近年來，環保行業對氨氮汙水處理方（fāng）麵開展了較多的研究（jiū）。其（qí）研究範圍涉（shè）及生物（wù）法、物化法的（de）各種處理工藝，國家對氨氮廢水處理的要求也越來越高，本（běn）文要講的就是處理高（gāo）濃度氨氮（dàn）廢水的技術（shù）。(氨氮濃度質量大於500mg/L屬於高濃度氨氮廢水)
一、高濃度氨氮廢水怎麽來的?
高氨氮廢水主要來源於（yú）垃圾滲濾液、味精（jīng）生產、煤化工、有色金屬冶煉等行業（yè），其氨氮含量達到1000~10000mg/L。
二、高濃度氨氮（dàn）廢水怎麽處理?
高（gāo）氨氮廢水成分複雜，毒性強，不能采用生物法、土壤灌溉法處理，主要（yào）處理技術如下。
1、磷酸銨（ǎn）鎂沉澱法
a、原理
在（zài）弱堿的情況下，向含（hán）高濃度氨（ān）氮的廢水（shuǐ）中加入含Mg2+ 和PO43-的（de）藥（yào）劑， 使汙水中的氨氮和磷以鳥糞石(磷（lín）酸銨鎂)的形式沉澱出來，同時回收汙水中的氮（dàn）和磷。其反應過程如下（xià）：
Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O+H+(KSP=2.5×10-13，25℃)
理論（lùn）上，每去除（chú）1gNH4+-N就有17.5gMgNH4PO4·6H2O沉澱生成。
b、該（gāi）反（fǎn）應主要的影響因素有：合適（shì）的鎂鹽、磷酸鹽、適當的pH。
多選用MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O作為沉澱劑（jì），磷酸銨鎂為堿性鹽，在pH>9.5的溶液環境中，結晶會溶（róng）解。因此控（kòng）製好反應pH至關重要。
c、高濃度氨氮廢水特點
目前MAP法多研究用於垃（lā）圾滲濾液的預處理，其不受溫度影響，操作簡單，投資設（shè）計成本（běn）較低，可應用於各種濃度（dù）氨氮廢水的處理。
運行成本主要是（shì）添加的鎂鹽和磷酸鹽，若企業能因（yīn）地取材，尋找到廉價的沉澱劑，如含鎂或者含磷廢水，以廢製廢，綜合利用，則可大大降低處理成本。
若單獨添加沉澱劑，廢水沉澱後多餘（yú）的鎂和磷殘留，不（bú）僅（jǐn）處理成本增加，而且（qiě）引入磷汙染物，容易造成二次汙染。而生成的（de）磷酸銨鎂（měi）沉澱物因有可能夾帶廢水中的有機物（wù）、重金屬（shǔ），可否作為複合肥料使用還需（xū）進一（yī）步研究，其應用價值還有（yǒu）待開發。
因此，MAP法要廣（guǎng）泛應用於生產中必須解決兩個關鍵（jiàn）問題：
廉價（jià）的（de）沉（chén）澱（diàn）劑
淨（jìng）化磷（lín）酸銨鎂沉澱物，達到複合肥料的使用標（biāo）準，推廣應用
汽（qì）提（tí）精餾法
基於吹脫與簡（jiǎn）單（dān）的汽提方法（fǎ）處理氨氮廢水（shuǐ）存在二次汙染，運行（háng）成本高等問題，現階段多家環保設備研發機構通過改良，采用精（jīng）餾塔蒸氨（ān）回收氨水方法，廣（guǎng）泛應用於生產中處理氨氮廢水。
a、原理
氨與（yǔ）水分（fèn）子相對揮發（fā）度存在差異，通過在精餾塔內進行多次（cì）氣液相平（píng）衡，將（jiāng）氨氮以分子氨（ān）的形式從水中分離，然後以氨水或液氨的形式從（cóng）塔頂排出，並被冷凝器冷（lěng）卻到常溫成（chéng）為高純濃度（dù）氨水進（jìn）行回收，可回用於生（shēng）產或直接銷售。
塔釜出水pH控製在10以上，脫（tuō）氨後的廢水氨氮濃度可降至10mg/L以下，可直接（jiē）排放或處理後回用於生產。
b、汽提精餾回收氨水法成本
