易导致引起二沉池中的污泥上浮；进水的氨氮浓度也不能太高，因此该方法不太适用于高浓度氨氮废水的处理。传统生物脱氮技术处理高浓度氨氮废水的不利的原因主要就是在于废水中的高浓度的氨氮对于微生物的活性具有很强抑制作用，在硝化过程中需要有大量的氧气；而在反硝化过程中需要提供大量的碳源，而且需要通过增加回流比进而稀释高浓度的氨氮废水，才能使微生物能够正常的生长代谢；还有在硝化过程需要大量氧气与在反硝化过程中还需要大量的碳源的比一般需要在9以上（COD/TKN≥9）。这对于一些焦化、石化、化肥以及垃圾渗滤液等高浓度氨氮废水的含有的碳源浓度较低，在传统生物脱氮的处理过程中，就必须增加较多的外加碳源，才能对这些高浓度的氨氮废水-23- 进行生物脱氮处理，因而使处理的成本大大增加。因此，研究对传统生物脱氮工艺的经济性进一步研究具有重大现实意义。4.2.5.生物短程硝化反硝化处理技术生物硝化反硝化是目前应用最广泛的脱氮处理方式。其中，生物短程硝化反硝化处理技术处理高浓度氨氮废水就是一种很好的处理技术。生物短程硝化反硝化处理技术，即：将高浓度氨氮废水中氨氮氧化呈亚硝酸盐氮进行反硝化，不仅可以节省氨氧化需氧量而且可以节省反硝化所需炭源。在处理过程中氨氮废水的pH值和氨氮浓度对脱氮效率具有很重要的影响，在处理高浓度的氨氮废水过程中由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气，曝气费用成为这种脱氮方式的主要开支。但在生物短程硝化反硝化处理技术处理高浓度氨氮废水的处理过程中，其操作控制较为复杂，而且处理的成本较高，不利于该处理方法在高浓度氨氮废水处理中的广泛应用。4.2.6.生物膜处理技术生物膜是指：以附着在惰性载体上生长的，以微生物为主体，包括微生物及其产生的胞外多聚物及吸附在微生物表面上的无机物、有机物等组成，并具有较强的吸附和生物降解性能的结构。生物膜处理技术是将生物膜代替传统的生化处理技术中的二次沉淀池和沙沉池的处理技术。生物膜处理技术将分离工程中的膜技术应用于高浓度氨氮废水的处理系统中,将有效的提高泥水分离的效率,而且因为曝气池中的活性污泥的浓度大大增加及污泥中特效菌，（即具有优势的菌群）的出现，从而生化反应的速率大大提高了-23- 。同时，由于F/M比值的降低，剩余污泥的产生量也将为之减少，可以降至为零，进而基本上解决了传统活性污泥法中所存在的比较突出问题。硝细化菌是自养型的细菌，生长繁殖周期较长。在常规的生物脱氮工艺过程中，为了保持在构筑物中的硝化细菌的数量充足，保证生物的硝化作用的完成，在维持污泥龄较长的同时，构筑物容积也得到了相应的增大。此外,因为硝化细菌的絮凝性质较差，在二沉池中常常会被出水流带出,从而影响硝化细菌的存在数量，降低了硝化细菌的硝化作用,进而影响了处理系统脱氮的效率。采用生物膜处理技术时，生物膜将所有的微生物进行截留,因此该处理技术可以有效的预防硝化细菌的流失,脱氮效率的降低。因此生物膜处理器是一种非常理想的硝化反应器，生物膜处理技术对高浓度氨氮废水有较好的处理效果。李红岩等人的研究表明[13]，在适宜的溶解氧、pH的条件下,容积的负荷控制在2kg/(m³·d)以下时,采用一体化膜生物反应器处理技术可以将浓度为2×10³mg/L的氨氮转化为硝酸盐。虽然采用膜生物反应器技术处理高浓度氨氮废水可以解决在传统活性污泥法处理过程中存在的一些问题（硝化细菌的流失）,但是目前还没有找到一种较好的解决膜污染问题的办法。-23- 5.