國內反滲透膜用於工業廢水的研究現狀

❶ 反滲透膜的發展趨勢怎麼樣

反滲透膜用處非常廣泛，很多行業都離不開它。最開始反滲透膜用處比較單一，但是隨著時間的發展，反滲透膜有更廣闊的發展空間。
反滲透膜是以脫鹽為目的開發的，對膜的要求也只是為分離無機鹽和水，隨著反滲透膜用途的擴大，目前已達到根據用途對膜的構造進行設計的階段。目前將傳統的中壓膜改為低壓膜或超低壓膜的動向非常活躍，其發展趨勢概括如下：
在脫鹽領域中，對於海水淡化由高壓(5-7 MPa)向超高壓(8-8.5 MPa)。對於鹹水淡化將向脫鹽(地下水、江河水)、廢水處理(工業廢水、城市污水)和超純水(電子工業用水、醫療用水)等三方面發展。對處理壓強將由中壓(3-4 MPa)向低壓(1-2 MPa)甚至超低壓(1 MPa以下)。同時在有用物質濃縮回收領域會有更大的發展。
目前，在海水淡化方面，利用復合膜成功的達到了高脫鹽率。在鹹水淡化方面，目前將傳統的中壓膜改為低壓膜或超低壓膜，並保持脫鹽率不變(或提高)，可以說是時代的潮流。
反滲透膜工程應用的另一個發展方向是反滲透膜膜組器與超濾、微濾、納濾、EDI等組器的有機地組合應用，充分發揮各種膜分離技術的特性，形成一個完整的系統工程，達到濃縮、分離、提純的目的。
鑒於RO技術的最近進展，在不久的將來，該領域中可望有如下的發展：
一，將開發去除小的氯化物有機分子的聚合物膜。
二， 將開發分離烴混合物的無機RO膜。
三，以動力膜為基礎，將開發出無機和有機混合材料膜。
四，採用更先進的物理方法獲悉膜的結構及膜中的液體的結構。
五，以控制聚合物體球粒的尺寸及球粒中聚合物的密度來控制膜的孔尺寸。
六，聚合物球粒的概念也將被用於復合膜的設計。
七，在膜孔尺寸和聚合物-溶液相互作用基礎上，將發展更精確的傳遞理論。
八，由控制膜孔尺寸和膜溶質相互作用，將開發能將混合溶質分級的膜。
九， 膜污染將被膜的設計及膜組件的設計所控制。
十，RO和其它分離過程的混合分離系統將日益增長的滲入化學工業和有關工業，越來越多的將化學和生物反應與膜分離技術相結合。

❷ 國內外如何看待廢水研究現狀及發展趨勢

新中國成立60年以來，環境保護事業逐步發展壯大。其中，關於環境污染治理投資總額逐年增加，環境污染治理投資佔GDP比重也穩步提高。上世紀80年代初期，全國環保治理投資每年為25至30億元，約占同期國內生產總值(GDP)的0.51%；到80年代末期，投資總額超過100億元，占同期國民生產總值的0.60%左右；「九五」期末，投資總額達到1010.3億元，占同期國民生產總值的1.02%，首次突破1%；「十五」期末，投資總額達到2388億元，占同期國民生產總值的1.30%；2010年，全國環境污染治理投資總額達6654.2億元，是2002年的近5倍，全國環境污染治理投資總量逐年增加，佔GDP比重均呈上升趨勢。同時，環境污染與破壞事故情況逐年下降。2001年共發生1842起環境污染與破壞事故，而到了2010年，則下降至420起，是2001的1/4。2010年，環境污染治理投資為6654.2億元，比上年增加47.0％，占當年GDP的1.67％。其中，城市環境基礎設施建設投資4224.2億元，比上年增加68.2%；工業污染源治理投資397.0億元，比上年減少10.3%；建設項目「三同時」環保投資2033.0億元，比上年增加47.0%。
經過多年努力，中國正在逐步形成以自然保護區為主體，濕地公園、濕地保護小區等多種保護管理形式並存的保護管理體系。與此同時，環境法制建設日臻完善。我國環境立法從無到有，從少到多，目前，我國已制定了包括水污染防治、大氣污染防治、環境影響評價等10部環境保護法律，15部自然資源法律，頒布國家環境標准800多項，批准和簽署多邊國際環境條約50餘項，頒布地方性環境法規和地方政府規章660餘件。
「十二五」期間全國GDP將達到231.2萬億元。根據中國環境規劃院宏觀戰略研究環保投入專題和「十二五」規劃前期研究，預計十二五期間，我國環境污染治理投資總額將超3.4萬億元。
中國產業研究報告網發布的《2014-2018年中國工業廢水治理產業全景調研與投資策略研究報告》共十四章。大量周密的市場調研基礎上，主要依據了國家統計局、海關總署、環境保護部、中國石油化工協會、中國國土資源部、中國產業研究報告網、國內外多種相關報刊雜志的基礎信息以及專業研究單位等公布、提供的大量的內容翔實、統計精確的資料和數據。報告對我國工業廢水市場運行情況進行了研究分析，並且論述了領先企業運行情況。通過翔實的數據和充分的論述，從產業層面上剖析產業現狀特點，針對產業的供需矛盾闡述了工業廢水產業發展的主要問題和影響因素，從多個角度揭示了工業廢水產業結構。

