回收氨氮废水用水处理技术的研究进展

第４０卷第１２期　当　代　化　工　Ｖｏ１．４０．Ｎｏ．１　２　２０１　１年ｌ２月　Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１　Ｉ　回收氨氮废水用水处理技术　的研究进展　王　方　，王明亚　，王明太　（１清华大学热能工程系，北京１０００８４；　２．北京清水华木电去离子技术有限公司，北京１０００８４）　摘　要：介绍了回收氨氮废水用各种水处理技术的原理和应用情况，并做了简要的评述，这些水处理技术　有：折点氯化法、生物法、离子交换法、吹脱法、化学沉淀法和膜法等。在介绍回收氨氮废水用膜法水处理技　术时，着重介绍电去离子膜法，该法是作者最近所发明的。　关键词：氨氮废水；水处理技术；电去离子膜法　中图分类号：Ｘ　７０３　文献标识码：Ａ　文章编号：　１６７１—０４６０（２０１１）１２—１２７７—０６　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｆｏｒ　Ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ　Ａｍｍｏｎｉｕｍ・Ｎｉｔｒｏｇｅｎ　Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ＷＡＮＧ　Ｆａｎｇ　，ＷＡＮＧ　Ｍｉｎｇ－ｙａ　，ＷＡＮＧ　Ｍｉｎｇ—ｔａｉ　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　０００８４，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｑｉｎｇｓｈｕｉｈｕａｍｕ　Ｅｌｅｃｔｒｏ—ｄｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｆｏｒ　ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｍｍｏｎｉａ—ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅｓｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｂｒｅａｋ　ｐｏｉｎｔ　ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，ｉｏｎ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ，ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ．Ａｍｏｎｇ　ｔｈｅｓｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎｖｅｎｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｗａｓ　ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ａｍｍｏｎｉａ—ｎｉＷｏｇｅｎ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；Ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｅｌｅｔｒｏｄｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　氨氮废水是指一种杂质很少，含有铵盐的化工　水中，将废水中的氨氮氧化成为氮气的化学氧化工　废水。