氨氮污水处理一体化设备

氮肥工业是我国重要的工业行业，2010 年我国合成氨、氮肥（折纯氮）、尿素（实物量）产量分别为5 220.9 万 t 、3 709.9 万 t 、5 200 万 t ，比 2005 年分别增长 12.8%、15.9%、25.4%，均居世界*位。氮肥工业泊的严重污染，不仅直接影响了人们的生存环境，也造成了国民经济的巨大损失。

氨氮污水处理一体化设备

随着国家“十二五”氨氮减排任务的启动以及废水中氮排放标准的日益严格，如何经济有效地去除废水中的氨氮，完成减排目标，成为氮肥工业高浓度氨氮废水处理中亟待解决的问题之一。 笔者着重介绍了氮肥废水处理工艺方面研究与应用的进展，同时结合国家“十二五”氨氮减排任务对现有技术的升级改造措施进行了初步分析，以期为氮肥行业废水氨氮减排提供技术参考。

1 废水处理工艺研究应用进展
 
针对氮肥废水，国内外学者开发了许多处理技术，按照处理机理可分为生物处理工艺〔如 A/O、氧化沟、各种改进型 SBR 工艺等（多级 SBR 法、A-SBR 法 、膜-SBR 法等 ）〕和物化处理工艺 （如吹脱 、离子交换、折点氯化法、MAP 化学沉淀法等）。 通过多年来的污水实际处理实践，目前zui常用的是物化/生物组合处理工艺，生物处理是其核心处理单元。

1.1 A/O系列处理工艺
 
A/O 工艺是传统的生物脱氮工艺，也是zui早应用于氮肥废水处理的工艺。 王献平等〔1〕针对河南某氮肥企业高氨氮废水采用吹脱+A/O 工艺处理，结果表明，当进水氨氮在641~868 mg/L 时，出水氨氮始终稳定在 1 mg/L 左右。 王奉军〔2〕报道了COD 100 mg/L）。 郝祥超等〔3〕介绍了洛阳骏马化工有限公司采用 A/O 工艺处理高氨氮废水的工程实例。 该公司以合成氨、尿素为主要产品，废水污染源主要包括造气污水、 含油废水、 尿素工艺冷凝液、锅炉冲灰水。废水排放总量为 150 m3/h，氨氮380mg/L、COD 400 mg/L、SS 500 mg/L、 10mg/L、硫化物 3 mg/L。 通过近一个月的调试，出水氨氮在 5 mg/L 以下，平均COD 1 000 mg/L、TKN （ 凯氏氮 ）124 mg/L 时 ，出水COD<80 mg/L、氨氮<15 mg/L，达到设计要求。

目前，我国已有部分合成氨生产企业采用两级厌氧/好氧（A2/O2）的末端污水治理工艺 ，取得了良好的污染治理效果。 与传统 A/O 相比，其具有以下优势：（1）可以实现短程硝化－反硝化。 （2）TN的去除率较高。 （3）用于中和的碱远远低于常规 A/O工艺。

氨氮污水处理一体化设备

高健磊等〔5〕应用 A2/O2工艺中试装置处理氮肥废水，调节 MLSS 为 3 000～3 500 mg/L，SRT 为 15 d，污泥回流比为 80%，硝化液回流比为 200%，亚硝化液回流比为 150%，水温处于 24～28 ℃。 在全程硝化反硝化的基础上通过控制微氧区的 DO 实现了亚硝态氮的稳定积累，平均积累率达到 89%。 经过一段时间的稳定运行，在进水平均 COD/TN 只有 1.2 的条件下，出水平均氨氮为 10 mg/L，平均去除率达到90%；出水平均 COD 为 28.7 mg/L，平均去除率达到86.4%； 出水平均 TN 为 59 mg/L，平均去除率达到68%。

1.2 序批式活性污泥法
 
序批式活性污泥法（SBR 工艺）是 20 世纪 70年代以来开发的集生物降解和脱氮除磷于一体的新技术，SBR 池兼均化、沉淀、生物降解、终沉等功能于一体，通过自动控制完成工艺操作，可以方便灵活地进行缺氧-厌氧-好氧的交替运行，不需污泥回流系统。 SBR 反应池生化反应能力强，处理效果好，能有效地防止污泥膨胀，耐冲击负荷能力强，工作稳定性强。由于以上特点，SBR 工艺也经常应用于氮肥生产废水的处理。

金向平等〔6〕介绍了 SBR 技术处理氮肥生产废水的工程，该工程位于河南省昊利达化工有限公司，处理能力为 2 400 t/d，采取连续进水、 间歇排水的方法，以处理生产中产生的污水及公司生活污水。实际运行结果表明，SBR 工艺能够满足氮肥厂污水处理的要求，进水 COD 在 220~260 mg/L，出水 COD 控制在 20 mg/L 以下，进水氨氮在 180~220 mg/L，出水氨氮可控制在 10 mg/L 以下。 山东鲁西化工集团*化肥厂采用 SBR 工艺处理氮肥生产废水，处理能力为 4 000 t/d，采取连续进水、间歇排水的方法。 实际运行结果表明，进水 COD 在 400~500 mg/L 时，出水COD 控制在 50 mg/L 以下，进水氨氮在 80~100 mg/L，出水氨氮可控制在 5.0 mg/L 左右。达到《山东省海河流域水污染物排放标准》中的相关要求。

1.3 其他处理工艺技术
 
针对不同的实际现状，研究者设计了其他工艺技术对氮肥废水进行处理。 刘志强等〔7〕针对小氮肥厂生产废水的排放现状及其对城市污水处理厂的影响，提出了处理高含氨氮废水的空气吹脱—好氧硝化处理工艺。 空气吹脱可有效地去除解吸液中的氨氮，由 1 869.3 mg/L 降至 408.3 mg/L，去除率为78%； 好氧生物硝化可有效地去除混合生产废水中的氨氮，由 241 mg/L 降低为 23.2 mg/L，去除率达90%，达到国家二级排放标准 。 韩洪军等〔8〕采用厌氧—好氧—生物脱氨—混凝沉淀工艺处理煤化工废水，设计总处理量为 360 m3/h。 4 个多月的调试运行结果表明，该工艺运行稳定，耐冲击负荷能力强，当进水平均 COD 为 2 141 mg/L、 总酚为 391 mg/L、氨氮为 92 mg/L 时，处理后平均出水 COD<100 mg/L、总酚<10 mg/L、氨氮<15 mg/L。

1.4 新型处理工艺技术
 

为进一步提高脱氮效率，研究者研发了一系列新型工艺技术。 利用膜生物反应器（MBR）不增加池容的前提下相应延长了污泥龄、 减少了硝化菌的流失、显著提高污泥浓度等特点，研究者开发了缺氧好氧膜生物反应器 （AOMBR）、复合式膜生物反应器（HMBR）等脱氮工艺。 高宇学等〔9〕对 AOMBR 处理高氨氮废水的脱氮效能进行了研的水环境管理政策的实施和氨氮减排任务的启动，目前氮肥废水处理设施的升级改造势在必行，认为应该根据实际情况和氨氮标准提升幅度的不同，采用不同的技术策略。