❸ 污水處理膜技術的發展階段及現狀！需要相關資料！

膜分離技術的發展和現狀

膜分離是人們所掌握的最節能的物質分離（包括分級、純化、精製、濃縮）技術之一。近三十年來發展極其迅速，已從單純的海水與苦鹹水脫鹽、純水及超純水的制備、工業用水的回用，逐步拓展到環保、化工、醫葯、食品、航天等領域中，以每年大於10%的速率遞增，發展前景備受關注。
自20世紀60年代Loeb和Saurirajan研製成功了世界第一張非對稱型醋酸纖維素反滲透膜以來，大規模海水淡化就變成了現實；20世紀70～80年代開發的超濾、氣體分離膜等也已進入工業應用；80～90年代建成無水酒精滲透氣化裝置，現已大規模推廣應用於有機物的回收和脫水；90年代以來被稱之為膜接觸器（membrane contactor）的膜萃取、膜吸收、膜汽提（membrane-based striping）、膜蒸餾（membrane distillation）等，為膜技術全面溶入大化工(流程工業：包括石油化工、化工、精細化工、制葯、食品、發酵工程)領域提供了技術支持；近幾年來膜促進傳遞（facilitated transport）、膜反應器（membrane-reactor）、膜感測器（membrane sensor）、控制釋放（controlled release）等膜技術發展很快，膜式燃料電池（membrane fuel cell）則成為當今發達國家探索研究的熱點。
目前膜分離技術已被廣泛地用於水處理領域如海水淡化、苦鹹水脫鹽、超純水製取；醫葯工業，人工臟器如人工腎
（artificial kidney）、膜式氧合器（membrane oxygenator）、人工肝的制備，以及葯劑的濃縮、提純；食品工業，如果汁和果肉等的濃縮、飲料的滅菌和純清、從家畜等動物的血液中提取蛋白質；石油化學工業，如天然氣中回收氦，合成氨廠尾氣中回收氫、石油伴生氣二氧化碳的回收、輕烴氣流中脫除硫化氫等；環境保護，如廢水（電鍍廢水、印染廢水、石油化工廢水、食品制葯工業廢水）中有用物質的回收，以及城市生活污水和放射性廢水的處理等。
膜與膜技術的應用領域十分廣闊，在當今世界高技術競爭中，也佔有極其重要的位置，特別是載人航天、大洋深海探索研究與開發中離不開它，因而深受發達國家的關注。歐盟、日本、美國等早年在膜材料的基礎研究和應用開發方面投入大量人力、物力，加拿大、義大利、荷蘭和英國等也在膜的基礎研究和開發應用上做出了大量的貢獻。這些國家（如美國的KOCH、GE、DOW、DuPont;荷蘭的norit等公司）在膜元件的制備技術上處於絕對領先的地位。
中國膜科學技術開始於1958年離子交換膜的研究；20世紀60年代研究反滲透膜，曾組織全國海水淡化會戰，大大促進我國膜科學技術的發展；70年代就已開發出反滲透（reverse osmosis）、超濾（ultrafiltration）、微濾（microfiltration）和電滲析（electrodialysis）等器件設備，隨後投入工業應用；80年代起除繼續發展液體分離之外，氣體膜分離和滲透氣化等已走過了開發和研究階段，現在已進入工業應用階段，其它新技術也在不斷研究開發之中。
膜科學與技術的發展與應用可分為膜元件的製造、膜設備的研製、膜軟體的研發、膜應用四個環節。膜製造商只保證膜本身的標准分離性能，即在規定測試條件下的分離性能；膜硬體與膜軟體是膜分離工程公司的工作，膜分離工程公司首先根據市場需求和用戶要求分離的物料性狀和目標產物標准進行實驗研究，在滿足用戶要求的條件下確定膜元件的種類和數量，膜分離穩定運行的條件和清洗恢復條件，這就是膜軟體；膜硬體就是膜元件和膜設備，膜設備實質上是機電一體化設備，膜元件是膜分離設備的核心，設備的其它部分都是為膜元件分離功能的發揮提供運行條件（溫度，壓力，流速流量等）的；膜軟體是靠膜硬體來運行的，膜硬體的設計製作基礎是膜軟體；膜用戶只能按照與膜分離工程公司達成的一致嚴格執行《膜分離設備運行規范》的要求，將膜分離設備與自己流程的前後工序連接運行以達到自己對膜分離工序所確定的運行目標。近年來膜過程（膜軟體、膜硬體）的國內市場已經進入成熟期（高速增長，價格穩定）。