化工，化肥企业生产过程中常生成这种废水。　艺。当废水中氨氮的浓度为零时，水中游离氯的含　这种废水排放入水体，会使水中的氨氮含量增加，　量最低，在氯气的通气量超过这个点后，水中的游　造成水体的富营养化，易滋生蓝藻等水生藻类，使　离氯的含量就会增加，这个点就是所谓的折点，故　水体变黑变臭，致使水质下降。水中的硝酸根还易　称为折点氯化法…。在折点氯化法中，通过加适量　氧化成亚硝酸根，亚硝酸根有致癌性，给人们的饮　的氯或次氯酸钠，可以将氨氮废水中的氨氮氧化为　水安全带来威胁。　氮气，同时也可以起到水质净化的目的，对于水中　当前国家倡导节能减排，在中华人民共和国国　氨氮质量浓度小于或等于５　ｍｇ／Ｌ的废水，采用这种　家标准《硝酸工业污染物排放标准》（ＧＢ２６１３１－－　方法是比较好的。有人认为，若水中的氨氮含量太　２０１０）中，对现有企业废水排放限值的要求是：氨氮　高，则运行费用也过高，就变得不经济　。　１５　ｍｇ／Ｌ；总氮５０　ｍｇ／Ｌ。因此，选择合用的回收氨　折点氯化法可以和生物氧化法联用，处理生物　氮废水用的水处理技术，或发明创造这类创新技术，　氧化工艺后段废水，有很好的效果。白雁冰等　提　就成为目前实现节能减排目标的当务之急的首要问　出了用生物处理一折点氯化一活性炭吸附高效脱氮　题。　系统脱氮方案，认为折点氯化法进水的氨氮含量６０　近年来，面对着治理氨氮废水的迫切需求，出　ｍｇ／Ｌ以下最佳，氨氮去除率达９７％，且ＣＯＤ和色　现了各种处理氨氮废水的技术，这些技术各有其特　度去除效果也很好，　出水水质达到国家排放标准，　点和不足之处，有待于进一步开发和利用。　其不足之处是在加氯段，生成氯胺，使ＣＯＤ反而有　１折点氯化法　所增加。该作者还做了经济分析，得出折点氯化法　适合处理低浓度氨氮废水，对高浓度氨氮废水的处　折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通人氨氮废　理费用较高。　收稿日期：２０１ｌ一０８—２１　作者简介：　壬　（１９３８－），是，　江平湖人，教授，１　９６２年毕业于清华大学，研究方向为工业水处理的研究和开发。电话：ｏ１Ｏ－６２７８６３２１　Ｌ—ｆｉｌｍ］ｌ：ｗａｎｇ？ａｎｇ＠ｍａ］Ｊ．ｔｓ］ｎｑｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ　１　２７８　当　代　化　工　２０１　１年１２月　宋卫峰等　用曝气一折点氯化一沉淀除钻工艺处　总氮去除率达６８．６１％。　理了含钴的高浓度氨氮废水。用曝气池除去７０％的　孙剑辉等　采用缺氧一好氧ＳＢＲ工艺去除亚铵　氨氮，剩余的氨氮用折点氯化法处理，由于折点氯　法造纸废水中的氨氮，废水经预处理后使ＣＯＤｃ　达　化法的运行成本较高，该作者建议对原水进行预处　１　２００～１　８００　ｍｇ／Ｌ，氨氮质量浓度为１３５～２００　ｍｇ／Ｌ，　理，以降低处理成本。　ＮＯｘ－Ｎ浓度为７～１０　ｍｇ／Ｌ，没有外加碳源时，氨氮　２生物法　的去除率为９５％，　总氮的去除率为６６％，投加乙　酸钠后，总氮的去除率可提高到８５％，投加乙酸钠　生物法，它是利用细菌的氨化作用、硝化和反　的量为１２５　ｒａｇ／Ｌ（以ＣＯＤ　计）时最经济、有效。　硝化作用，将水中的氨氮通过生化反应氧化分解生　２．３短程硝化一反硝化（ＳＨＡＲＯＮ工艺）　成氮气来净化处理废水。生物法在多种行业的氨氮　该工艺首先由荷兰Ｄｅｌｆｔ技术大学开发，他们通　废水处理中得到广泛应用。经过这几年的发展，生　过控制温度和停留时间，使硝化控制在ＮＯ　阶段，　物法又有了新的进展，开发出来了许多新的工艺。　