高浓度氨氮废水处理技术的研究进展随着近年来的不断的研究和实验，高浓度氨氮废水处理技术的研究得到了较大的进展，各种新工艺的发现和改进为今后的高浓度氨氮废水处理技术的研究指明了方向。5.1有机复合脱氮剂处理工艺-23- 利用有机复合脱氮剂处理工艺处理高浓度氨氮废水的原理是：氨氮废水中的氨在水中主要以铵盐和游离氨的的形式存在,而且铵盐和游离氨之间在水中的平衡关系易受水中pH值与温度的影响。较高的pH值和较高的温度都有促进铵盐和氨的平衡关系向左移动的能力,从而使NH3在液相中的所占浓度的比例进一步增大。因此，在不同pH值和水温条件下,NH4+和NH3所占的比例也不相同。当pH值小于7的条件下,氨多以NH4+的形式存在，但pH值超过7以后,随着pH值的提高,氨多以NH3的形式存在。既然在较高pH值条件下主要以NH3形态存在,那就应该具有很高的吹脱效率,但实际上利用传统吹脱工艺处理高浓度氨氮废水的过程中,氨氮的去除率很难达到90%以上。这是由于氨在不同温度下，在水中有不同的溶解度。有机复合脱氮剂处理技术处理高浓度氨氮废水的原理是有机复合脱氮剂含有大量的自由基与活性基团,能破坏水分子与NH3分子间的结合力，使NH3分子彻底摆脱水分子的结合力,从而几乎全部地从水中分离出来。在采用有机复合脱氮剂处理高浓度氨氮废水的工艺是，脱氮率均能达到99.9%以上。复合脱氮剂不仅去除无机铵盐,还可去除有机胺和各种含氮有机物中的氮,同时还可去酚、降氰、脫硫、除COD[14]。但用该处理工艺处理高浓度氨氮废水过程中需要较为复杂的操作条件以及很高的处理费用。5.2.好氧颗粒污泥处理工艺生物硝化反硝化是目前应用最广泛的脱氮方法。而好氧颗粒颗粒污泥外表和内在的具有不同溶氧水平分别适合硝化细菌和反硝化细菌的生长,在好氧活性颗粒污泥体系中，内层的活性污泥处于厌氧状态,外层处于好氧条件下,其对有机物的降解机理类似于生物膜对有机物的降解过程。因为好氧活性颗粒污泥的结构功能对于生物硝化反硝化-23- 脱氮技术有很强的对应性，因此用该处理工艺处理高浓度氨氮废水的过程中好氧活性颗粒污泥处理技术对氨氮具有很好的处理效果[15]。好氧活性污泥体系抗冲击负荷能力强，对氨氮的有较高的处理效率,处理过程中要求的外部条件的不高。但是，得到好氧颗粒污泥种的过程是大量微生物在泥上聚集，所以培养氧活性颗粒污泥的难度较大、而且费用较高。5.3.生化和物化方法结合的处理工艺(PACT工艺)物化方法在处理高浓度氨氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制，但是物化法处理高浓度氨氮废水的处理效率不高，处理后废水中的氨氮浓度不易于降低到100mg/L以下。而生物脱氮方法处理高浓度氨氮废水，处理效率会因为高浓度氨氮废水中的游离氨或者亚硝酸盐对微生物的活性具有较强抑制作用而降低。所以实际处理高浓度氨氮废水的过程中采用生化联合的方法处理高浓度氨氮将大大提高氨氮废水处理的效果。在生物脱氮处理前，先对高浓度氨氮的废水进行物化处理，以降低废水中的氨氮浓度，进而提高生物脱氮处理方法的处理效率。自从70年代起人们已经开始把生化和物化方法相结合来处理高浓度氨氮废水，并取得了良好的效果,典型的有粉末活性炭生物法(PACT工艺)。粉末活性炭生物法的主要优点在于是向曝气池内投加的粉末活性炭(PAC)有极为发达的微孔结构和更强大的吸附能力,能够使废水中的溶解氧、营养物质及活性污泥与其结合,改善污泥絮凝体的结构；提高了污泥沉淀的性能,降低了SVI,进而提高了二沉池固液分离能力;得益于粉末活性炭的吸附作用，能有效地去除高浓度氨氮废水的气味,减少曝气池的发泡现象大大提高了对高浓度氨氮废水的处理效果。