膜技術的主要分離過程
國際理論與應用化學聯合會（IUPAC）將膜定義為:一種三維結構，三維中的一度（如厚度方向）尺寸要比其餘兩度小得多，並可通過多種推動力進行質量傳遞。這樣膜過程就應該被定義為以膜為介質進行質量傳遞的一種化工單元過程或化工單元操作；很顯然膜分離屬於化工單元操作。
膜分離技術按傳質推動力可分為壓力差、濃度差、溫度差、電位差等推動力膜；按膜組件結構可分為平板（盒式）膜、螺旋卷式膜、中空纖維膜、管式膜等；按功能層材料可分為無機膜（陶瓷膜、金屬膜、碳分子篩膜等）和有機膜。
微濾、超濾、納濾（nanofiltration）與反滲透都是以壓力差為推動力的液體膜過程，當膜兩側存在一定壓力差時，可使一部分溶劑及小分子的組分透過膜，而微粒、大分子、鹽的離子等被膜截留下來，從而達到分離目的。四個過程的透過機理基本相同，主要是被分離物顆粒或分子、離子的大小和所採用膜的結構與性能有所差異。按照國際理論與應用化學聯合會（IUPAC）對這四種膜過程的定義，微濾（MF）是指大於0.1μm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程;超濾（UF）是指不大於0.1μm大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程；反滲透（RO）是指高壓下溶劑逆著其滲透壓而選擇性透過的膜過程；納濾是指不大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程。微濾的壓差范圍為0.10～0.20MPa;超濾的壓差范圍為0.10～0.50MPa; 反滲透被用於截留溶液中的鹽或其它小分子物質（分子量小於200），所施加的壓力在2MPa左右，也可高達10MPa；納濾用以分離分子量約為幾百至幾千的溶液組分，其壓差范圍為0.5～2.0MPa。
電滲析是在電場作用下使溶液中的陰、陽離子選擇性地分別透過陰、陽離子交換膜，進行定向遷移的分離過程。該過程主要用於苦鹹水脫鹽、飲用水制備、工業用水處理等。近十多年來，開始應用於有機酸脫鹽與純化、廢酸鹼回收等；膜電解過程中，在兩電極上存在電化學反應，並有氣體產生，主要在氯鹼工業中用於大規模生產離子膜級氫氧化鈉。
氣體分離膜是指在壓力差下，利用氣體中各組分在膜中滲透速率的差異，達到各組分分離的過程。氣體分離膜已大規模用於合成氨廠的氮、氫分離，空氣富氧、富氮，天然氣中二氧化碳與甲烷的分離等。
滲透氣化與蒸汽滲透（vaper permeation）均是利用待分離混合物中某組分具有優先選擇性透過膜的特點，使料液側優先滲透組分以溶解-擴散透過膜而實現分離的過程。兩者的差異在於滲透汽化過程採用負壓操作，進料物流為液態，優先透過膜的組分在膜下游側汽化，並在冷凝器中冷凝和收集；而蒸汽滲透採用正壓操作，進料物流為氣相，常為對膜具有相互作用的有機分子透過膜。滲透氣化主要用於有機物脫水（親水膜）、水中有機物的脫除（疏水膜）、有機混合物分離等方面的應用，被認為是最有希望取代高能耗精餾技術的膜過程，其中有機溶劑脫水及水中有機物脫除已有工業裝置；蒸汽滲透適用於空氣中有機溶劑的回收，隨著環保意識的增強，蒸汽滲透將會獲得較大的推廣應用。
另外還有兩類正在開發與推廣應用的新型膜技術：一類是目前稱之為膜接觸器，包括膜基吸收、膜級萃取、膜蒸餾、膜基汽提等。在這些過程中，膜介質本身對待處理的混合物無分離作用，主要利用膜的多孔性、親水性或疏水性，為兩相傳遞提供較大而穩定的相接觸面，可克服常規分離中的液泛、返混等影響，因而近十餘年來，深受化工界的關注；另一類是以膜為關鍵技術的集成分離過程，包括膜與蒸餾、膜與吸附、膜與反應等相結合的集成過程，具有常規分離過程所不能及的優點，也正在受到重視和發展。
隨著科學技術的發展，人們模仿生物膜的某些功能，研製出各種功能的合成膜，應用於日常生活與工業生產過程中。可以認為，膜產業已成為21世紀發展最快的高新技術產業之一。
http://wenku..com/link?url=jXA21_ggIENbKblGrdKo56PVI3W_nakV4uuuYRS9xiY_btaO4ZOrmW-3WOjIgo1mF2MYoDXihZ6oU2HKVM-67NhDEdq-zG4SSETB3m0xxBS

❹ 膜過濾技術發展現狀及其優缺點，主要用於處理污水

查查文獻不就了！
膜過濾技術在水處理中的應用

1、用反滲透和納濾處理垃圾填埋場滲瀝液
城市垃圾填埋場產生的滲瀝液中含有大量有機和無機污染物。由於成分復雜,組分變化大,污染物濃度高,所以很難用傳統方法處理。即使用生化法(好氧或厭氧)和活性炭吸附或臭氧氧化聯合流程進行處理,效果也不理想。傳統處理法的處理效果很大程度上取決於滲瀝液成份和填埋場運行年限。反滲透和納濾被認為是處理滲瀝液的有效方法。反滲透膜可同時去除有機和無機成分。濾過液可作為工藝循環水使用或排放。殘留液通過蒸發,可以獲得固態廢物。這些廢物可返回填埋場進行填埋。預處理可以採用簡單的過濾、生物處理、生物處理與混凝聯合以及微濾或超濾的方法。國外已有許
多填埋場都採用膜濾技術處理垃圾滲瀝液。國內這方面的研究還處在實驗研究階段。採用氨氮吹脫與厭氧工藝進行預處理後,採用膜生物反應器法處理城市垃圾
填埋場產生的滲瀝液,獲得了較好的效果。