投資成本（běn）：120~600萬元（yuán），回收的氨水濃度：16%~22%濃氨水。運行成本：5~10元/噸，運行成本受原水氨氮濃度、pH影響較大，高氨氮高pH的廢水，回收的（de）氨水越多，運行成本（běn）越低。
c、優缺點
該方法投資成（chéng）本及運行（háng）成本處於中等水平，但是回收的氨水濃（nóng）度較高，可根據企業情況選擇回用（yòng）於生產，也可以外售。其氨水回用或（huò）者外（wài）售盈利的錢（qián）基（jī）本可以抵消工藝設備（bèi）的運行成（chéng）本，且出水效果較好，氨氮濃度可降至10mg/L以下，省去為了達標排放而進（jìn）行二次脫（tuō）氨的投資和運行成本。
其缺點就是為了保（bǎo）證（zhèng）出水達標，其出水pH必須控製在10以上，造成堿的浪費，還必須加酸回調至中性，才（cái）能達標排放。另外，此方法尤其適用於氨氮濃度7000mg/L以上的高濃度氨（ān）氮堿性廢水，否（fǒu）則氨氮濃度低，同等（děng）條件下其回收的氨水較少，氨水回用或外賣的效益低，整體的運行成本就（jiù）會上升。
吹脫法（fǎ）/汽提法
a、原理
吹脫法已廣（guǎng）泛應用於化肥（féi）廠（chǎng）廢水（shuǐ）、垃圾滲濾液、石化、煉油廠等含氨氮廢水。吹脫法（fǎ）用於脫除水（shuǐ）中氨氮。
即將氣體通入水中，使氣液相互充分接觸，使水中溶解的遊離氨穿過氣液界（jiè）麵，向氣相轉移，從而（ér）達（dá）到脫除氨氮的目的。
常用空氣作載體(若用水（shuǐ）蒸氣作載體則稱（chēng）汽提)。
吹脫塔常采用逆流操作，塔內裝有一（yī）定高度的填料，以增加氣—液傳質麵積從而有利於氨氣從廢水（shuǐ）中解吸。
常用填料（liào）有拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多麵空心球等。廢水被提升到填（tián）料塔的塔頂，並分布到填料（liào）的整個表麵，通（tōng）過填料往（wǎng）下流（liú），與氣體逆向流動，空氣中氨的分壓（yā）隨氨的去除程度增加而（ér）增加（jiā），隨（suí）氣液（yè）比增加而減少。
pH是影響遊離氨在水中百分率的主要因素之一。當pH大於10時，離解率在80%以上，當pH達11時，離解率高達98%。
b、主要影響因素
控製吹脫效率高低的關鍵因素是（shì）水溫，氣液比、pH。
在水溫（wēn）25℃，吹脫的氣液（yè）比控製在3000~3800左右，pH控製在10.5，可使吹脫效（xiào）率大於90%，為了保證出水質量，吹脫法適用於處理（lǐ）氨（ān）氮為500~1000mg/L的廢（fèi）水。
溫度也會影響吹脫效率，吹脫法水溫低時處（chù）理效率很低，不適合在寒（hán）冷的（de）冬天使用，廢水溫度升高，遊離氨的比例增加，其處理效率升高。
因此汽提法是吹脫法的改進版。其采用蒸汽為載體，提高氨（ān）氮處理效率。汽提塔更適用於處理氨氮為2000~4000mg/L的廢（fèi）水（shuǐ）。但汽提（tí）塔（tǎ）運行一段時間後，汽提塔內會結垢，從而（ér）影響處理效率。
c、優缺（quē）點
吹脫法、汽提（tí）法其（qí）工（gōng）藝簡單，效果（guǒ）穩定，投資較（jiào）低;但能（néng）耗（hào）大，處（chù）理成本高，處理成（chéng）本約20~30元（yuán）/噸水（shuǐ）。出水（shuǐ）氨氮大約為50~200mg/L，無法達到排放要求，必須增加後續的深度處理（lǐ）才能達標排放。
其吹脫（tuō）出的氨氣（qì）采用水淋洗吸收，氨水濃度低(1%左右)，回用（yòng）價值低，易揮（huī）發，容（róng）易造成二次汙染;使用硫酸等酸（suān）性溶液（yè）吸收，生（shēng）成硫酸銨（ǎn）等其他（tā）銨鹽，需做進一步的處理，工（gōng）藝流程較長，必定增加投資成本，且最終生產（chǎn）的硫酸銨（ǎn）產品（pǐn），價格低廉，銷售困難。