但是由于PACT工艺中加于活性污泥曝气池-23- 中的粉末活性炭,使得工艺产生的污泥密度较高，具有较强磨损性,对泵体、池体、等污泥处置设备都有较高的要求,故此在处理过程中极大的增加了运行的成本[16]。6.结语高浓度氨氮废水处理的研究，目前在环境工程领域中的仍然是一个较大的难题。尽管现有多种氨氮的去除方法，还可以采取多种处理技术相联合处理高浓度氨氮废水,但是仍然没有一种能够高效地、经济地且又稳定地处理高浓度氨氮废水的方案,而且有些工艺在处理高浓度氨氮废水的过程中产生了二次污染。-23- 操作简便、处理性能稳定效率高、运行处理费用低廉、无二次污染、能够实现氨氮高效率地回收利用的处理技术是今后高浓度氨氮废水处理技术发展的方向。因此生物脱氮氨技术，物理化学法与生物法多种技术相结合的处理方法将成为未来各行业处理高浓度氨氮废水切实可行的新方向。参考文献[1]蒋林时,张洪林,等.炼油厂含锌高浓度氨氮废水汽提性能研究.环境工程.2000，18(1):第7～10页。[2]王有乐,翟钧,等.超声波吹脱技术处理高浓度氨氮废水试验研究.环境污染治理技术与设备,2001,2(2):59—63.第59～63页。[3]胡允良,张振成,等.制药废水的氨氮吹脱试验.工业处理，1999,19（4）：19—21第19～21页。[4]汪大口，徐新华，宋真，等.工业废水中专项污染物处理手册.北京：化学工业出版社，2000.210—220第210～220页。[5]宁平，曾凡勇，刘新.中高浓度氨氮废水综合处理.有色金属，2003，55（增刊）：第1130～132页。[6]蒋建国，陈 嫣，等.沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究[J].给水排水，2003，29（3）：第6～9页。-23- [7]谢炜平.废水中氨氮的去除与利用[J].陕西环境,1998,5(3):第15～16页。[8]尹先清,伍思忠,等.合成氨废水中氨氮处理技术研究.湖北化工，2002，（2）：第10～11页。[9]赵庆良,李湘中.化学沉淀法去除垃圾渗滤液中的氨氮.环境科学1999，20（5）:第90～92页。[10]李可彬,金士道.液膜法去除废水中的氨氮污染.膜科学与技术,1996,16(3):第40～45页。[11]王鹏,刘伟藻,等.垃圾渗沥液中氨氮的电化学氧化.中国环境科学，2000，20(4):第289～291页。[12]高廷耀，顾国维，等.水污染控制工程.高等教育出版社2007，第三版：第101～103页。[13]李红岩,高孟春,杨　敏.组合式膜生物反应器处理高浓度氨氮废水.环境科学,2002,23(5):第62～66页。[14]李绪忠,陈平,等.有机复合脱氮剂处理高浓度氨氮废水工艺研究.稀有金属与硬质合金.2010，38(3)：第46～49页。[15]刘玉萍.好氧颗粒污泥处理高浓度氨氮废水的研究.安庆师范学院学报(自然科学版).2009,15（4）:第62～65页。[16]蓝梅，顾国维.PACT工艺研究进展及应用中应注意的问题.工业水处理.20（1）：第10～12页。答谢在经过一个多月的不懈努力，我的毕业论文终于完成了。在论文写作的过程中，在田华老师的帮助下进行了论文的选题工作，到行文过程中张建奎老师的悉心指导与鼓励，是我收获了很多，再次对张建奎老师及田华老师致以最真挚的感谢！-23-'