2、用納濾處理紡織印染廢水
紡織印染業工藝過程中要產生大量高鹽度(>5%)、高色度(數萬至十幾萬)、高化學需氧量(CODCr數萬至十幾萬)、可生化性差的廢水[8]。在排放或回用之前,在傳統處理之後(如活性污泥法—沉降—砂濾)加上膜濾就可以降低水的色度和難生物降解的有機物、重金屬、營養物等的含量。超濾只能部分去除色度、不能被去除小分子有機染料。所以超濾處理後還不能循環使用,不過經過超濾後的滲透液可以達標排放。紡織印染廢水回用的最重要的指標是硬度、鹽度和色度。先生物處理再納濾就可以使廢水達到回用標准。經過納濾處理後,水在硬度、有機物濃度和色度等可以接近地下水的水平。滲透液的水質在很大程度上取決於膜的類型。小孔徑膜(NF70)可以用於脫色,但流量要低一些。通過納濾處理紡織行業水的循環利用率為80%—90%

3、超濾/微濾用於中水回用

缺點就是會產生膜污染：
膜處理技術在長期的運轉過程中,會引起膜的污染,導致過濾通量隨運行時間而逐漸下降。膜污染是膜濾應用的主要制約因素,它既能引起過濾通量的下降,又能影響處理效果

❺ 反滲透膜的發展史

80年代發明的復合膜，由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成，透水量極大，除鹽率高達99%，是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效，因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前，反滲透膜技術都是被國外所壟斷，而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術.這個歷史要追述到建國初期，當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年，石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。
隨後1967年，國家科委組織全國海水淡化會戰，組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。
1970年，會戰主力匯集中國浙江省的杭州市，組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間，他們一直用電滲析技術進行海水淡化，研製成功海洋監測專用微孔濾膜，建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。
1982年，中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是，因為經歷了十年浩劫，畢竟還是衰弱下去了，此時，遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。
1984年，國家海洋局以海水淡化研究室為主體，組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心，中國開始對膜技術重視了，但是，美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了，投入到了國家和民用中去了。
1992年，國家為了追趕膜方面技術與世界的差距，，國家科委軍頂，以「中心」為依託，組建國家液體分離膜工程技術研究中心，並開始悄悄研製國產反滲透膜。
直到2001年，「中心」實行集團化分體管理，所轄三個控股的中外合資公司，兩個中資公司和一個研發中心。同年，杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世，從此，中國有了自己的反滲透膜產品，享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場，中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。

❻ 反滲透膜的發展史

80年代發明的復合膜，由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成，透水量極大，除鹽率高達99%，是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效，因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前，反滲透膜技術都是被國外所壟斷，而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術.這個歷史要追述到建國初期，當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年，石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。

隨後1967年，國家科委組織全國海水淡化會戰，組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。

1970年，會戰主力匯集中國浙江省的杭州市，組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間，他們一直用電滲析技術進行海水淡化，研製成功海洋監測專用微孔濾膜，建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。

1982年，中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是，因為經歷了十年浩劫，畢竟還是衰弱下去了，此時，遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。

1984年，國家海洋局以海水淡化研究室為主體，組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心，中國開始對膜技術重視了，但是，美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了，投入到了國家和民用中去了。

1992年，國家為了追趕膜方面技術與世界的差距，，國家科委軍頂，以「中心」為依託，組建國家液體分離膜工程技術研究中心，並開始悄悄研製國產反滲透膜。

直到2001年，「中心」實行集團化分體管理，所轄三個控股的中外合資公司，兩個中資公司和一個研發中心。同年，杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世，從此，中國有了自己的反滲透膜產品，享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場，中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。

❼ 反滲透膜國內生產是水處理行業膜產業的一個趨勢，，國內反滲透膜生產商有哪些。。謝謝

如果你的水質比較好，也可以用國內的產品，但是目前技術還不是很到位，保障性內不夠。如果水質容差，建議使用美國PWT阻垢劑。PWT阻垢劑是美國航空航天局從2367種反滲透阻垢劑產品中挑選出來作為航天站反滲透葯劑。阻垢劑為樹枝型聚合物結構，對水垢是徹底的組織而不是簡單的修改。溶解度大，超過1000PPM也不會沉澱。產品不含磷，是綠色環保的化學產品。可以郵件給我[email protected]。

