合成氨工业废水处理

尹巧珍

安徽建筑工业学院

  

摘 要：合成氨废水具有高氨氮的特点，高氨氮污水的治理是大家关注的焦点.本文介绍了一种
常用有效的污水治理手段：磷酸铵镁沉淀法回收氨氮，有效地治理了高氨氮废水，具有节能减耗、
无二次污染和污染物可得到充分回收利用等特点，是处理高浓度氨氮废水的可持续发展方向。

     

关 键 字：合成氨，废水处理，磷酸铵镁沉淀法。

  

引 言： 目前，含氨氮废水的处理技术，有空气蒸汽气提法、吹脱法、离子交换法、生物合成硝化
法、化学沉淀法等，但均有不足之处，如气提法能耗高、容易结垢，并且必须进行后处理，否则会
产生二次污染。用吹脱法处理高氨氮废水，其能量消耗高，产生大气污染；吹脱法需要在 pH 高
于的条件下才能实现，用石灰调整 pH 值会使吹脱塔结垢，因此吹脱法的应用受到限制；吹脱效
果还受到水温的影响；另外，由于吹脱塔的投资很高，维护不方便，国外一些吹脱塔基本上都己
停运行。吸附法受平衡过程控制，不可能除去废水中少量的氨氮，离子交换法树脂用量较大，再
生频繁，废水需预处理除去悬浮物。生物硝化反硝化法是现阶段较为经济有效的方法，工艺较为
成熟，并已进人工业应用领域，但该法的缺点是温度及废水中的某些组分较易干扰进程，且占地
面积大、反应速度慢、污泥驯化时间长，对高浓度氨氮废水的处理效果不够理想；常规的化学沉淀
法采用铁盐、铝盐、石灰法，将产生大量的污泥，这些污泥的浓缩脱水性能较差，给整个工艺增加
困难。上述方法的共同不足之处是处理后的氨氮无法回收利用。基于可持续发展观念，在高浓度氨
氮废水处理方面，不仅要追求高效脱氮的环境治理目标，还要追求节能减耗、避免二次污染、充分
回收有价值的氨资源等更高层次的环境经济效益目标，才是治理高浓度氨氮废水的比较理想的技
术发展方向。

磷酸铵镁沉淀法

1.1  概述

磷 酸 铵 镁 (MgNH

4

PO

4

·6H

2

O) 俗 称 鸟 粪 石 ， 英 文 名 称 struvite (magnesium ammonium 

phosphate)，简称 MAP，白色粉末无机晶体矿物，相对密度 1.71。MAP 是一种高效的缓释肥料，
在沉淀过程中不吸收重金属和有机物。此外，它可用作饲料添加剂化、学试剂、结构制品阻火剂等。
1.2 

 

原理

  磷酸铵镁沉淀法，又称化学沉淀法、MAP 法。MAP法脱除废水中氨氮的基本原理就是通过向废水
中投加镁盐和磷酸盐，使Mg

2+

、PO

4

3-

(或HPO

4

2-

)与废水中的NH

4+

发生化学反应，生成复盐

(MgNH

4

PO

4

·6H

2

O)沉淀，从而将NH

4+

脱除。该方法的特点是可以处理各种浓度的氨氮废水，在

高效脱氮的同时能充分回收氨，所得到的沉淀物MgNH

4

PO

4

可作为复合肥料，因此该法具有较高

的经济价值。
1.3 影响磷酸铵镁形成因素

1.3.1 反应时间。研究表明

[2]

，鸟粪石结晶法反应时间对氨氮的去除率影响很小，因此鸟粪石

结晶沉淀法的反应时间主要取决于鸟粪石晶体的成核速率和成长速率。应用 MAP 法处理氨氮废水
时，使用适宜的搅拌速度和控制适当的反应时间，能使药剂充分作用，使 MAP 反应充分进行，
有利于 MAP 的结晶作用和晶体的发育与沉淀析出。但反应时间不宜过长，否则会破坏鸟粪石的结
晶沉淀体系，降低结晶沉淀性能。另外，反应时间越长，所需的动力消耗越多，处理费用越高，
会影响 MAP 法的经济效益；搅拌速度过大，形成的絮凝体会再次被打散，反而影响了混凝沉淀
的效果。显然，MAP 法的反应时间需要结合被处理氨氮废水的水质特征，所用药剂种类、处理工