氨氮廢水處理技術(shù)之化學沉淀法

氨氮廢水的一般的形成是由于氨水和無機氨共同存在所造成的，廢水中氨氮的構(gòu)成主要有兩種，一種是氨水形成的氨氮，一種是無機氨形成的氨氮，主要是硫酸銨，氯化銨等等。氨氮廢水主要來自化工、冶金、化肥、煤氣、煉焦、鞣革、味精、肉類加工和養(yǎng)殖等行業(yè)。排放的廢水以及垃圾滲濾液等。

氨氮廢水對魚類及某些生物也有毒害作用。另外，當含少量氨氮的廢水回用于工業(yè)中時，對某些金屬，特別是銅具有腐蝕作用，還可以促進輸水管道和用水設備中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和設備。處理氨氮廢水的方法有很多，目前常見的有化學沉淀法、吹脫法、化學氧化法、生物法、膜分離法、離子交換法以及土壤灌溉等。本文對氨氮廢水處理方法作一綜述并對各種方法的優(yōu)缺點進行分析匯總。

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1化學沉淀法

化學沉淀法又稱為MAP沉淀法，是通過向含有氨氮的廢水中投加鎂化物和磷酸或磷酸氫鹽，使廢水中的NH4﹢與Mg2﹢、PO43﹣在水溶液中反應生成磷酸按鎂沉淀，分子式為MgNH4P04.6H20，從而達到去除氨氮的目的。磷酸按鎂俗稱鳥糞石，可用作堆肥、土壤的添加劑或建筑結(jié)構(gòu)制品的阻火劑。反應方程式如下:

Mg2﹢＋NH4﹢＋PO43﹣＝MgNH4P04

影響化學沉淀法處理效果的因素主要有pH值、溫度、氨氮濃度以及摩爾比(n(Mg2﹢):n(NH4﹢):n(P043-))等。文艷芬等人以氯化鎂和磷酸氫二鈉為沉淀劑對氨氮廢水進行處理，結(jié)果表明當pH值為10，鎂、氮、磷的摩爾比為1.2:1:1.2時，處理效果較好。叢培龍等人也以氯化鎂和磷酸氫二鈉為沉淀劑進行了研究，結(jié)果表明當pH值為9.5,鎂、氮、磷的摩爾比為1.2:1:1時，處理效果較好。張文華等人對新出現(xiàn)的高濃度氨氮有機廢水一生物質(zhì)煤氣廢水進行研究，結(jié)果表明，MgC12+Na3PO4.12H20明顯優(yōu)于其他沉淀劑組合。

當pH值為10.0，溫度為30℃,n(Mg2﹢):n(NH4+):n(P043-)=1:1:1時攪拌30min廢水中氨氮質(zhì)量濃度從處理前的222mg/L降到17mg/L，去除率為92.3%。羅容珍等介紹了將化學沉淀法和液膜法相結(jié)合用于高濃度工業(yè)氨氮廢水的處理。

在對沉淀法工藝進行優(yōu)化的條件下，使氨氮去除率達到98.1%，然后聯(lián)用液膜法進一步處理使其氨氮濃度降低到0.005g/L，達到排放標準。李海波等對化學沉淀法進行了改進研究，考察Mg2﹢以外的二價金屬離子（Ni2﹢，Mn2﹢，Zn2﹢，Cu2﹢，Fe2﹢）在磷酸根作用下對氨氮的去除效果。對硫酸銨廢水體系提出了CaSO4沉淀—MAP沉淀新工藝。結(jié)果表明，可以實現(xiàn)以石灰取代傳統(tǒng)的NaOH調(diào)節(jié)劑。

化學沉淀法的優(yōu)點是當氨氮廢水濃度較高時，應用其它方法受到限制，如生物法、折點氯化法、膜分離法、離子交換法等，此時可先采用化學沉淀法進行預處理;化學沉淀法去除效率較好，且不受溫度限制，操作簡單;形成含磷酸餒鎂的沉淀污泥可用作復合肥料，實現(xiàn)廢物利用，從而抵消一部分成本;如能與一些產(chǎn)生磷酸鹽廢水的工業(yè)企業(yè)以及產(chǎn)生鹽鹵的企業(yè)聯(lián)合，可節(jié)約藥劑費用，利于大規(guī)模應用。

化學沉淀法的缺點是由于受磷酸鐵鎂溶度積的限制，廢水中的氨氮達到一定濃度后，再投人藥劑量，則去除效果不明顯，且使投入成本大大增加，因此化學沉淀法需與其它適合深度處理的方法配合使用;藥劑使用量大，產(chǎn)生的污泥較多，處理成本偏高;投加藥劑時引人的氯離子和余磷易造成二次污染。