❽ 反滲透膜的研究歷史

反滲透裝置結構緊湊、安裝簡單、操作簡便、能耗低，在常溫下操作，易於工業化生產。
80年代發明的復合膜，由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成，透水量極大，除鹽率高達99%，是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效，因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前，反滲透膜技術都是被國外所壟斷，而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術．這個歷史要追述到建國初期，當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年，石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。
隨後1967年，國家科委組織全國海水淡化會戰，組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。
1970年，會戰主力匯集中國浙江省的杭州市，組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間，他們一直用電滲析技術進行海水淡化，研製成功海洋監測專用微孔濾膜，建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。
1982年，中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是，因為經歷了十年浩劫，畢竟還是衰弱下去了，此時，遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。
1984年，國家海洋局以海水淡化研究室為主體，組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心，中國開始對膜技術重視了，但是，美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了，投入到了國家和民用中去了。
1992年，國家為了追趕膜方面技術與世界的差距，，國家科委軍頂，以「中心」為依託，組建國家液體分離膜工程技術研究中心，並開始悄悄研製國產反滲透膜。
直到2001年，「中心」實行集團化分體管理，所轄三個控股的中外合資公司，兩個中資公司和一個研發中心。
同年，杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世，從此，中國有了自己的反滲透膜產品，享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場，中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。而杭州水處理下的杭州北斗星膜製品有限公司也成為全球八家自主反滲透膜生產廠家之一..

❾ 氨氮廢水處理的國內外現狀

數字和公式都無法顯示，給我郵箱給你發過去這篇期刊

氨氮廢水處理技術現狀及發展
許國強#，曾光明#，殷志偉!，張劍鋒!
湖南大學環境科學與工程系，湖南長沙 湖南有色金屬研究院，湖南長沙摘要) 系統地概述了氨氮廢水處理技術現狀及在工業中的應用情況，並在分析和評價的基礎上探討其發展趨勢。
關鍵詞) 氨氮廢水；生物硝化；離子交換；氨吹脫；折點氯化
中
湖南有色金屬
/# 前言
近年來，隨著城市人口的日益膨脹和工農業的不斷發展，水環境污染事故屢屢發生，對人、畜構成嚴重危害。許多湖泊和水庫因氮、磷的排放造成水體富營養化，嚴重威脅到人類的生產生活和生態平衡。氨氮是引起水體富營養化的主要因素之一，為滿足公眾對環境質量要求的不斷提高，國家對氮制訂了越來越嚴格的排放標准，研究開發經濟、高效的除氮處理技術已成為水污染控制工程領域研究的重點和熱點。本文系統地闡述了氨氮廢水處理現狀和發展。
! 處理技術現狀
氨氮存在於許多工業廢水中，特別是鋼鐵、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃製造、肉類加工和飼料等生產過程，均排放氨氮廢水，其濃度取決於原料性質、工藝流程、水的耗量及水的復用等。對一給定廢
水，選擇技術方案主要取決於：（#）水的性質；（!）處理效果；（,）經濟效益。以及處理後出水的最後處置方法等。
雖然有許多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉；化學法有離子交換法、氨吹脫、化學沉澱法、折點氯化、電滲析、電化學處理、催化裂解；生物方法有硝化及藻類養殖，但其應用於工業廢水的處理，必須具有應用方便、處理性能穩定、適應於廢水水質及比較經濟等優點，因此，目前氨氮處理實用性較好的技術為：（#）生物脫氮法；（!）氨吹脫、汽提法；（,）折點氯化法；（%）離子交換
法; # < , =。!$ # 生物脫氮法
生物脫氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧條件下，通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用，將氨氮氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。如果反應完全，氨氧化成硝酸鹽分兩階段完成：開始，在亞硝酸菌的作用下使氨氧化成亞硝酸鹽，亞硝酸菌屬於強好氧性自養細菌，利用氨作為其唯一能源，方程式（#）為這個反應關系式。第二階段，在硝酸菌的作用下，使亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽，硝酸菌是以亞硝酸作為唯一能源的特種自養細菌，方程式（!）為這個反應的關系式。整個硝化反應可以用總方程式（,）來表示。從此關系式中可看到要達到完全硝化，#$ & >? >?@1/, 1 A B 9（以氮計）就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!雖然有些異養生物也能進行硝化，但硝化中最主要的生物是亞硝酸菌屬和硝酸菌屬。硝化最佳E/值為』$ %，當E/ 在+$ 』 < 』$ " 范圍時，為最佳速度的"&F。當溫度從( G提高到,& G時，硝化速度也隨之不斷增加，而剩餘溶解氧大於#$ & >? B 9 就足以維持這一反應。
反硝化就是在缺氧條件下，由於反硝化菌的作用，將和
. 還原為的過程。其過程的電子供體是各種碳源，若以甲醇作碳源為例，其反應式為：

