??????? 摘? 要：合成氨廢水具有高氨氮的特點，高氨氮污水的治理是大家關注的焦點.本文介紹了一種常用有效的污水治理手段：磷酸銨鎂沉淀法回收氨氮，有效地治理了高氨氮廢水，具有節能減耗、無二次污染和污染物可得到充分回收利用等特點，是處理高濃度氨氮廢水的可持續發展方向。
??????? 關? 鍵? 字：合成氨，廢水處理，磷酸銨鎂沉淀法。
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??????? 引? 言： 目前，含氨氮廢水的處理技術，有空氣蒸汽氣提法、吹脫法、離子交換法、生物合成硝化法、化學沉淀法等，但均有不足之處，如氣提法能耗高、容易結垢，并且必須進行后處理，否則會產生二次污染。用吹脫法處理高氨氮廢水，其能量消耗高，產生大氣污染；吹脫法需要在pH 高于的條件下才能實現，用石灰調整pH 值會使吹脫塔結垢，因此吹脫法的應用受到限制；吹脫效果還受到水溫的影響；另外，由于吹脫塔的投資很高，維護不方便，國外一些吹脫塔基本上都己停運行。吸附法受平衡過程控制，不可能除去廢水中少量的氨氮，離子交換法樹脂用量較大，再生頻繁，廢水需預處理除去懸浮物。生物硝化反硝化法是現階段較為經濟有效的方法，工藝較為成熟，并已進人工業應用領域，但該法的缺點是溫度及廢水中的某些組分較易干擾進程，且占地面積大、反應速度慢、污泥馴化時間長，對高濃度氨氮廢水的處理效果不夠理想；常規的化學沉淀法采用鐵鹽、鋁鹽、石灰法，將產生大量的污泥，這些污泥的濃縮脫水性能較差，給整個工藝增加困難。上述方法的共同不足之處是處理后的氨氮無法回收利用。基于可持續發展觀念，在高濃度氨氮廢水處理方面，不僅要追求高效脫氮的環境治理目標，還要追求節能減耗、避免二次污染、充分回收有價值的氨資源等更高層次的環境經濟效益目標，才是治理高濃度氨氮廢水的比較理想的技術發展方向。
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??????? 磷酸銨鎂沉淀法
??????? 1.1? 概述
??????? 磷酸銨鎂(MgNH4PO4·6H2O)俗稱鳥糞石，英文名稱struvite (magnesium ammonium phosphate)，簡稱MAP，白色粉末無機晶體礦物，相對密度1.71。MAP是一種高效的緩釋肥料，在沉淀過程中不吸收重金屬和有機物。此外，它可用作飼料添加劑化、學試劑、結構制品阻火劑等。
??????? 1.2 原理
??????? 磷酸銨鎂沉淀法，又稱化學沉淀法、MAP 法。MAP法脫除廢水中氨氮的基本原理就是通過向廢水中投加鎂鹽和磷酸鹽，使Mg2+、PO43-(或HPO42-)與廢水中的NH4+發生化學反應，生成復鹽(MgNH4PO4·6H2O)沉淀，從而將NH4+脫除。該方法的特點是可以處理各種濃度的氨氮廢水，在高效脫氮的同時能充分回收氨，所得到的沉淀物MgNH4PO4可作為復合肥料，因此該法具有較高的經濟價值。
??????? 1.3 影響磷酸銨鎂形成因素
??????? 1.3.1 反應時間。研究表明[2]，鳥糞石結晶法反應時間對氨氮的去除率影響很小，因此鳥糞石結晶沉淀法的反應時間主要取決于鳥糞石晶體的成核速率和成長速率。應用MAP 法處理氨氮廢水時，使用適宜的攪拌速度和控制適當的反應時間，能使藥劑充分作用，使MAP 反應充分進行，有利于MAP 的結晶作用和晶體的發育與沉淀析出。但反應時間不宜過長，否則會破壞鳥糞石的結晶沉淀體系，降低結晶沉淀性能。另外，反應時間越長，所需的動力消耗越多，處理費用越高，會影響MAP 法的經濟效益；攪拌速度過大，形成的絮凝體會再次被打散，反而影響了混凝沉淀的效果。顯然，MAP 法的反應時間需要結合被處理氨氮廢水的水質特征，所用藥劑種類、處理工藝等具體確定，一般都在1h 以內。
??????? 1.3.2 pH 值。氨氮廢水的pH 值對MAP 法去除氨氮的效果影響很大[3]。pH 條件，決定了組成鳥糞石的各種離子在水中達到平衡時的存在形態和活度。而只有當鳥糞石沉淀所需的各種離子的活度積超過相應的溶度積，沉淀才能發生。
??????? 在一定范圍內，鳥糞石在水中的溶解度隨著pH的升高而降低；但當pH 升高到一定值時，鳥糞石的溶解度會隨pH 的升高而增大。當pH<7 時，溶液中PO43-離子濃度低，不利于生成鳥糞石沉淀反應的進行；當pH 值8.0~9.5 時，沉淀為鳥糞石；當pH 值9.5~11 時，氨氮會有一部分轉化成氣態氨揮發，此時沉淀為鳥糞石和Mg(OH)2；當pH 值>11 時,沉淀為鳥糞石和Mg3(PO4)2；當pH 值為12 時，沉淀為Mg3(PO4)。綜合文獻得知，鳥糞石沉淀法回收氨氮的最優pH 范圍為8~10 之間，不同的研究得出的結論有所差別
??????? 1.3.3 沉淀劑投加的摩爾配比。要生成磷酸銨鎂(MgNH4PO4·6H2O)沉淀，沉淀劑投加的摩爾配比n(Mg2+)： n(NH4+)： n(PO43-)理論比應為1∶1∶1。根據同離子效應，增大Mg2+、PO43-的配比，可促進反應的進行，從而提高氨氮的去除率與去除速率。但藥劑最佳投配比受多方面因素的影響，應綜合考慮各因素確定沉淀比的最佳配比。