含高氨氮废水处理方案

含高氨氮废水处理方案一、引言氨氮是指水中以游离氨（NH₃）和铵离子（NH₄⁺）形式存在的氮。含高氨氮废水来源广泛，如化工、制药、印染、养殖等行业。高氨氮废水直接排放会导致水体富营养化，引发一系列环境问题，因此有效处理含高氨氮废水具有重要意义。

二、高氨氮废水的来源及特点（一）来源1.化工行业：生产过程中使用大量含氮化合物，如氮肥生产、有机合成等，废水排放中氨氮含量较高。2.制药行业：药物合成、发酵等工序会产生含氨氮废水，其成分复杂，氨氮浓度波动较大。3.印染行业：印染工艺中使用的助剂、染料等可能含有氮元素，废水经处理后仍可能残留一定量的氨氮。4.养殖行业：养殖废水含有动物排泄物，氨氮是主要污染物之一，且氨氮浓度随养殖规模和养殖方式而变化。

（二）特点1.氨氮浓度高：一般氨氮含量可达数百甚至数千毫克/升。2.成分复杂：除氨氮外，还可能含有多种有机物、重金属等污染物。3.波动性大：废水流量和氨氮浓度随生产工艺、生产周期等因素波动较大。

三、高氨氮废水处理的常用方法（一）物理化学法1.吹脱法原理：在碱性条件下，将空气通入废水中，使废水中的游离氨转化为气态氨逸出。优点：操作简单，去除率较高，一般可达60%95%。缺点：能耗较大，会产生二次污染（氨气），对设备有一定腐蚀。适用范围：适用于氨氮浓度较高、水量较小的废水处理。2.化学沉淀法原理：向废水中加入镁盐和磷酸盐，与氨氮反应生成磷酸铵镁沉淀，从而去除氨氮。优点：反应速度快，氨氮去除率高，可达90%以上。缺点：药剂成本较高，产生的沉淀需妥善处理，易造成二次污染。适用范围：适用于高浓度氨氮废水的预处理。3.吸附法原理：利用吸附剂的吸附作用，将废水中的氨氮吸附在其表面。优点：吸附选择性好，处理效果稳定，可回收氨氮。缺点：吸附剂成本较高，需定期更换，运行费用较高。适用范围：适用于低浓度氨氮废水的深度处理。

（二）生物处理法1.传统活性污泥法原理：通过活性污泥中的微生物代谢作用，将氨氮转化为硝酸盐氮。优点：处理效果好，运行稳定，适用于各种浓度的氨氮废水。缺点：占地面积大，污泥产量高，对水质水量变化适应性较差。适用范围：适用于中低浓度氨氮废水的处理。2.生物膜法原理：微生物附着在载体表面形成生物膜，利用生物膜对氨氮进行降解。优点：抗冲击能力强，污泥产量少，占地面积小。缺点：处理效果受载体性能影响较大，运行管理要求较高。适用范围：适用于中小规模氨氮废水的处理。3.厌氧氨氧化法原理：在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐氮为电子受体，将氨氮直接氧化为氮气。优点：无需曝气，能耗低，污泥产量少。缺点：对环境条件要求苛刻，启动时间长。适用范围：适用于高氨氮、低COD的废水处理。

四、含高氨氮废水处理方案设计（一）废水水质分析对某化工企业排放的含高氨氮废水进行水质分析，结果如下：氨氮浓度为1500mg/L，COD为2000mg/L，pH值为89，含有少量重金属离子。