對於硝化反應，溫度對其影響比其它生物處理過程要大些，一般溫度應維持在為宜。
用生物法處理含氨氮廢水時，有機碳的相對濃度是考慮的主要因素，維持最佳碳氮比也是生物處理法成功的關鍵之一。若廢水性質不宜直接進行生物處理，則採用物化法或物化. 生物聯合法達到排放要求較為經濟。
生物脫氮可去除多種含氮化合物，其處理效果穩定，不產生二次污染，而且比較經濟，但有佔地面積大、低溫時效率低、易受有毒物質影響且運行管理比較麻煩等缺點。
氨吹脫、汽提法
吹脫、汽提法用於脫除水中溶解氣體和某些揮發性物質。即將氣體通入水中，使氣水相互充分接觸，使水中溶解氣體和揮發性溶質穿過氣液界面，向氣相轉移，從而達到脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣，前者稱為吹脫，後者稱為汽提。氨吹脫、汽提是一個傳質過程，即在高0* 時，使廢水與空氣密切接觸從而降低廢水中氨濃度的過程，推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差。
吹脫法一般採用吹脫池（也稱曝氣池）和吹脫塔兩類設備，但吹脫池佔地面積大，而且易污染周圍環境，所以有毒氣體的吹脫都採用塔式設備。汽提則都在塔式設備中進行。
自然吹脫法依靠水面與空氣自然接觸而脫除溶解性氣體，它運用於溶解氣體極度易解吸、水溫較高、風速較大、有開闊地段和不產生二次污染的場合。此類池子兼有貯水作用。塔式設備中填料吹脫塔主要特徵是在塔內裝置一定高度的填料層，使具有大表面積的填充塔來達到氣. 水間充分接觸，利於氣. 水間的傳質過程。常用填料有木格板、紙質蜂窩、拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂，並分布到填料的整個表面，水通過填料往下流，與氣流逆向流動，廢水在離開塔前，氨組分被部分汽提，但需保持進水的0* 值不變。空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加，隨氣水比增加而減少，對要求達到的任何氨去除程度，進口濃度、0* 和塔溫度曲線圖有一個最小的氣水比。由於氨吹脫、汽提的同時起到了冷卻塔的作用，氣水比增加將同時降低出口冷水的溫度，如果0* 低於1"/ 2 時，它會降低吹脫效果。
氨吹脫、汽提工藝具有流程簡單、處理效果穩定、基建費和運行費較低等優點，但其缺點是生成水垢，在大規模的氨吹脫、汽提塔中，生成水垢是一個嚴重的操作問題。如果生成軟質水垢，可以安裝水的噴淋系統；而如果生成硬質水垢，不論用噴淋或刮刀均不能消除此問題。
(/ ! 折點氯化法
折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中氨完全氧化為$( 的方法。其反應可表示為
$當氯氣通入廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量最低，而氨的濃度降為零。當)3( 通入量超過該點時，水中的游離氯就會增多。因此，該點為折點。處理時所需的實際氯氣量取決於溫度、0* 值
及氨氮濃度。折點氯化法處理後的出水在排放前一般需用活性炭或與%( 進行反氯化，以去除水中殘余的氯。在反氯化時產生的氫離子而引起的0* 值下降一般可忽略，因為去除1 45 殘余氯只消耗( 45 左右
的鹼（以)6)%! 計）。活性炭去除殘余氯的同時還具有去除其他有機物的優點。
此法效果最佳，不受水溫影響，操作方便，投資省，但對於高濃度氨氮廢水的處理運行成本很高。
(/ + 離子交換法
沸石是一種對氨離子有很強選擇性的硅鋁酸鹽，一般作為離子交換樹脂用於去除氨氮的為斜發沸石，其對離子的選擇順序依次為。
此法具有投資省、工藝簡單、操作較為方便的優點，但對於高濃度的氨氮廢水，會使樹脂再生頻繁而造成操作困難，且再生液仍為高濃度氨氮廢水，需再處理。常用的離子交換系統有三種類型：（1）固定床；
（(）混合床；（!）移動床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系統中，溶液的去離子過程為二階段間歇
過程。溶液通過陽樹脂床時陽離子與氫離子交換生
成酸溶液，然後此溶液再通過陰樹脂床，以去除陰離
子。交換能力將耗盡時，樹脂在原位再生，經常採用
向下流再生法，此法操作可靠方便，但其化學效率相
對較低，容積較大，聯繫到樹脂用量大，有時為了適應連續流的要求，還需要有儲備裝置，因而投資費用
較高。
#$ %$ # 混合床
混合床系統用一步法來去除溶液中的離子。溶
液流過陽、陰樹脂充分混合的混合床。混合床的再生
比兩個單生床再生要復雜一些，因為在再生前必須
將兩種樹脂分開。在水力學上可利用兩種樹脂的比
重差用水力反洗使其分層。雖然混合床的化學效率