该工艺在同一反应器中完成了短程硝化一反硝化过　２．１　Ａ—Ｏ（缺氧一好氧）工艺　程，大大缩短了水力停留时间，提高了脱氮效率　。　Ａ—Ｏ工艺是一种前置反硝化工艺，它简化了传　刘翔超等　用短程硝化一反硝化处理焦化废水，结果　统的生物法流程，只有一个污泥回流系统和混合液　表明：对焦化废水的氨氮具有很强的硝化能力，其　回流系统；以原有污水的含碳有机物和代谢物为碳　最大硝化速率可以达到１．６０　ｋｇ　ＮＨ４＋－Ｎ／（１ＴＩ　・ｄ　），　源，无需再外加碳源，降低了运行费用；好氧池在　去除率达９５％。在Ｃ／Ｎ值为２～３．５的条件下，系统　缺氧池后，可除去反硝化生产的有机物，进一步提　对总氮的去除率为６６％～７５％。　高了出水水质。反硝化所产生的碱度也可以补偿好　生物法有出水水质好，有脱氮，除磷能力，能　氧池中硝化反应对碱度的需求　。　耗小，不会造成二次污染等特点，但一般生物法处　唐丽贞　使用Ａ—Ｏ工艺处理北京焦化厂废水，　理质量为氨氮的质量浓度不超过２００　ｍｇ／Ｌ。若废水　利用焦化废水中ＣＯＤ高（１　０００～２　０００　ｍｇ／Ｌ）的特　中的氨氮质量浓度大于２００　ｍｇ／Ｌ时，则需要用其他　点，使废水中的氨氮质量浓度从２００～３００　ｍｇ／Ｌ降低　的脱氮技术先除去部分的氨氮来降低负荷，以节约　至１５　ｍｇ／Ｌ以下。　运行成本。此外，生物法还受多个因素（如温度，　２．２　ＳＢＲ工艺　废水中的毒素浓度，ｐＨ值等）的影响。　ＳＢＲ工艺常称为间歇式曝气活性污泥法工艺，　随着科技的进步，生物法发展迅速，可以预期，　ＳＢＲ工艺脱氮机理与传统活性污泥法基本一致，只　在不久的将来，生物法将克服其本身的种种缺点，　是运行方式有所不同，传统工艺采用连续运行的方　成为重要的废水脱氮处理技术。　法，而ＳＢＲ工艺采用间歇运行方式，污水间歇地进　入处理系统并间歇地排出。典型的ＳＢＲ工艺的一个　３离子交换法　运行周期包括：进水期、反应期、沉淀期、排水排　３．１常规离子交换　泥期、闲置期五个阶段。由于ＳＢＲ工艺缺氧、厌氧　刘宝敏等ｎ　ｏ一系统地考察了强酸性阳树脂对高浓　环境时间短，反硝化不充分，人们对该工艺进行改　度焦化废水中氨氮的吸附行为。结果表明：树脂对　良，开发了ＩＣＥＡＳ（间歇循环延时曝气法）和ＣＡＳＳ　焦化废水中氨氮的静态吸附量为１３－３　ｍｇ／Ｌ树脂，对　（循环式活性污泥法）等工艺。这几种工艺延长了　氨氮的最大吸附率为９０．８７％。在废水流速为　好氧、缺氧时间，使细菌硝化和反硝化反应较充分　０．１４～１．６７　ｍＬ／ｓ和氨氮吸附率大于９７％时，树脂对　进行，达到了较理想的脱氮效果…。　氨氮的动态吸附率大于２．５　ｍｇ／ｇ树脂。树脂失效后　李峰等　报道了用ＳＢＲ工艺处理模拟合成氨废　可用０．５　ｍｏｌ／Ｌ稀硫酸再生。　水（氨氮质量浓度为６０　ｍｇ／Ｌ左右）的处理效果。　孙东刚…　对离子交换法处理化肥厂废水进行了　该ＳＢＲ工艺的运行工况为进水０．５　ｈ，缺氧搅拌３．０　基础研究。，试验结果表明：在常温条件下，Ｄ６１阳　ｈ，曝气７．０　ｈ，沉淀１．０ｈ，排水Ｏ．５　ｈ，水力停留时　树脂对氨氮的吸附能力优于００１　Ｘ　７和Ｄ００１阳树　间ＨＲＴ：０．７３　ｄ，泥龄ＳＲＴ＝８７．５　ｄ。在三种进水条件　脂，且其抗干扰能力较好。Ｄ３０１和Ｄ２０１阴树脂对　（ＣＯＤ分别为３４６．６０，２５２．９６，１０６．６０　ｍｇ／Ｌ）Ｆ，　硝态氮的交换吸附能力优于２０１×７阴树脂。该作者　ＣＯＤ去除率均达８７．９４％以上，氨氮去除率达９９．７％，　还就离子交换的操作条件对树脂交换容量的影响做　第４０卷第１　２期　王　方，等：回收氨氮废水用水处理技术的研究进展　１　２７９　了系统的方差分析。　３．