氨氮去除劑是一類用于降低水中氨氮(NH?-N)濃度的化學(xué)藥劑,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。以下從原理、分類、應(yīng)用場(chǎng)景及注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
一、核心作用原理
化學(xué)沉淀法
通過(guò)投加含鎂(Mg2?)、磷(PO?3?)的藥劑(如氯化鎂、磷酸鈉),與氨氮反應(yīng)生成難溶性的 磷酸銨鎂沉淀(MgNH?PO??6H?O,簡(jiǎn)稱 MAP),從而去除氨氮。
反應(yīng)式:Mg2? + NH?? + PO?3? → MgNH?PO?↓
條件:需調(diào)節(jié) pH 至 9~11,控制 Mg:N:P 比例( 1.2:1:1.1)。
氧化分解法
利用強(qiáng)氧化劑(如次氯酸鈉、雙氧水、過(guò)硫酸鉀等)將氨氮氧化為氮?dú)猓∟?)或硝酸鹽(NO??)。
折點(diǎn)加氯法:投加過(guò)量次氯酸鈉,在 pH 7.5~8.5 時(shí),氨氮被氧化為 N?,反應(yīng)式:2NH?? + 3ClO? → N?↑ + 3Cl? + 3H?O + 2H?。
催化氧化法:通過(guò)催化劑(如過(guò)渡金屬)強(qiáng)化氧化劑反應(yīng),提高氨氮去除效率。
微生物降解法
投加含硝化細(xì)菌的微生物菌劑,通過(guò)硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽(NO??)和硝酸鹽(NO??),適用于低濃度氨氮的長(zhǎng)期處理。
條件:需充足溶解氧(DO≥2mg/L)、適宜溫度(20~30℃)和 pH(7.5~8.5)。
離子交換法
利用離子交換樹(shù)脂(如沸石、膨潤(rùn)土)吸附水中 NH??,通過(guò)交換樹(shù)脂上的 Na?、H?等離子去除氨氮。樹(shù)脂飽和后可通過(guò)鹽溶液再生重復(fù)使用。
二、主要分類及代表藥劑
類型 | 代表藥劑 | 特點(diǎn) | 適用場(chǎng)景 |
---|---|---|---|
化學(xué)沉淀劑 | 氯化鎂、磷酸鈉、氫氧化鈣 | 見(jiàn)效快,去除率高(可達(dá) 90% 以上),但易產(chǎn)生沉淀污泥,需后續(xù)固液分離。 | 高濃度氨氮廢水(>500mg/L)應(yīng)急處理 |
氧化劑 | 次氯酸鈉、雙氧水、過(guò)硫酸鉀 | 反應(yīng)迅速,可處理中低濃度氨氮(50~500mg/L),產(chǎn)生氯離子或硫酸鹽殘留。 | 市政污水、工業(yè)廢水深度處理 |
微生物菌劑 | 硝化細(xì)菌、復(fù)合菌種 | 環(huán)保無(wú)殘留,適合長(zhǎng)期穩(wěn)定處理低濃度氨氮(<50mg/L),但起效較慢(3~7 天)。 | 水產(chǎn)養(yǎng)殖、景觀水、生化池提標(biāo) |
離子交換劑 | 沸石、樹(shù)脂、膨潤(rùn)土 | 可選擇性吸附氨氮,適用于特定水質(zhì)(如硬度低的水),樹(shù)脂需定期再生。 | 飲用水預(yù)處理、低濃度氨氮深度去除 |
三、典型應(yīng)用場(chǎng)景
工業(yè)廢水處理
煤化工、化肥、制藥廢水:氨氮濃度高(1000~5000mg/L),優(yōu)先采用 化學(xué)沉淀法 快速降低氨氮,再結(jié)合生化處理或氧化法深度處理。
電鍍、線路板廢水:氨氮常與重金屬共存,需先調(diào)節(jié) pH 去除重金屬,再投加氧化劑(如次氯酸鈉)去除氨氮。
市政污水處理
生化池出水氨氮超標(biāo)(如<50mg/L)時(shí),投加 次氯酸鈉 或 復(fù)合氧化劑 進(jìn)行應(yīng)急處理,或投加微生物菌劑提升硝化系統(tǒng)效率。
水產(chǎn)養(yǎng)殖與景觀水
氨氮過(guò)高(>0.2mg/L)會(huì)危害水生生物,優(yōu)先使用 微生物菌劑 或 沸石吸附劑,避免化學(xué)藥劑對(duì)生態(tài)的影響。
垃圾滲濾液
氨氮濃度波動(dòng)大(500~3000mg/L),常采用 “化學(xué)沉淀 + 生化處理 + 臭氧氧化” 組合工藝,確保達(dá)標(biāo)排放。
四、使用注意事項(xiàng)
水質(zhì)檢測(cè)與調(diào)試
投加前需檢測(cè)原水氨氮濃度、pH、重金屬等指標(biāo),通過(guò)小試確定更好藥劑種類和投加量(如化學(xué)沉淀劑需控制 Mg:N:P 比例)。
pH 值精準(zhǔn)調(diào)節(jié)
化學(xué)沉淀法需將 pH 調(diào)至 9~11,反應(yīng)后需回調(diào) pH 至中性;折點(diǎn)加氯法更好 pH 為 7.5~8.5,避免酸性條件下生成有毒氯胺(NH?Cl)。
反應(yīng)時(shí)間與攪拌
化學(xué)沉淀和氧化反應(yīng)需充分?jǐn)嚢瑁?0~30 分鐘),確保藥劑與氨氮均勻接觸;微生物菌劑需持續(xù)曝氣 24 小時(shí)以上以激活菌種。
二次污染控制
化學(xué)沉淀法會(huì)產(chǎn)生含磷、鎂的污泥,需定期排泥;氧化劑引入氯離子(Cl?)或硫酸根(SO?2?),需控制投加量避免超標(biāo)。
安全與儲(chǔ)存
次氯酸鈉等強(qiáng)氧化劑具有腐蝕性,需佩戴防護(hù)裝備,儲(chǔ)存于陰涼避光處;微生物菌劑需冷藏保存,避免高溫滅活。
五、選擇建議
高濃度氨氮(>500mg/L):優(yōu)先化學(xué)沉淀法快速降濃,搭配氧化劑或生化處理實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)。
中低濃度氨氮(50~500mg/L):根據(jù)水質(zhì)選擇氧化法(如次氯酸鈉,適合應(yīng)急)或微生物法(適合長(zhǎng)期穩(wěn)定)。
超低濃度氨氮(<50mg/L):推薦離子交換法(如沸石)或微生物菌劑,確保深度去除且無(wú)殘留。
實(shí)際應(yīng)用中,建議結(jié)合工藝成本、處理規(guī)模及排放標(biāo)準(zhǔn),選擇單一藥劑或組合工藝,以實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)的氨氮去除效果。