化工环境技术新.pdf

而石油和化学工业在国民经济发展中占有

较大的比重。随着资源、能源的日益枯竭，生态环境的恶化，低于能源和资源的合理有效利

用，并使其发挥极大的价值，是今后化学工业亟待解决的问题。传统的化学工业给环境带来

的污染十分严重，目前全世界每年产生的有害废物打亿吨~4亿吨，给环境造成危害，并

威胁着人类的生存。本文将着重介绍关于工业废水去除氨氮及高色度废水脱色的技术与方法。

工业废水去除氨氮

根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N500mg/l）,

中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N50mg/l）。

目前比较实用去除氨氮的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法

以及化学沉淀法。

1．折点氯化法去除氨氮

折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工

艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量

超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。

处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg

氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。

折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水

中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但

由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。

折点氯化法除氨机理如下：

Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－

NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O

NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－

NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－

折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨

氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用

这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将

此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效

果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物

氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

2．选择性离子交换化去除氨氮

离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对

NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离

子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，它是一类硅质的阳离子交换剂，成本低，对

NH4+有很强的选择性。

O．Lahav等用沸石作为离子交换材料，将沸石作为一种把氨氮从废水中分离出来的分

离器以及硝化细菌的载体。该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶

段进行。在吸附阶段，沸石柱作为典型的离子交换柱；而在生物再生阶段，附在沸石上的细

菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。研究结果表明，该工艺具有较高的氨氮去除率和稳定性，能

成功地去除原水和二级出水中的氨氮。

的选择有很大关系，pH在4～8的范围是沸石离子交换的最佳区域。

当pH＜4时，H+与NH4+发生竞争；当pH＞8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用

离子交换法处理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具

有工艺简单、投资省去除率高的特点，适用于中低浓度的氨氮废水（＜500mg/L），对于高

浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一

步处理。

3．空气吹脱法与汽提法去除氨氮

空气吹脱法是将废水与气体接触，将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高

浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组分的实际浓度与平

衡浓度之间的差异，使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子