２选择性离子交换　也需采取措施，防止吹脱设备结垢。应采用新型吹　脱装置，提高吹脱效率，降低成本。　人ｔｒｌＮ用天然沸石ＮＨ４＊离子具有很强的选择　性吸附能力，用它来从废水中除去氨氮。Ｌａｈａｖ　Ｏ　等　设计了一个分为吸附和再生两个阶段的选择性　５化学沉淀法　化学沉淀法是在氨氮废水中添加Ｍｇ　离子和　ＰＯ４３离子，使之与ＮＩ－［４￣离子反应，生成难溶复盐磷　酸铵镁ＭｇＮＨ　ＰＯ　６Ｈ　０（俗称鸟粪石）沉淀来除　去废水中氨氮的措施。　１９７７年日本研究者”　在炼焦废水中，添加ＭｇＣ１　离子交换过程，在吸附阶段用沸石离子交换柱吸附　氨氮，而在再生阶段又靠沸石上的细菌把氨氮氧化　成硝态氮。研究表明，氨氮的去除率和过程的稳定　性都很好。ｐＨ值对沸石的离子交换性能有很大的影　响，吸附性能最佳的ｐＨ值为４～８。用该法处理含　氨氮为１０～２０　ｍｇ／Ｌ的城市废水时，其出水氨氮低于　１　ｍｇ／Ｌ。　袁俊生等”　研究过斜发沸石去除水中氨氮的工　艺条件和处理效果。结果表明：在废水的ｐＨ值为７　时，沸石对ＮＨ４￣的平均交换容量达到１２．９６　ｍｇ／Ｌ，　处理后水中氨氮低于５０　ｍｇ／Ｌ。　离子交换法具有技术成熟，工艺简单，氨氮去　除率高等特点，适用于氨氮质量浓度＜５００　ｍｇ／Ｌ的　废水。对于高浓度的废水，再生操作就显得过于频　繁，而且浓缩液还需做进一步处理，也会带来环境　污染问题。　４吹脱法　吹脱法，是在碱性条件下利用废水中所含的氨　氮等挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的　差异，用空气（称为吹脱）和水蒸汽（称为汽提）　来改变气相中氨气的浓度，达到源源不断的将水中　的氨脱除的技术…。　常用吹脱池（也称曝气池）作为吹脱设备。为　防止有毒气体对环境的污染，可用塔式吹脱设备。　胡继峰等　研究了用吹脱法处理氮肥厂废水，　发现调整废水的ｐＨ＞１２，用蒸汽或热空气吹脱，温　度达到＞９５℃，则氨氮去除率可达９０％以上。此时，　还需增加后续处理，才能使废水达标排放。　孙英杰等　也研究过用吹脱法处理尿素厂的高　浓度氨氮废水。用吹脱法时，氨氮的去除率可达　７８％。　林奇　还对氨氮质量浓度达４００～７００　ｍｇ／Ｌ的废　水，进行了吹脱试验。在实验设备条件下，吹脱的　最佳ｐＨ为１　１。气液比可根据对去除效率的要求来　选择。在常温下比较理想的吹脱效率可达９０％以上。　吹脱法适用于高浓度氨氮废水处理。必须注　意，吹脱气体会二次污染环境，务必严格控制游离　氨排放总量，不得超过氨的大气排放标准。另外，　和ＮａｉｌｚＰＯ　来除去废水中的氨氮，使氨氮质量浓度　从１　１００　ｍｇ／Ｌ降至小于１００　ｍｇ／Ｌ，其后又用于处理　含氟的氨氮废水，投加Ｍｇ（ＮＯ　）　和ＮａＨ　ＰＯ　，使氨　氮质量浓度从２５３　ｍｇ／Ｌ降至１０　ｍｇ／Ｌ以下。　谢炜平”剐利用Ｍｇ（ＯＨ）　和Ｈ，Ｐ０　来除去废水中　的氨氮，制得ＭｇＮＨ　ＰＯ　为主的复合肥。研究表明，　在氨氮质量浓度达９００　ｍｇ／Ｌ以下时，氨氮去除率均　在９０％以上，当氨氮质量浓度小于５０　ｍｇ／Ｌ，处理　后水样中残留氨氮质量浓度可降至１　ｍｇ／Ｌ以下。而　且，此法可回收复合肥，因此它适用于规模较小的　氨氮废水的处理。　这种磷酸铵镁沉淀法可以避免吹脱法所产生的　臭味，处理效率不受温度限制，适合于高浓度氨氮　废水的处理。这种化学沉淀法，技术可行，有开发　前景，设备简单，处理成本低，但尚需寻找廉价、　高效的沉淀剂，并开发沉淀物作为肥料的价值。　６膜法　６．１　反渗透法　反渗透技术是借助于半透膜对溶液中的溶质　的截留作用，以高于溶液渗透压的压差作为推动力，　使溶剂渗透通过半透膜，达到溶液脱盐的方法。　