工業廢水總氮去除技術全解析

來源：凡清

時間：2025-6-14

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從傳統工藝到高效菌種，除氮技術正讓廢水重歸清澈。

工業廢水中的總氮污染是導致水體富營養化的主要元兇之一。總氮包含有機氮（如蛋白質、氨基酸）和無機氮（氨氮、硝態氮、亞硝態氮），不同行業的廢水組分差異顯著：

電鍍廢水常含高濃度氨氮

紡織廢水以硝態氮為主

農藥廢水則富含難降解有機氮

為應對多樣化的污染形態，工業上發展了多類處理技術：

一、主流處理技術

1. 生物法：自然凈化的工業升級

硝化反硝化工藝：在好氧條件下，硝化菌將氨氮逐步氧化為硝態氮；缺氧環境中，反硝化菌把硝態氮還原為氮氣釋放。該工藝成熟穩定，是污水處理廠的核心技術。

   移動床生物膜反應器（MBBR）：通過懸浮填料增大生物附著面積，提升脫氮效率并減少占地，尤其適用于改造空間有限的廠區。

   序批式反應器（SBR）：在同一反應器中間歇進行曝氣、沉淀和排水，操作靈活，常用于中小規模處理。

2. 化學法：藥劑的高效干預

化學沉淀法：投加石灰或硫酸鋁等藥劑，使氨氮生成沉淀物分離。適用于低濃度氨氮廢水。

吹脫法：向高pH廢水中鼓入空氣或蒸汽，將游離氨吹出液相。對高濃度氨氮廢水（如焦化廢水）效果顯著。

折點加氯法：通過投加次氯酸鈉將氨氮直接氧化為氮氣，但需精確控制加氯量以防副產物生成。

3. 物理法：物質的精準分離

膜分離技術：利用反滲透（RO）、納濾（NF）等膜的截留作用去除溶解性氮化物，可作為深度處理單元，但膜污染問題需重點防控。

離子交換法：采用沸石或專用樹脂選擇性吸附銨離子或硝酸根，適合低含鹽廢水，高硫酸根環境會嚴重干擾硝酸根去除。

二、前沿技術：高效脫氮的突破

針對傳統工藝的瓶頸（如負荷低、占地大、抗毒性差），新型高效脫氮技術應運而生：

HDN高效生物濾池：  

    采用改性玄武巖填料增大微生物附著面積；  

    引入荷蘭馴化菌種耐受工業廢水毒性；  

優化氮氣排出通道減少反應死區，將脫氮負荷提升至1.0 kgN/m3·d以上（達傳統方法的5倍），同時降低運行成本。

集成裝備（如IDNBMP）：  

耦合生物、化學、物理單元，適用于復雜高濃度廢水，通過智能控制實現穩定達標。

三、技術選擇：對癥下藥是關鍵

實際應用中需根據水質“量體裁衣”：

高氨氮廢水（如化肥廠）：吹脫+生物組合工藝  

高硝氮廢水（如電子廠）：HDN生物濾池優先  

難降解有機氮廢水（如農藥廠）：高級氧化預處理+生物降解

       隨著菌種馴化、材料改性及系統集成技術的進步，工業脫氮正朝著高效化、小型化、低成本化方向發展。未來，精準匹配工藝與水質特性，將助力工業廢水總氮去除邁入“穩定達標、綠色經濟”的新階段。