鹽城高氨氮廢水處理氨氮是一種營養(yǎng)性污染物，它在水體中的過量存在會對生物及其生存環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此，工業(yè)廢水排放之前的脫氨工作尤為重要。氨氮廢水的處理技術(shù)［1］主要有: 選擇性離子交換法［2］、生物脫氮法［3，4］、吹脫法［5］、折點(diǎn)加氯法［6］、化學(xué)沉淀法［7］、催化濕式氧化法［8］、膜法［9］、電滲析法［10］和蒸氣氣提法［11］等。以上廢水氨氮脫除的方法各有優(yōu)點(diǎn)，也存在一定的缺點(diǎn)和應(yīng)用局限，如處理成本高，條件控制嚴(yán)格，易造成二次污染等［12］。膜脫氨技術(shù)是一種更加有效的接觸傳質(zhì)過程，其中有代表性的主要有VMD［13，14］及MA［15，16］等過程。VMD 與MA 脫氨均是膜蒸餾脫氨的2 種形式。VMD 是利用真空技術(shù)使膜界面形成氨分壓差從而達(dá)到脫氨目的; MA 脫氨是利用酸性溶液作吸收劑，其快速的化學(xué)反應(yīng)使界面氨分壓差增大明顯，具有較高的脫氨效率。

脫氨效率與起始氨氮濃度、溫度、真空度、pH、脫氨時(shí)間及膜性能等有直接的關(guān)系。VMD 過程脫氨效率不高，脫氨后廢水難以達(dá)到排放或回用標(biāo)準(zhǔn)，但其脫除的氨可回收制成氨水回用于工業(yè)生產(chǎn)，從而可以降低含氨廢水處理成本。故VMD 可以用于高濃氨氮廢水的初步脫氨。

相對VMD 而言，MA 脫氨過程脫氨效率較高，但膜吸收脫氨后形成的硫酸銨、氯化銨等副產(chǎn)物，由于濃度低，pH 值低不能直接作為肥料加以利用，需要解決廢吸收液的回收問題。

若將VMD 和MA 結(jié)合起來，有望實(shí)現(xiàn)高氨氮廢水的高效脫氨并解決廢吸收液的二次處置難題。本文在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下對VMD 和MA 脫除水溶液中的氨氮進(jìn)行了研究，并建立了一套全新的高效處理高氨氮廢水的集成膜工藝體系。

含氨廢水預(yù)先用0. 2 mol /L 的NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 至10. 5 后引入真空脫氨料液槽中，由真空脫氨循環(huán)泵1 泵入PP 脫氣膜組件1 的內(nèi)側(cè)，脫氨后返回料液槽，當(dāng)脫氨效率達(dá)到80% 以上時(shí)關(guān)閉閥門1 開啟閥門2 將VMD 處理后的料液引入MA 吸收槽中。重新調(diào)整pH 為10．5 后泵入PP 脫氣膜組件2 內(nèi)側(cè)進(jìn)行膜吸收脫氨后返回吸收槽，直到脫除效率達(dá)到目的值時(shí)，開啟閥門3，調(diào)節(jié)pH 為中性后達(dá)標(biāo)外排。酸循環(huán)槽內(nèi)起始濃度為0. 02 mol /L 的稀硫酸吸收劑被泵入PP 脫氣膜組件2 的膜外側(cè)，帶走過膜氨分子回到酸槽，生成硫酸銨。當(dāng)稀硫酸吸收劑pH 大于4 時(shí)開啟閥門5 關(guān)閉閥門4，將硫酸銨溶液引入吸收劑緩沖槽，調(diào)節(jié)至所需pH 后開啟閥門6 流入真空脫氨料液循環(huán)槽中與含氨廢水混合繼續(xù)脫氨。在脫氣膜組件1 中膜另一側(cè)接氨回收真空系統(tǒng)為VMD 工藝提供動力，由膜組件1 脫除的氨被氨接收瓶冷凝接收。

鹽城高氨氮廢水處理本研究分別對VMD 和MA 實(shí)驗(yàn)過程中料液pH和料液進(jìn)口溫度2 個(gè)重要操作條件對脫氨率的影響做了分析，并將VMD 技術(shù)和MA 技術(shù)集成進(jìn)行高效脫氨，得到如下結(jié)論:

(1) VMD 工藝在pH =10．5，T料液= 40℃，v 料液=0．10 m/s，真空度=-90 kPa 操作條件下脫氨率可達(dá)85%，MA 工藝在pH = 10. 5，T料液= 20℃，T硫酸=20℃，v料液= 0. 10 m/s，v硫酸= 0. 10 m/s 條件下脫氨率可達(dá)99. 6%。綜合經(jīng)濟(jì)和效率方面考慮，集成工藝操作參數(shù)也設(shè)為上述數(shù)值。

(2) 在實(shí)驗(yàn)涉及的操作條件范圍內(nèi)，料液pH 和進(jìn)口溫度對VMD 脫氨效果的影響較大，提高料液pH 和進(jìn)口溫度可以明顯提高VMD 的脫氨效率。MA 實(shí)驗(yàn)中，料液pH 對的脫氨效率影響比較顯著，料液進(jìn)口溫度的影響不大。

(3) VMD/MA 集成脫氨工藝處理不同濃度高氨氮廢水效率可達(dá)99. 96% 以上，出水符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)。

本集成工藝結(jié)合了VMD 和MA 工藝在脫氨實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)點(diǎn)，可以回收利用氨并且將硫酸銨廢液回流繼續(xù)脫氨從而解決硫酸銨的二次污染問題。為高濃度氨氮廢水的經(jīng)濟(jì)有效處理提供了一條全新技術(shù)路線。