山东某化工厂生产Ｋ：ＣＯ，工艺中产生含有　ＮＨ　Ｃ１的废水，原来采用淡水冲稀的方式排放，但　是这严重污染了环境，被迫治理。根据对该厂氨氮　废水治理的试验研究，确定用反渗透法治理废水，　制订了治理的工艺方案，实施后效果很好　…。　生产Ｋ：ＣＯ　工艺中所产生的ＮＨ　Ｃ１废水，先经　过超滤和微滤进行预处理，预处理水质达ＳＤＩ＜３、　浊度＜０．１ＮＴＵ。然后采用４段反渗透分段处理，根　据ＮＨ　Ｃ１废水质量分数计０．０１％～０．１％、０．１％　０．４％、　２．０％－４．０％、≥５．５％４种不同浓度，分别进入不同　的低压、中压反渗透装置，将浓缩液质量百分数达　６％以上时进入蒸发浓缩系统，制得ＮＨ　Ｃ１化工原　料。反渗透净化液经处理后制得含盐量低于１０　ｍｇ／Ｌ　化　工　的纯水，　则进入Ｋ：ＣＯ　工艺循环使用。　反渗透水处理技术已在海水淡水、制备纯水和　Ｔ业用水处理工程中得到了广泛的应用。反渗透处　水中得到推广使用（用电去离子装置代替原来的混　床）。电去离子又称为填充床电渗析，说明它是在电　渗析基础上发展起来的。电去离子装置的性能优于普　理氨氮废水的优势在于将含氨氮化工原料的稀溶液　浓缩为能被利用的浓缩液，同时回收工业纯水。随　通电渗析器，电去离子装置的膜面积小，电阻小、耗　电低、效率高。电去离子装置与离子交换器相比，电　去离子装置能连续运行、不设置备用，无需用酸碱再　生，环保效益好。电去离子装置所填充的树脂在运行　过程中不断得到白再生，即在直流电场作用下，水不　着废水的含盐量增加，反渗透装置工作压力升高，　耗能也随之增加，而产水率却下降。若使用能量回　收装置，能减少能耗，但系统的设备成本也相应增　加。当废水中含盐量超过６０　ｇ／Ｌ时，使用反渗透技　断电离为｝ｒ和ＯＨ一离子，这些离子与失效的树脂作　术已变得不经济。　该ＮＨ　Ｃ１废水环保综合治理项目已正常运行４　年多，实现了废水的综合利用和清洁生产，年节水　量折合ｌｏ０万元，年回收化学物料折合４００万元，　经济和环保效益相当明显。　６．２电渗析法　在外加直流电场作用下，使离子迁移并透过选　择性离子交换膜，从电解质溶液分离出来的过程，　称为电渗析。由于这种离子迁移的膜过程的驱动力　是电能，所以又称之为电驱动膜过程。电渗析可用　于溶质的分离和浓缩，具有耗能少和不污染环境等　特点。　２００６年杭州千秋公司申报了“特种电驱动膜分　离装置”实用新型专利，陕西某公司在高浓度　ＮＨ　ＮＯ，废水的回收工程中，采用了该公司的专利产　品“电驱动膜分离装置”　。　。　在高浓度ＮＨ　ＮＯ　废水回收的工艺流程中，电　渗析处理设备分为前后两段，前段由并联的三组电　渗析器组成，每组又串联有三台电渗析器，前段用　来使ＮＨ　ＮＯ　浓度从１６　Ｌ浓缩到１５０　ｇ／Ｌ，回收该　浓缩液，蒸发结晶后得到化工物料ＮＨ　ＮＯ。。后段由　并联的两组电渗析器组成，每组也串联三台电渗析　器，后段用来使前段出口淡水含ＮＨ　ＮＯ　４　ｇ／Ｌ脱至　０．４　ｇ／Ｌ，后段淡水进入循环工艺，其浓缩液则返回　前段进料箱。　高浓度ＮＨ　ＮＯ　废水回收的电渗析工程，已正　常运行两年多，该系统基本达到了设计要求。实现　了废水回收系统的闭路循环，不但解决了废水排放　造成的环境污染问题，节约了水资源，节约的水费　与系统运行费用相抵。从废水中回收的ＮＨ　ＮＯ，年　回收量２　６００　ｔ，折合５００万元。实现了清洁生产，　社会、环保和经济效益巨大。　６．３电去离子法　电去离子技术是电渗析和离子交换有机结合的　产物，已在电子、电力、制药和化工等行业制备纯　用，再生为Ｈ和ＯＨ型新鲜树脂。因此，电去离子技　术在水处理中作为一种绿色环保的水处理方法得到　推广使用，电去离子技术作为水的深度脱盐技术，能　用电导率２０　Ｓ／ｃｍ左右的初级脱盐水，制得电阻率　接近理论纯水１８．