曙光环保水分享：【135课堂】 水中的氨氮

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一、什么是氨氮？
     氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物高。同时，人畜粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨。因此，水中氨氮含量增高是指以氨或铵离子形式存在的化合氨含量增高

    自然地表水体和地下水体中主要以硝酸盐氮（NO3）为主，以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮受污染水体的氨氮叫水合氨，也称非离子氨。非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，而铵离子相对基本无毒。

    氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害

事件
    2012年9月1日，广州市水务局进行了水质公示，广州市30家供水企业、106项指标中，有7家区域性供水企业氨氮不合格。根据新国标的要求，自来水氨氮的检出量不得超过0.5mg/L。


    武汉市政府应急办2014年4月23日晚发布消息称，汉江武汉段水质出现氨氮超标，受此影响，当晚汉江武汉段两大水厂均已紧急停产，全市260平方公里面积停止供水，30多万居民、数百家食品加工企业用水受影响

二、水中氨氮怎么形成的？
    生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5～4.5公斤，雨水径流以及农用化肥的流失也是氮的重要来源。此外，氨氮还来自化工、冶金、油漆颜料等工业废水中氨氮超标引起的水污染水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物在微生物作用下的分解产物。还有农作物生长过程中以及氮肥的使用也会产生氨氮，并随着污水排入城市的污水处理厂或直接排入水体中。

    水中的氨在氧的作用下可以生成亚硝酸盐，并进一步形成硝酸盐。同时水中的亚硝酸盐也可以在厌氧条件下受微生物作用转化为氨
化肥厂、发电厂、水泥厂等化工厂向环境中排放含氨的气体、粉尘和烟雾；随着人民生活水平的不断提高，私家车也越来越多，大量的自用轿车和各种型号的货车等交通工具也向环境空气排放一定量含氨的汽车尾气。这些气体中的氨溶于水中，形成氨氮，污染了水体。

三、我国氨氮废水排放现状
      目前，我国水生态环境保护面临一个重要问题，即氨氮排放量已远远超出受纳水体的环境容量，成为地表水体氨氮超标的主要原因，氨氮已超过COD成为影响地表水水环境质量的首要指标。氨氮作为主要超标污染物在七大水系中出现频率非常高。2007年，氨氮是长江、黄河、海河和辽河的首要污染物，同时也是珠江和淮河的主要污染物。2008年重点流域水污染防治专项规划考核结果表明，海河、辽河、三峡库区及其上游、黄河中上游等流域大部分断面氨氮超标，太湖、巢湖、滇池等流域氨氮达标率也偏低。


     据2009年《中国环境统计年报》显示，全国废水中的氨氮排放总量为122.6万吨，相当于受纳水体环境容量的4倍左右。未来一段时间，我国经济仍将处于工业化和城市化双快速发展阶段污染物排放增量压力巨大亟需提高氨氮废水处理技术水平。


四、氨氮超标原因分析
     近年来，国家以不同方式在环保行业投入了巨大的财力、人力、物力，以期能够实现经济发展和环保落实的双赢局面。而事实却并非如此，企业迫于环保政策压力，以及环保设施不验收，项目不能验收的环评一票否决制，几乎所有排污企业都配套建设了相应的污水处理设施。企业配套建设污水处理的初衷主要归结为两个目的：一是确实希望能够通过上污水处理设施实现达标排放的目的，其前提是处理成本属于可接受水平。二是企业配套污水处理设施“建而不用”和“建而不实用”的，主要原因可以归结如下；（1）国内一些涉及高氨氮、重金属污染的行业在水处理方面还存在在技术瓶颈，现有技术要想达标排放，其工程建设和运行成本高昂，企业难以承受，即便企业建得起也用不起，大多数装置形同虚设，纯粹是为了应付监督检查而设。（2）由于企业重视程度不够，污水处理设施实际建设资金远远低于当初工程预算要求，工程投资大大瘦身，工艺水平或工程规模相应缩水，其出水达标排放成为空谈。（3）现有水处理工艺的本身脱离了“减量化、最小化、资源化”的目的，工艺处理的副产物不但不能实现资源化，变废为宝的目的，其副产物的处理给企业带来新的麻烦。（4）企业开动环保装置虽然有了“环保政策效益”，而没有“环保经济效益”，污水处理设施不开不亏，一开就亏，甚至有的企业宁愿冒风险交罚款也不愿意开动污水处理装置。

五、饮用水中氨氮超标怎么去除？
       去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。
　　物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术 。
　　目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。


      解决饮用水中氨氮污染的根本方法是控制水源污染，在当前的实际情况下，应该在水厂中强化、增加处理工艺，去除原水中的氨氮.目前生物法处理是去除原水氨氮最有效、最经济的方法。生物预处理技术是在常规处理之前进行生物处理，该工艺不仅能去除60%～90%的原水氨氮，而且对水中有机物(CODMn、TOC等)、浊度、色度和锰等均有一定的去除效果，特别适合原水遭到较严重有机污染的水厂采用。除此之外，生物活性炭深度处理工艺也能去除水中的氨氮，但受工艺条件限制，去除能力有限.有些水厂常采用折点加氯的方法来去除氨氮，在原水被有机物污染的情况下，折点加氯会产生大量有机氯化物，使饮用水的安全性下降，因而一般不提倡使用折点加氯工艺。


六、氨氮的危害？
        氨氮存于许多工业废水中，氨氮排入水体，特别是流动较缓慢的湖泊、海湾、容易引起水中藻类及其他微生物大量藻类繁殖，形成富营养化污染，除了会使自来水处理厂运行困难，造成饮用水的异味外，严重时会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干枯。


       氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程增大了用氯量，对某些金属。特别是对铜具有腐蚀性，当污水回用时，再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率
水中的氨氮可以在一定条件下转化成亚硝酸盐，如果长期饮用，水中的亚硝酸盐将和蛋白质结合形成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。
      氨氮对水生 物的危害有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害为：摄食降低，生长减慢，组织损伤，降低氧在组织间的输送。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。急性氨氮中毒危害为：水生物表现亢奋、在水中丧失平衡、抽搐，严重者甚至死亡。