氣態膜法
氣態膜，又稱支撐膜，膜吸（xī）收。目前已應用於（yú）水溶液（yè）中的揮發性反應性溶質如NH3、CO2、SO2、H2S、Cl2、Br2、I2、HCN、胺、苯酚的脫除，回（huí）收富（fù）集和（hé）純化。
氣態膜（mó）具有比表（biǎo）麵積，高傳質推動力，操作彈性大，氨氮脫除效率高，無二次汙染等優勢（shì）。
氣態（tài）膜脫氨技術采用疏水性的中（zhōng）空纖維微孔膜作為含氨廢水和吸收液的屏障（zhàng），這時膜一側是待處理的氨氮廢水，另一側是酸性吸收液，疏水的微孔結構在兩液相間提供一層很薄的氣膜結構。
廢（fèi）水中遊離態的（de）NH3在廢水側通過濃度邊界層擴散至疏水（shuǐ）微孔膜表麵，隨後在膜兩側NH3分壓差的推動下，NH3在廢水和微孔膜（mó）界麵處氣化進入膜孔，然後擴散進入吸收液側與酸性吸收液發生快速（sù）的不可逆的反應，從而（ér）達到氨氮脫（tuō）除的目的。
氣態膜脫氨一般用稀硫酸作為吸收劑，但（dàn）是對於（yú）很多企業來講，生成的硫酸銨存在銷售價格低廉等（děng）問題，並非理想回收產品，而很多企業更傾（qīng）向於回收一定濃度的氨水自（zì）用或者銷售。
因此采用氣態膜+精餾技術組合受到關注（zhù），其原理主要是利用一（yī）種可再生吸收劑在膜兩側吸收氨，飽和的吸收（shōu）劑采用精餾的方式進行精餾回收15~18%氨水，出水（shuǐ）氨氮（dàn）可達到15mg/L以下，吸收劑可重複利用。
此方法最適用於廢水氨氮（dàn）在3000~6000mg/L之間的處（chù）理，飽和吸收劑可將氨（ān）氮濃度提高到10000mg/L以上，精餾消耗（hào）的蒸汽大（dà）幅下降，處理成本較其（qí）他（tā）處理方法最低，其（qí）綜合效益最高。
而（ér）對於氨氮為8000mg/L以上的廢水，采用氣態膜的方法就沒有明顯的成本優勢了。
但是由於（yú）廢水的（de）複雜性、膜材料的研發更新換代、可逆吸收劑的研發適用性以（yǐ）及後續副產品的生產應用等多種原因，氣態膜法脫氨工業化進程很慢，國內生（shēng）產應用實例較少。
典型案例
(一)項（xiàng）目概況
某公司高濃度氨氮廢水(4000～6000mg/L)處理能力50t/h，汙水來源（yuán）於煉油催化劑裝置，2008年5月開始工藝包設計，2008年12月完成工程設計，並於2009年2月整套裝置（zhì）開始建設。2010年（nián）5月裝置竣工並正式投產運行，各項（xiàng）指標均達到了設（shè）計要求，並穩定運行至今。
(二)技術（shù）指標
根據催化劑齊魯分公司出（chū）具的標定報告，項（xiàng）目裝置運行平（píng）穩（wěn），氨氮（dàn）含量由2500～7500mg/L降至15mg/L以下，達到國（guó）家一級排放要（yào）求（qiú）(氨氮含量<15 mg/L);蒸汽耗量≤50kg/t廢水，較傳統技術節省三分之二;電耗（hào）≤4kW·h/t廢水，運行效（xiào）果優於進口同類裝置。
(三)投（tóu）資費用
該項目總投資約1830萬元，其中設備投資850萬元，基建投資628萬元，其他投資（zī）352萬元，噸水（shuǐ）投資費用（yòng）為24.4萬元。主體設備壽（shòu）命15年。
(四)運行費用
根（gēn）據2010年5月13日9:00～2010年5月19日9：00催化劑長嶺分公（gōng）司實際運行標（biāo）定情況，以標定期間物料價格為基準，處理每噸高氨氮汙水所需原（yuán）材料成本16.98元、能（néng）耗成本7.25元、回收硫銨產生效益7.96元，即處理每噸高氨氮汙水所需費用為16.3元。