２　ＭＱ・ｃｍ的高纯水。　近年来，笔者除了倡导和推广电去离子制备纯　水技术口　外，还相继开发了电去离子膜技术在离子　交换树脂电再生　、水的软化　和回收重金属废水　方面的应用。经过对氨氮废水的考察和研究，开创　性地拓宽了电去离子膜技术应用领域。利用电去离　子膜技术来回收氨氮废水　，做到废水系统的闭路　循环，同时回收了纯水和铵盐化肥，使氨氮废水全　部得到回收利用，实现废水资源化和物料循环利用，　达到环保效益和经济效益双丰收。　去年，我们完成了用电去离子膜技术回收　ＮＨ　ＮＯ，废水丁　业试验。该试验装置的容量为３　Ｉｎ　／ｈ，　由６个ＸＬ一５００ＲＬ制备纯水用的ＥＤＩ膜堆（美国　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｕｒｅ　Ｃｏ．Ｌｔｄ制造）经改装按串联连接重新组　合而成。　图１所示是用浓水循环浓缩的电去离子技术处　理ＮＨ　ＮＯ。废水示意图，试验结果表明，该系统可处　理电导率为２　５００　Ｓ／ｃｍ的ＮＨ　ＮＯ，模拟废水，其出　水电导率为０．２　Ｓ／ｅｒａ，已达到高压锅炉补给水的电　导率水质标准。此时，水的回收率高达９５％以上。　电去离子装置通常适用于制备纯水，也适合于　回收含低浓度的氨氮废水。在电去离子装置的运行　中，水中离子浓度低，迁移离子少，耗能很低，功　效极高。废水中离子含量低时，经一级电去离子装　置处理就可获得纯水，这是其他用于回收氨氮废水　用的水处理方法难以做到的。　我们发展了电去离子装置中的浓水再循环浓缩　技术，将这种离子膜分离技术拓宽到离子的直接浓　缩。上述电去离子方法回收氨氮废水的系统，可获　得ＮＨ　ＮＯ。的质量浓度达１０％的浓缩液，系统的浓　缩倍率也高于电渗析法。　第４Ｏ卷第１　２期　王　方，等：回收氨氮废水用水处理技术的研究进展　１　２８１　６．４集成膜法　置，使Ｉ％ＮＨ　ＮＯ　废水经三段反渗透处理后，达　由于各种膜处理的工作机理不同，膜组件的结　８％ＮＨ　ＮＯ，浓溶液，再将其返回系统，溶液增浓并结　构和制备方法也不同，所以各种膜处理各有其优缺　晶，回收ＮＨ　ＮＯ　固体产品。而这几段反渗透装置的　点和最佳的适用范围。采用两种或两种以上的膜集　稀溶液，一并进入两级串联的电去离子装置，这种装　成技术可以更好的完成治理氨氮废水和回收其中化　置是专利产品，其结构特殊，它能使电去离子装置的　学物料及纯水的双重任务，可以最大程度的发挥各　浓水不断循环浓缩。因此反渗透装置流出的淡水进入　种膜技术的优势，节省成本，获得更高的经济效益。　该装置，浓缩近４０倍后，再返回到反渗透装置前的　我们制订了用反渗透和电去离子集成膜技术治　集水箱，使淡水中残留的ＮＨ　ＮＯ　全部得到回收利用，　理某厂ＮＨ　ＮＯ，废水工程的设计方案，其工艺流程示　同时获得几乎不含ＮＨ　ＮＯ　的纯水，其水质达到锅炉　意图如图２所示，该＿Ｔ程设计方案的设计容量为３０　补给水的质量标准，将它作为锅炉补给水或其他工艺　ｍ３／ｈ，原始ＮＨ　ＮＯ　废水经过滤和中和预处理后，进　用水。这样，整个系统没有任何一点ＮＨ　ＮＯ。外排，　入由分别为低压、中压和高压组成的三段反渗透装　达到“零排放”，从而对环境无污染。　图２用反渗透和电去离子的集成膜技术处理ＮＨ　ＮＯ。废水的工艺流程示意图　Ｆｉｇ．２　Ｆｌｏｗ　ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｏｆ　ｔｒｅａｔｉｎｇ　ＮＨ４ＮＯａｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｗｉｔｈ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏ－ｄｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ　本工艺流程的特点：其一减少了反渗透的段　水的资源化利用。