工业污水高氨氮的“克星”们：从化学药剂到生物黑科技-凯发app官方网站

来源：凡清

时间：2025-7-5

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一滴高氨氮污水，足以让数十升水体富营养化，而工业废水中氨氮浓度常超自然水体数百倍。

氨氮（nh₃-n）——工业污水中最常见的污染物之一，却是水生态环境的“隐形杀手”。当氨氮超标时，会引发水体富营养化，导致藻类疯长，水中溶解氧急剧下降，造成鱼类死亡和生态系统崩溃。

工业废水中的氨氮来源广泛，化肥厂、煤化工、纺织印染、水性涂料生产等过程都会产生高氨氮废水，浓度往往达到上千毫克/升。

一、化学利剑：氨氮去除剂

面对氨氮污染，最直接的手段是使用氨氮去除剂。这类化学药剂通过与氨氮发生反应，实现快速去除：

1. 化学沉淀剂：如石灰、铁盐等，能与氨氮形成磷酸铵镁等不溶性沉淀物，适用于高浓度氨氮废水；

2. 氧化型药剂：次氯酸钠等可氧化分解氨氮分子；

3. 专用去除剂：如倍净师氨氮去除剂，可直接与游离氨和铵离子反应生成氮气，兼具脱色和降cod功能。

全球氨氮去除剂市场在2022年已达26亿美元，预计2025年将增长至38亿美元，中国和印度是最大消费国。化学法见效快，但药剂消耗量大、成本高，且可能带来二次污染。

二、生物黑科技：自然界的净化大师

相较于化学方法，生物脱氮技术更环保经济，已成为主流处理工艺：

1. 传统硝化-反硝化工艺  

硝化细菌在好氧条件下将氨氮转化为硝酸盐，反硝化细菌在缺氧环境下再将硝酸盐转化为氮气释放。此法成熟稳定，但对温度敏感——当水温低于15℃时效率明显下降，5℃时完全停止。

2. 同步硝化反硝化（snd）技术  

在同一反应器中实现同步转化，可节省25%曝气能耗和30%碳源需求。浙江科技学院团队通过人工构建多细胞snd菌群，以acinetobacter为核心的菌群b在48小时内将总氮去除率提升至75.84%，关键酶活性显著增强。

3. 厌氧氨氧化（anammox）革命  

在无氧条件下，特殊细菌直接将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气，无需额外碳源，能耗降低60%。中科院团队开发的膜强化ifas-pn/a耦合系统，成功处理氨氮浓度高达2365 mg/l、碳氮比仅0.03的冷凝废水，脱氮速率达1.5 kg n/(m³·d)，效率达82.3%。

三、水性涂料废水的攻坚之战

水性涂料废水因含树脂、颜料和表面活性剂，处理难度极高。创新工艺采用组合拳：

1. 专用除漆剂系统：分两步投加，先剥离漆雾分子，再凝聚成絮状物去除，清除率超95%；

2. 氧化吹脱：分解杀菌剂和防腐剂，为微生物处理扫清障碍；

3. 生化组合：“uasb厌氧 兼氧 接触氧化”三级处理，彻底降解cod。

混凝气浮-微电解-sbr组合工艺可使cod从2805.5 mg/l降至达标排放，色度去除率超83.9%。

四、未来趋势：绿色与智能

随着环保要求提高，氨氮处理技术正向更环保、更智能方向发展：

1. 生物技术主导：anammox和人工菌群工程化应用加速，处理效率提升74%以上；

2. 智慧水处理：实时监测与自动加药系统逐步普及；

3. 资源回收：从废水中回收氮磷资源的技术成为新热点。

全球污水处理领域正掀起一场“脱氮革命”：中国科学家构建的人工snd菌群将脱氮效率提升74%；欧洲应用的anammox技术让能耗直降60%。

      当化学药剂的速效与生物技术的持久相遇，当自然菌群与人工合成微生物组联手，高氨氮污水这一工业发展伴生的难题，终将在科技与自然的协同中化解。每一滴重生的清水，都在重塑工业与生态的平衡。