氨氮废水处理技术现状及发展

许国强

，曾光明

，殷志伟

，张剑锋

（

#$ 湖南大学环境科学与工程系，

湖南长沙

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!$ 湖南有色金属研究院，

湖南长沙

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摘

要) 系统地概述了氨氮废水处理技术现状及在工业中的应用情况，并在分析和评价的基础上探

讨其发展趋势。

关键词) 氨氮废水；生物硝化；离子交换；氨吹脱；折点氯化
中图分类号) *+&,

文献标识码) -

文章编号) #&&, . ((%&（!&&!）&! . &&!" . &(

湖南有色金属

/01-1 1213455206 748-96

第 #’ 卷第 ! 期

!&&! 年 % 月

・环保・

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，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。本文系统地阐述了氨氮废水处理现状和

发展。

处理技术现状

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、肉类加工和饲料等

生产过程，均排放氨氮废水，其浓度取决于原料性

质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废

水，选择技术方案主要取决于：（#）水的性质；（!）处
理效果；（,）经济效益。以及处理后出水的最后处置
方法等。

虽然有许多方法都能有效地去除氨，如物理方

法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、

氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处

理、催化裂解；生物方法有硝化及藻类养殖，但其应

用于工业废水的处理，必须具有应用方便、处理性能

稳定、适应于废水水质及比较经济等优点，因此，目

前氨氮处理实用性较好的技术为：（#）生物脱氮法；

（!）氨吹脱、汽提法；（,）折点氯化法；（%）离子交换
法

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生物脱氮法

生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。

生物硝化是在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和

硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐

的过程。如果反应完全，氨氧化成硝酸盐分两阶段完

成：开始，在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸

盐，亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌，利用氨作为其

唯一能源，方程式（#）为这个反应关系式。第二阶段，
在硝酸菌的作用下，使亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸

菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌，方程

式（!）为这个反应的关系式。整个硝化反应可以用总
方程式（,）来表示。从此关系式中可看到要达到完全
硝化，#$ & >? >?

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B 9（

以氮计）就需要 %$ C >? B 9

的溶解氧。

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虽然有些异养生物也能进行硝化，但硝化中最

主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳 E/
值为 ’$ %，当 E/ 在 +$ ’ < ’$ " 范围时，为最佳速度的

"&F 。当温度从 ( G 提高到 ,& G 时，硝化速度也随
之不断增加，而剩余溶解氧大于 #$ & >? B 9 就足以维
持这一反应。

反硝化就是在缺氧条件下，由于反硝化菌的作

用，将 12

和 12

还原为 1

的过程。其过程的电

子供体是各种碳源，若以甲醇作碳源为例，其反应

作者简介) 许国强（#"C" . ），男，工程硕士；

曾光明（#"C# . ），男，博导，教授。