应用沸石以吸附移除废水中氨氮之研究3-1.PDF

應用沸石 以吸附移除廢水中氨氮 之研究 環保簡訊 / 第 25 期 ■ 應用沸石以吸附移除廢水中氨氮之研究 3-1 陳 天予，李中 光 ，劉新 校 ，邱惠敏 * 應用沸石以吸附移除廢水中氨氮之研究 萬能科技大學環境工程 系 陳天予，李中光*，劉新校，邱惠敏 桃園縣中壢市水尾里萬能路 號 32061 1 萬能科技大學 環境工程系 *Tel: 03-4515811-55718, Fax: 03-4622232, E-mail: anthony@.tw 32061 桃園縣中壢市水尾里萬能路 1 號 *Tel: 03-4515811-55718, Fax: 03-4622232, E-mail: anthony@.tw 一、前言 廢水中的氮常以含氮有機物、氨氮、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在，而 水體中的氨氮是指以氨水 (NH ·H O)或銨離子 ( NH )形式存在的化合物，氨氮是 3 2 4 各類型氮中危害水環境最大的一種形態，而其對水環境的危害則表現在多個方 面： 1. 氨氮中的非離子氨對水生生物產生較大的毒害，其毒性比銨鹽大幾十倍，是 引起水生生物毒害的主要因素。 2. 氨氮和 COD 一樣，都是水體中的主要耗氧污染物，完全氧化 1 mg氨氮約 需 4.6 mg 溶解氧。由於氨氮的氧化分解會消耗水中的溶解氧，導致水體發 黑發臭，因此氨氮的存在對水質的改善有相當不利的影響。 3. 在氮的循環過程中，氨氮在氧氣充足的情況下，可被微生物氧化為亞硝酸鹽 氮， 進而分解為硝酸鹽氮。在上述過程中，亞硝酸鹽氮可能會與蛋白質結合 生成具有致癌和致畸作用的亞硝胺，危害人體健康。 4. 氨氮可為藻類及水草的生長提供營養源，此將導致水生植物如海藻及水草的 大量繁殖，進而使水體發生優養化及生態平衡的失調。 5. 氨氮廢水亦會對某些工業設備產生危害，例如其可能會腐蝕某些金屬 例如銅( 金屬)及促使微生物在輸水管道和用水設備中大量繁殖並形成生物垢，導致管 道和設備的堵塞，進而影響換熱效率。另外，氨氮的存在還會增加工業循環 用水中的殺菌用氯量。 基於以上氨氮對水環境的危害，如何有效處理氨氮廢水已降低其對水環境的 影響已引起環保界的重視。目前，廢水的一級和二級處理，雖然能去除大部分之 環保簡訊 / 第 25 期 ■ 應用沸石以吸附移除廢水中氨氮之研究 3-2 COD 及BOD ，但對放流水中的氮和磷，則由於經濟和技術方面的原因，大部分 企業往往未對其作進一步之處理。但隨著水質法規的加嚴，如何去除廢水中之氨 氮已變成一相當熱門之研究領域。目前已有多種方法被發展出來用於從工業廢水 中去除氨氮，例如：離子交換法、反滲透、電滲析、氯化法、蒸餾、氨吹脫、焚 燒、催化裂解、電化學處理、土壤灌溉、藻類養殖、生物硝化等，在這其中，雖 然生物脫氮是目前較常用的一種方法，但其除了具有佔地大，高氨氮排放產業難 以實施的基本缺點外，在有些場合亦不適用使用此法處理，例如間斷性的小水 量，或是高濃度的氨氮廢水 (像垃圾滲濾液) ，其中後者是因為過低的C/N 比將使 得系統的脫氮效率不高，另外，高濃度的氨氮對系統的生物活性也有抑制作用。 依此，如何建立效率高及佔地少之氨氮廢水處理與廢液回收技術是刻不容緩的議 題，在此方面