由于我国水资源匮乏，在治理废　数，可降低投资，减少耗能，从而降低治理成本；　水时，将处理后废水作为中水或者纯水，转为它用，　其二采用电去离子处理反渗透出水时，水的回收率　力求实现水的“零排放”。　高达９５％，远高于反渗透或电渗析装置。其三电去　氨氮废水中含有可回收利用的含氨氮的化学　离子装置出水水质好，其电导率可达０．２　Ｓ／ｃｍ，　物料。在治理这种废水时，应不让这些含氨氮的化　也远优于反渗透或电渗析装置出水。　合物排放出去污染环境，应“变废为宝”，将物料回　因此，这说明集成膜法能集成不同种膜组件的　收，降低企业废水治理成本，增加企业经济效益。　优势，避免其缺点。集成膜法将优于单一的膜法。　选择采用何种回收氨氮废水用的水处理技术，　７结论　应因地制宜，要根据具体条件从社会、环保、和经　济效益全面考察。　回收氨氮废水用的水处理方法，通常要做到废　用电去离子膜技术回收氨氮废水，实现了同时　１２８２　当　代　化　工　２０１　１年１２月　全部回收纯水和化学物料。将电去离子膜技术从应　用于制备高纯水的低浓度分离领域拓宽到高浓度氨　氮废水的浓缩领域，从而为电去离子膜技术用于其　它物料的脱盐浓缩开创了先例。　参考文献：　［Ｉ］孙锦宜含氮废水处理技术与应用［Ｍ】＿］Ｅ京：化学工业出版社，２００３．　［２］许国强氯氮废水处理现状及发展＿Ｊｌｌ湖南有色金属，２００２，１８（２）：　２９－３２．　ｌ　１２］Ｌａｈａｖ　Ｏ，Ｇｒｅｅｎ　Ｍ．Ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｆｒｏｍ　ｐｒｉｍａｒｙ　ａｎｄ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｅｆｌｕｅｎｔｆｓ　Ｕｓｉｎｇ　ａ　ｂｉｏｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ｉｏｎ—ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ［．Ｗａｔ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ，２０００．１４２（１－２）：１７９—１８５．　［１３］袁俊生，郎宇琪，张林栋，等．天然沸石法ｒ业污水氨氮资源化治　理技术【Ｊ１．环境污染治理技术与设备，２００２，３（１２）：６０—６３．　［１４］胡继峰，刘怀含氨废水处理技术及工艺设计方案ｌ　Ｊ１ｌ水处理技术，　２００３，２９（４）：２４４—２４６．　［１５］孙英杰，董廷凯，曹喜欢尿素厂高氨废水预处理一氨吹脱的试验　研究［Ｊｌ＿环境科学与管理，２００６，３１（２）：１１０一ｔ１１．　［１６］林奇．吹脱法处理中低浓度氨氮废水ｌＪ１．福建环境，２０００，１７（６）：　［３］白雁冰．折点加氯法脱氨氮后余氯的去除ｌ　Ｊ１．环境科学与管理，２００８，　３３（１１）：１０２—１０８　３５－３７．　［４］宋卫峰，骆法定．折点氯化法处理高ＮＨ３一Ｎ含钴废水试验与工程　［１７］Ｋｅｎｉｃｈｉ　Ｅｈａｔａ．，Ｋａｒｏｒｕ　ＩｃｈｉｍａｒＨ，Ｋｙｏｊｉ　Ｔ０ｎ．Ａｔｏｍｏｎｉａ　ｒｅｉｎｏｖａｌ　ｆＴ０ｍ　实践ｌ　ＪＩｌ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