水體中的氮元素作為造成富營養化和發黑發臭的元兇之一，往往是污水處理工作中的重點關注對象，其重要性甚至不亞于有機污染物。如果你遇到氮濃度喪心病狂的工業廢水時，那么生物脫氮往往喜提下崗，物化脫氮這個迷人的小可愛就要閃亮登場了。

氨氮的危害

在時代高速發展的今天，氨氮可謂是日益猖狂，肆虐無數。成為危害生態環境以及人類健康的一大要素！它們廣泛存在于市政污水和工業廢水中。主要有以下危害：

①富營養化

氮磷是藻類生長的必要營養元素，當水體中的氮含量超過0.2 mg/L，磷含量超過0.02 mg/L，水體就會營養化而導致藻類過量生長，發生在海洋稱為“赤潮”，發生在內湖稱為“水華”。當藻類過量生長并死亡，將消耗水體中的溶解氧，使水質惡化，魚蝦死亡。某些藻類還含有毒素，在貝類等軟體動物體內富集，人若食用將導致嚴重的中毒反應，甚至死亡。

②水體發黑發臭

在硝化菌的作用下，1mg氨氮完全氧化成硝態氮需消耗4.57mg溶解氧，當水體中的氨氮過多時，將導致水體呈缺氧狀態，魚類難以生存，從而發黑發臭，降低觀賞和利用價值。

常見的物化脫氮技術

1. 反滲透法/RO

對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透，從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。

2. 折點氯化法

在中性條件下，次氯酸鈉或氯1氣把氨態氮氧化成氮氣，從水體中逸散。其反應機理如下（以次氯酸鈉為例）

NaClO + H2O —→ HClO + NaOH

NH3 + HClO —→ NH2Cl + H2O

NH2Cl + HClO —→ NHCl2 + H2O

NHCl2 + H2O —→ NOH + 2Cl- + 2H+

NHCl2 + NOH —→ N2↑ + HClO + H+ + Cl-

總反應方程式為：

2NH3 + 2NaClO —→ N2↑ + 3H2O + 3NaCl

3. 鳥糞石法/MAP

鳥糞石是磷酸銨鎂的俗稱，化學式為MgNH4PO4·6H2O，是由一些鳥類在海島上排泄的糞便聚積風干后類似石頭而得名，其溶度積常數為2.5×10-13，在堿性條件下容易形成沉淀。

MAP法去除氨氮的化學反應方程式：

Mg2++NH4++PO43-+6H2O—→MgNH4PO4·6H2O↓(pKsp=12.6)

4.離子交換法

利用離子間的濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和力作為推動力達到吸附銨離子的目的。離子交換的過程是可逆的，當交換劑達到吸附飽和后，通過投加特 定的解析劑，可使交換劑上吸附的離子解析，一方面實現了交換劑再生利用，另一方面可得到高濃度的解析液。

物化脫氮技術應用案例

NH3-N含量分別為30000mg/L、3000mg/L、300mg/L、30mg/L的廢水各應選用什么處理方法？

(1) NH3-N為30000mg/L：相當于3%含量的氨溶液，具有回收價值，由于銨鹽的溶解度隨溫度變化很大，可以采用蒸發冷凝結晶的方法回收銨鹽。

(2) NH3-N為3000mg/L：若直接蒸發，耗能太高，不夠經濟，可采用加堿吹脫的方法回收氨水，或采用鳥糞石法回收磷酸銨鎂，或采用離子交換法回收銨鹽。

(3) NH3-N為300mg/L：已無回收價值，考慮生物法和化學法，由于傳統的硝化反硝化法需要消耗大量碳源，可考慮短程硝化反硝化法、厭氧氨氧化法，或采用折點氯化法。

(4) NH3-N為30mg/L：生活污水的氨氮就在這個范圍，考慮經濟傳統的硝化反硝化法。

由于污水性質上的差異，物化脫氮技術各有優勢與不足，要針對不同性質的污水，對其成分進行分析，然后選擇一種或幾種方法聯合的方式進行處理，才能達到理想的處理效果。