較高，但它需要大量的清洗水。這對節約用水不利，
另外將交換離子作為回收產品收集時，回收液稀，其
濃縮費用也很高。
#$ %$ ! 移動床
移動床系統通過二階段過程來去除溶液中的離
子。在這兩個過程中，雖然實際上工作流體處理的水
是間歇的，而它的效果卻是連續的。首先溶液和陽樹
脂逆向流動，陽樹脂脈動通過容器，新鮮樹脂從一端
補充，用過的樹脂從另一端排出，在此過程中完成離
子交換和樹脂再生。然後溶液游向流過一個與上面
相似的陰樹脂移動床來完成陰離子的交換。
#$ & 化學沉澱法』 % (
化學沉澱法從#) 世紀*) 年代就開始應用於廢
水處理，隨著對化學沉澱法的不斷研究，發現化學沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
廢水中投加./# 1 和,-%
! 2 ，使之和0+%
1 生成難溶復
鹽./0+%,-%·*+#-3 簡稱.4,5 結晶，再通過重力
沉澱使.4, 從廢水中分離。這樣可以避免往廢水中
帶入其它有害離子，而且./- 還起到了一定程度的
中和+1 的作用，節約了鹼的用量。經化學沉澱後，若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的殘留濃度還比較高，則有研究建
議化學沉澱放在生物處理前，經過生物處理後0 和
, 的含量可進一步降低。產物.4, 為圓柱形晶體，
無吸濕性，在空氣中很快乾燥，沉澱過程中很少吸收
有毒物質，不吸收重金屬和有機物。另外，.4, 溶解
度隨著7+ 的升高而降低；溫度越低，.4, 溶解度也
越低。
化學沉澱法可以處理各種濃度氨氮廢水。其與
生物法結合處理高濃度氨氮廢水，曝氣池不需達到
硝化階段，曝氣池體積比硝化2 反硝化法可以減小
約一倍。0+%
1 60 在化學沉澱法中被沉澱去除，與硝
化6 反硝化法相比，能耗大大節省，反應也不受溫度
限制，不受有毒物質的干擾，其產物.4, 還可用作
肥料，可在一定程度上降低處理費用。因此，.4, 沉
淀法是一種技術可行、經濟合理的方法，很有開發前
景，但要廣泛應用於工業廢水處理，尚需解決以下兩
個問題：（"）尋找價廉高效的沉澱劑；（#）開發.4,
作為肥料的價值。
! 工業應用
氨氮處理技術的選擇與氨氮濃度密切相關。對
於低濃度氨氮廢水處理，應用較多的方法是空氣吹
脫法、離子交換法、生物硝化和反硝化法等，其中
對於無機類氨氮廢水的處理，以前兩種方法應用較
多；而對於有機類氨氮廢水的處理，則以生物硝化
和反硝化法為主。
!$ " 低濃度氨氮廢水
!$ "$ " 天然沸石離子交換法』 & (
天然沸石為一種骨架狀的鋁硅酸鹽，具有離子
交換特性，尤其是對0+%
1 具有特殊的選擇性；還具
有良好的熱穩定性和耐酸性，在高溫或強酸條件下，
晶格仍可保持穩定。天然沸石離子交換法處理氨氮
廢水具有工藝簡單、操作方便、投資少等特點，一般
來說，對於氨鹼廠和一些工藝比較先進、管理水平較
高的聯鹼廠，部分高濃度含氨再生液均可返回到生
產系統中去，這樣既能簡化整個污水處理工藝流程，
也能大幅度降低污水處理成本。但對合成氨及其他
氨加工行業不能返回工藝中的高濃度含氨再生液，
必須進行空氣吹脫（吹脫氣經+#8-% 吸收後排空）、
蒸餾等方法處理後使之循環使用。空氣吹脫費用低，
但受到環境制約，而蒸餾法則不受環境影響，但費用
較高，硫酸吸收吹脫氣中氨所得硫酸銨可作為復合
肥料生產的原料使用，而蒸餾所回收氨則可返回到
生產系統。
!$ "$ # 生物脫氮法
!$ "$ #$ " 在焦化廢水中的應用
氨氮是焦化廢水中的主要污染物之一，目前來
說，生物脫氮基本流程為4—4—- 工藝』 * (，焦化廢
水含有高濃度0+!60 和有機物，其中很多物質具有
較強生物毒性，從而對硝化、反硝化過程有抑製作
用。所以應對硝化菌進行馴化，使其逐步適應高濃度
焦化廢水環境，防止廢水中有機物及0+! 對硝化菌
的抑制。綜合考慮到0+!60 和9-: 的去除，厭氧處
理部分能通過厭氧水解和酸化菌群的作用改變廢水
中有機物成分來提高廢水的可生化性，便於後續工
序的良好運行。一般亞硝酸菌比硝酸菌有較強的環
境適應能力及耐受毒物能力，容易出現積累現象，所
以一般應防止水質的大幅度波動和長時間的沖擊。由於%&!
』 對環境也有一定的危害，會引起水體富營
養化，所以應對%&!
』 的排放進行一定控制，可以進
一步反硝化處理，使%&!
』 轉化為%"。對於(—(—&
工藝的處理效果，迴流比、碳氮比、溶解氧、)* 和溫
度等都是主要因素，這些都應該視廢水的水質而
定。
!+ #+ "+ " 在煉油廢水中的應用
國內有的煉油廠廢水處理採用隔油池—氣浮池
—生物濾塔—活性污泥池處理，其實這種工藝對
