2004 年 11 月                                          中国科学院研究生院           

环境催化 

                                   

氨氮废水处理技术进展 

何松波 

（中国科学院大连化学物理研究所  200428003833101） 

摘要：概述了目前氨氮废水处理的几种主要技术，作了简单的分析和评价，探讨了以后的发
展趋势。 
关键词：氨氮废水；生物脱氮；膜吸收；催化湿式氧化；光催化氧化；吹脱；汽提；沉淀 

 

1  前言 

近年来，随着城市人口的日益膨胀和工

农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发
生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水
库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重
威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是
引起水体富营养化的主要因素之一。氨氮存
在于许多工业废水中，特别是钢铁、化肥、
无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工等
生产过程，此外，皮革、孵化、动物排泄物
等新鲜废水中氨氮初始含量并不高，但由于
废水中有机氮的脱氨基反应．在废水存积过
程中氨氮浓度会迅速增加

[1，2]

。为满足公众

对环境质量要求的不断提高，国家对氮制订
了越来越严格的排放标准，研究开发经济、
高效的除氮处理技术已成为水污染控制工
程领域研究的重点和热点。 

        对一给定废水，选择技术方案主要取决
于：(1)水的性质；(2)处理效果；(3)经济
效益，以及处理后出水的最后处置方法等

[3]

。目前，氨氮废水的处理技术可以分为两

大类：一类是物化处理技术，包括吹脱(或
汽提)、沉淀、膜吸收、湿式氧化、光催化
氧化等，其中吹脱和膜吸收技术都需要氨氮
尽可能以氨分子形态存在；另一类技术是生
物脱氮技术

[4]

。本文概述了目前氨氮废水处

理的几种主要技术。 

2  处理方法 

2.1 氨吹脱、汽提法 

吹脱、汽提法用于脱除水中溶解气体和

某些挥发性物质。氨吹脱、汽提是一个传质
过程，即在高 PH 时，使废水与气体密切接
触从而降低废水中氨浓度的过程，推动力来
自气体中氨的分压与废水中氨浓度相当的
平衡分压之间的差。即将气体通入水中，使

气水相互充分接触，使水中溶解气体和挥发
性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达
到脱除氨氮的目的。常用空气或水蒸气作载
气，前者称为吹脱，后者称为汽提。     
吹脱法  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

[5]

。

废水中的氨氮大多以铵离子(NH

4

+

)和游离氨

(NH

3

)保持平衡的状态而存在。其平衡关系如

下式所示： 

−

+

+

⇔

+

OH

NH

O

H

NH

4

2

3

， 

这个平衡关系受pH值的影响，当pH值高时，
平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，
当pH值为 7 左右时氨氮大多数以铵离子状态
存在，而pH为 11 左右时，游离氨大致占 90%。
在碱性条件下，大量空气与废水接触、使废
水中氨氮转换成游离氨被吹出，以达去除废
水中氨氮的目的

[6]

。此法也叫氨解析法，解

析速率与温度、气液比有关。气体组份在液
面的分压和液体内的浓度成正比。解析时气
膜总通量通常由下式表示

[7]

： 

t

C

C

F

K

G

•

−

•

=

)

(

0

 

式中：G：t 时间内逸出液体的气体总量 

C

0

：液体内气体的实际浓度  

C：扩散达到平衡时浓度 
F：传质面积 
K：解析系数 

吹脱是一种对流传质过程，根据有效膜

理论，其推动力是溶质组分的液相浓度与气
相浓度差，根据资料，常温下氨水系统的平
衡方程式为：    Y＝1.2X     
式中：Y为氨在空气中的摩尔分率     

X为氨在水中的摩尔分率