什么是氨氮及去除工藝

水體中的氮元素由于是造成富營養化的元兇，往往是水污染控制行業的科研和工程技術的關注重點，其重要性甚至不亞于有機污染物。

　　1、什么是氨氮？

　　氨氮是指游離氨（或稱非離子氨，NH3）或離子氨（NH4+）形態存在的氨。pH較高，游離氨的比例較高；反之，銨鹽的比例高。

　　氨氮是水體中的營養素，可導致水富營養化現象產生，是水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害。

　　氨氮對水生物起危害作用的主要是游離氨，其毒性比銨鹽大幾十倍，并隨堿性的增強而增大。氨氮毒性與池水的pH值及水溫有密切關系，一般情況，pH值及水溫愈高，毒性愈強。

　　常用來測定氨的兩個近似靈敏度的比色方法是經典的納氏試劑法和苯酚-次氯酸鹽法；滴定法和電極法也常用來測定氨；當氨氮含量高時，也可采用蒸餾-滴定法。（國標有納氏試劑法、水楊酸分光光度法、蒸餾-滴定法）

　　2、物化脫氮工藝

　   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銨鎂沉淀，分子式為MgNH4P04.6H20，從而達到去除氨氮的目的。磷酸銨鎂俗稱鳥糞石，可用作堆肥、土壤的添加劑或建筑結構制品的阻火劑。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。以氯化鎂和磷酸氫二鈉為沉淀劑對氨氮廢水進行處理，結果表明當pH值為10，鎂、氮、磷的摩爾比為1.2:1:1.2時，處理效果較好。

　　以氯化鎂和磷酸氫二鈉為沉淀劑進行研究，結果表明當pH值為9.5，鎂、氮、磷的摩爾比為1.2:1:1時，處理效果較好。

　　對新出現的高濃度氨氮有機廢水一生物質煤氣廢水進行研究，結果表明，MgC12+Na3PO4.12H20明顯優于其他沉淀劑組合。當pH值為10.0，溫度為30℃，n(Mg2﹢):n(NH4+):n(P043-)=1:1:1時攪拌30min廢水中氨氮質量濃度從處理前的222mg/L降到17mg/L，去除率為92.3%。

　　將化學沉淀法和液膜法相結合用于高濃度工業氨氮廢水的處理。在對沉淀法工藝進行優化的條件下，使氨氮去除率達到98.1%，然后聯用液膜法進一步處理使其氨氮濃度降低到0.005g/L，達到國家一級排放標準。

　　對化學沉淀法進行改進研究，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。結果表明，可以實現以石灰取代傳統的NaOH調節劑。

　　化學沉淀法的優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；形成含磷酸銨鎂的沉淀污泥可用作復合肥料，實現廢物利用，從而抵消一部分成本；如能與一些產生磷酸鹽廢水的工業企業以及產生鹽鹵的企業聯合，可節約藥劑費用，利于大規模應用。

　　化學沉淀法的缺點是由于受磷酸銨鎂溶度積的限制，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。