,&-、,%、.&-、石油類、揮發酚、懸浮物的去除效果
較好，但對氨氮的降解效果很差，致使出水中%*!/%
不能達到國家排放標准。經過中試研究，提出& 0 &
和( 0 & 生化處理工藝，其結果表明這兩種工藝都能
使處理後出水的%*!/% 以及其它控制指標達到國家
排放標准。& 0 & 工藝流程為：煉廠隔油出水—氣浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—處理後廢
水（外排），其主要生化系統包括一氧池和硝化池。一
氧池中優勢菌種為異養菌，通過代謝活動降解有機
物，而硝化池中的優勢菌種為硝化菌，主要將%*!/%
轉化為%&!
』 。( 0 & 工藝流程為：煉廠隔油出水—氣
浮池—調節池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—處理後廢水（外排），其中處理後廢水部分迴流至
調節池與氣浮出水混合。其生化系統主要包括硝化
池和缺氧池，硝化池中的優勢菌種為硝化菌，主要將
氨態氮轉化為硝態氮；缺氧池中優勢菌種為反硝化
菌，使硝化池部分迴流水和氣浮出水的混合水中硝
態氮轉化為%"，並降解有機物。這兩種工藝相對來說
運行比較穩定，耐沖擊力較強。
!+ " 高濃度氨氮廢水
對於較高濃度氨氮廢水用一種方法處理，很難
達到國家排放標准，所以對於高濃度氨氮廢水可用
聯合法處理以達到排放要求。
!+ "+ # 吹脫法1 生物法應用
某些制葯廠由於工藝原因產生的部分高濃度氨
氮廢水，不適宜於直接用生物硝化處理，處理後很難
達到排放標准，但基於各種方法的比較研究，若對氨
氮廢水先進行吹脫，大大降低%*!/% 濃度，後與其它
廢水混合進入生化處理系統進一步處理，則出水水
質將會大有改觀，只是廢水中氨氮通常以氨離子和
游離氨形態相互平衡存在，)* 值為中性時主要以
%*2
1 存在，鹼性時主要以%*! 形式存在。吹脫效率
與)* 值和溫度有直接關系，應該做試驗確定最佳吹
脫條件，達到最佳效果。
!+ "+ " 吹脫法1 折點氯化應用
對於某材料廠的%*2,3 工業廢水的研究比較，
單一的吹脫法處理無法達到排放要求，採用閉路吹
脫鹽酸液吸收回收%*2,3 與折點加氯法4 $ 5 聯合使
用，既可達到較好的處理效果，又能回收液態或固態
氯化胺返回工藝使用或外銷，大大降低了處理成
本。其折點加氯法化學反應式如下：
%*2
1 1 *&,3*%*",3（一氯胺）1 *"& 1 *1
%*",3 1 *&,3*%*,3"
（二氯胺）1 *"&
%*,3" 1 *&,3*%,3! 6 三氯胺或三氯化氮）1 *"&
一氯胺進一步氧化為氮：
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 』
二氯胺經下列反應生成硝酸鹽：
%*,3" 1 *"&*%*（&*）1 *1 1 ",3 』
%*（&*）,3 1 "*&,3*%&!
』 1 !,3 』 1 2*1
三氯胺在水中是呈穩定狀態的。吹脫的含氮氣
體用鹽酸溶液進行二段循環吸收，反應為：
%*! 1 *,3*%*2,3
該方法既回收了有價物質，又消除了二次污染，
其工藝是脫氨氮的理想方法。
綜上所述，氨氮廢水治理技術的主要方法是生
物脫氮法和吹脫法及它們的聯合應用，作者認為：氨
氮廢水治理技術發展重點是改善現有工藝條件，降
低成本，同時開發新的治理方法。有研究指出4 7 5，鑒
於考慮到生物脫氮反硝化過程中可能出現的碳源不
足及硝化過程中可能出現的%&"
』 的積累，如果人為
地加以引導，使%*! 以%*! %&"
』 %" 的脫氮
途徑進行，即以%&"
』 作為硝化反應的終點，則無凝
可以降低能耗，若需要外加碳源時，還可以降低脫氮
對有機碳源數量的要求。當然，生物脫氮是一個十分
復雜的生化過程，不易控制，對於以%&"
』 作為硝化
終點的脫氮過程有待進一步研究。另外，在曝氣池中
使用懸浮填料4 #8 5 也是現今的研究開發方向，但還較
少應用於工業廢水方面，其密度接近於水，使用時直
接加於曝氣池中，在曝氣時懸浮於水中並均勻全池
流化，使固、液、氣三相充分接觸，污染物質被很快降
解，懸浮填料生物膜( 0 & 工藝可提高耐沖擊力且只
需迴流二沉池中硝化水，而無須污泥迴流，動力消耗
低，運行管理方便。
2 結語
對氨氮廢水的處理，至今還沒有尋找到一種通
用的有效方法。目前，無論是用物化法、生物法或物化T 生物聯合法處理廢水，對其處理技術的正確選
擇應從以下幾點綜合考慮：
1 提供改進生產技術和改變生產原料以減少廢水量及降低氨氮濃度的機會；
2與優化的水利用計劃、良好的工廠管理及可能的副產品回收相結合；
3用其它方法代替，包括物化法和生物法；
4能夠經濟地處理廢水中的氨氮。