（二）方案选择综合考虑废水水质、处理成本、处理效果等因素，本方案采用"物化预处理+生物处理+深度处理"的组合工艺。

1.物化预处理吹脱塔：将废水调节至碱性（pH=11），进入吹脱塔，通过空气吹脱去除大部分氨氮。化学沉淀：吹脱后的废水加入镁盐和磷酸盐，进行化学沉淀，进一步降低氨氮浓度。2.生物处理水解酸化池：利用水解酸化菌将废水中的有机物进行初步分解，提高废水的可生化性。A/O工艺：经水解酸化后的废水进入A/O工艺，在厌氧段，有机物被厌氧菌分解，同时氨氮被部分转化为亚硝酸盐氮；在好氧段，亚硝酸盐氮进一步转化为硝酸盐氮，同时有机物被彻底分解。3.深度处理活性炭吸附：生物处理后的废水进入活性炭吸附柱，去除残留的氨氮和有机物，使出水达到排放标准。

（三）工艺流程含高氨氮废水→调节池→提升泵→吹脱塔→化学沉淀池→水解酸化池→A/O工艺→二沉池→活性炭吸附柱→达标排放

（四）主要处理单元设计参数1.调节池有效容积：100m³停留时间：12h功能：均衡废水水质水量，为后续处理提供稳定进水。2.吹脱塔材质：碳钢尺寸：直径2m，高度10m填料：聚丙烯阶梯环气液比：2000:1去除率：约80%3.化学沉淀池有效容积：50m³停留时间：6h药剂投加量：镁盐20kg/m³，磷酸盐15kg/m³氨氮去除率：约90%4.水解酸化池有效容积：150m³停留时间：24h污泥回流比：50%COD去除率：约30%5.A/O工艺厌氧池：有效容积：200m³停留时间：36h污泥浓度：3000mg/L好氧池：有效容积：400m³停留时间：48h污泥浓度：4000mg/L溶解氧：23mg/L氨氮去除率：约95%6.二沉池形式：竖流式有效容积：100m³表面负荷：1m³/(m²·h)污泥回流比：20%7.活性炭吸附柱材质：碳钢尺寸：直径1m，高度5m活性炭装填量：3m³空床接触时间：30min氨氮去除率：约90%

（五）设备选型1.提升泵：选用流量为50m³/h，扬程为20m的离心泵。2.风机：选用风量为50m³/min，风压为5000Pa的罗茨风机。3.加药装置：包括镁盐加药罐、磷酸盐加药罐、酸碱加药罐及配套的计量泵。4.污泥回流泵：选用流量为20m³/h，扬程为10m的潜污泵。

五、处理效果预测通过对本方案的模拟试验和理论分析，预计处理后的废水水质指标如下：氨氮浓度≤15mg/L，COD≤100mg/L，pH值69，各项指标均达到国家排放标准。

六、运行成本分析（一）药剂费用1.吹脱用碱：1000mg/L×150m³×0.5kg/m³×2.5元/kg=1875元/天2.化学沉淀用镁盐：15kg/m³×50m³×20元/kg=15000元/天3.化学沉淀用磷酸盐：12kg/m³×50m³×25元/kg=15000元/天4.合计药剂费用：31875元/天

（二）电费1.提升泵：50m³/h×24h×0.5kW·h/m³×0.8元/kW·h=480元/天2.风机：50m³/min×60min/h×24h×0.75kW·h/m³×0.8元/kW·h=4320元/天3.污泥回流泵：20m³/h×24h×0.3kW·h/m³×0.8元/kW·h=115.2元/天4.合计电费：4915.2元/天

（三）人工费用按3人计，每人每天工资200元，人工费用为600元/天。

（四）总成本总成本=药剂费用+电费+人工费用=31875+4915.2+600=37390.2元/天

七、运行管理与维护（一）运行管理1.制定详细的操作规程，严格按照操作规程进行设备操作和运行。2.定期监测废水水质和处理效果，根据监测结果及时调整运行参数。3.加强对设备的巡检，及时发现和处理设备故障。

（二）维护保养1.定期对设备进行清洗、润滑、保养，确保设备正常运行。2.对吹脱塔、化学沉淀池等易腐蚀设备，定期进行防腐处理。3.定期更换活性炭吸附柱中的活性炭，保证吸附效果。

八、结论本含高氨氮废水处理方案采用物化预处理+生物处理+深度处理的组合工艺，具有处理效果