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污水中氨氮（NH₃-N）超标时，需根据水质特点、处理目标及成本选择合适的处理方法。以下是常见的处理工艺及原理：
一、物理化学法1. 吹脱法（空气吹脱或蒸汽吹脱）- 原理：在碱性条件下（pH>10.5），氨氮以游离态NH₃形式挥发，通过曝气或蒸汽将氨气带走。
- 适用场景：高浓度氨氮废水（如垃圾渗滤液、化工废水），浓度通常>500 mg/L。
- 优点：快速高效，可处理高浓度氨氮。
- 缺点：能耗高，可能产生二次污染（氨气外泄），低温时效率下降。
2. 离子交换法- 原理：利用钠型或氢型树脂吸附氨氮，饱和后用再生液（如盐水或酸）洗脱。
- 适用场景：中低浓度氨氮废水（如生活污水、电镀废水），浓度<200 mg/L。
- 优点：操作简便，可回收氨氮。
- 缺点：树脂易堵塞，再生成本高，处理量有限。
3. 膜分离技术- 反渗透（RO）或纳滤（NF）：通过半透膜截留氨氮和盐分，产出清水。
- 优点：出水水质好，可回用。
- 缺点：膜易污染，运行成本高，适合高附加值废水（如电子工业废水）。
二、生物脱氮法1. 传统A/O工艺（厌氧/好氧）- 原理：
- 厌氧池：聚磷菌释放磷酸盐，同时反硝化菌利用水中有机物将硝酸盐（NO₃⁻）还原为氮气（N₂）。
- 好氧池：硝化细菌将氨氮（NH₄⁺）氧化为硝酸盐（NO₃⁻），同时聚磷菌吸磷。
- 适用场景：中低浓度氨氮废水（如生活污水、市政污水），浓度<50 mg/L。
- 优点：工艺成熟，成本低。
- 缺点：脱氮效率有限，高浓度氨氮易抑制硝化菌。
2. A²O工艺（厌氧/缺氧/好氧）- 原理：在A/O基础上增加缺氧池，强化反硝化脱氮，同时实现除磷。
- 厌氧池：释磷+部分反硝化。
- 缺氧池：反硝化菌以污水中的有机物为碳源，将硝酸盐还原为氮气。
- 好氧池：硝化反应+吸磷。
- 适用场景：低碳氮比污水（如城市污水），需同时脱氮除磷。
- 优点：脱氮率>80%，同步除磷。
- 缺点：流程复杂，污泥回流比高。
3. SBR工艺（序批式活性污泥法）- 原理：在一个反应池内按时间顺序完成进水、反应、沉淀、排水、闲置等步骤，通过交替厌氧/好氧环境实现脱氮。
- 适用场景：中小水量、间歇排放的污水（如工业园区废水）。
- 优点：灵活性高，节省基建投资。
- 缺点：自动化要求高，峰值负荷处理能力弱。
4. MBR工艺（膜生物反应器）- 原理：结合生物处理（A/O或A²O）与膜过滤，通过膜分离替代二沉池，延长污泥龄，提高硝化效率。
- 适用场景：高氨氮、低COD废水（如制药废水），需高标准出水（如回用）。
- 优点：污泥浓度高，抗冲击负荷强，出水稳定。
- 缺点：膜污染风险大，运营成本较高。
三、高级氧化法1. 芬顿氧化（Fe²⁺/H₂O₂）- 原理：通过芬顿反应生成羟基自由基（·OH），将氨氮氧化为氮气或硝酸盐。
- 适用场景：含难降解有机物的氨氮废水（如焦化废水、印染废水）。
- 优点：反应速度快，可处理毒性物质。
- 缺点：药剂成本高，易产生大量污泥。
2. 臭氧氧化- 原理：臭氧直接氧化氨氮为硝酸盐或氮气，同时杀菌消毒。
- 适用场景：低浓度氨氮废水（如饮用水源、景观水）。
- 优点：无二次污染，反应彻底。
- 缺点：电耗高，臭氧发生器维护复杂。
四、应急处理与辅助措施投加化学药剂 - 磷酸盐缓冲剂：调节pH至碱性（如投加NaOH），促进吹脱或硝化反应。
- 碳源补充：在反硝化阶段投加甲醇、乙酸钠等，提高脱氮效率。
分流处理 污泥回流优化 - 控制好氧池污泥龄（SRT>15天），确保硝化菌繁殖。
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