含尿素和氨的化工废水处理技术探讨

薛明(东华工程科技股份有限公司，安徽 合肥 230024)

含尿素和氨的化工废水处理技术探讨

薛明(东华工程科技股份有限公司，安徽 合肥 230024)

尿素作为现代主要的植物氮肥，随着生产规模的不断扩大，生产过程所产生的废水也面临着重要的环境问题和更严格的技术要求。针对含有尿素和氨的工业废水的处理技术有化学反应、酶催化反应和生物化学反应等几个方面，但目前实行最广且效益最好的为微生物分解技术。该技术主要通过氨化、硝化及反硝化这几种反应，运用相关微生物来实现对废水中尿素和氨的处理。在处理过程中不会产生二次污染物且经济效益可观，值得发展和推广。

含氮废水;生物处理;硝化;反硝化

随着化肥工业的发展，含尿素和氨的废水排出造成了很大的环境污染。尿素虽然在一定程度上对土壤肥沃和植物生长起促进作用，但过量的尿素排入水中，会使水体富营养化，水生植物的疯长，导致水中氧含量的急剧下降，造成水生动物的死亡，进而破坏生态平衡。针对于含氮废水的处理技术，目前最常用的是微生物分解技术，同时在这个方向上对微生物的培养和提高脱氮效率有了进一步的研究和突破。

本文从含尿素和氨的废水处理技术发展进程、现行脱氮工艺的重点分析及当下脱氮技术新突破几方面进行阐述。

1 含尿素和氨废水处理技术的发展进程

尿素是由C、N、O、H元素构成的有机物，自然产生于动物的新陈代谢中，经微生物分解，促进植物生长。目前含尿素和氨的工业废水主要来自于生产尿素的化肥厂，其废水处理技术有化学反应、酶催化反应、微生物分解等。

（1）化学方法处理技术指在酸性条件下，通过尿素与亚硝酸盐反应实现工业脱氮，反应过程中无二次污染源产生。但反应条件较为苛刻不便于控制，对设备要求程度高，化学品投料成本大，从经济效益来讲不适合于工业废水处理。

（2）酶催化技术指在脲酶催化作用下使尿素水解为氨气和二氧化碳，此过程也可通过高温尿素分解实现。因为最后产物中含有氨气，产生了二次污染且经济成本高，不利于推广。

（3）微生物分解技术指在各种微生物的水解作用下，通过氨化、硝化、反硝化等环节实现对尿素和氨废水的处理。因为各项催化反应通过微生物自主实现，大大降低了反应成本，同时减少二次污染源的生成。目前市场应用广泛且发展潜能巨大。

2 微生物处理技术的重点分析

（1）反应机理：首先通过氨化反应使尿素水解成氨气和二氧化碳，然后发生硝化反应，氧气充足的时在硝酸菌和亚硝酸菌的作用下使氨氮化合物转变为硝酸盐和亚硝酸盐，最后进行反硝化反应，即在缺氧环境里，反硝化菌将亚硝酸盐、硝酸盐转换为氮气的过程。

（2）反应侧重点：反应的关键在于微生物的培养，只有保持菌群最适生长及反应条件才能实现反应的高效进行，同时注意及时对菌群进行碳源补充。下面我们将从温度、酸碱度、曝气时间这几方面展开分析。

①温度影响：硝化菌、反硝化菌的反应最适温度为常温，但在经过一系列化学反应后含尿素和氨的工业废水排出温度过高，抑制甚至会破坏菌群的反应活性。所以在进行反应前需要将废液温度控制在菌群的最适温度。

②酸碱度影响：酸碱度对于菌群的活性也产生着重要影响，我们要注意到反应自身引起的溶液酸碱度的变化并适时进行补充保持酸碱平衡。在硝化与反硝化过程中氢氧根的生成量就小于消耗量，所以在反应中进行实时检测并适时补充碱液。

③曝气时间的影响：曝气时间主要影响水中的含氧量，而含氧量则决定着反应的进程。从硝化反应和反硝化反应的条件来看，硝化菌为好氧菌而反硝化菌为厌氧菌。那么在进行硝化反应前就需要增强曝气时间来增加含氧量，在进行反硝化反应前则需要停止曝气。

3 含尿素和氨废水处理技术的新突破

目前针对于除尿素和氨的技术重点依然是生物技术。

短程硝化-反硝化技术作为目前主要脱氮工艺的加强版，通过控制温度、酸碱度及水中含氧量的方式提高硝化、反硝化的反应效率。同时通过污泥洗涤技术实现硝化菌和反硝化菌的分离，大大提高了脱氮效率和反应速度。不仅如此，还是简化了工艺流程、减少了化学试剂的投料量和系统供氧量，增加了经济效益。

短程硝化-厌氧氨氧化工艺指以亚硝酸盐作为电子受体，使氨与亚硝酸根反应生成氮气，同时辅以硝化反应实现技术整合，使硝化和氨氧化反应同时进行。但在此过程中需要进行硝酸菌和亚硝酸菌的控制来调节反应进程。

结语：尿素作为废水中的主要污染源，其滥排乱排所造成的环境危害不容忽视。解决废水的处理问题根源在于加强工艺的技术革新，使废水处理变得便捷有效同时处理成本低。所以我们应该积极探索废水处理的新途径，同时加强现有的技术完善。我们需要学习分析现有技术发现提升点，引进和学习西方先进的工艺技术来实现高效低成本的废水处理。

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[3]胡继峰,刘怀.含氨废水处理技术及工艺设计方案[J].水处理技术,2013,(04):244-246.

薛明(1983-)，男，汉族，河北邢台人，工程师，本科，主要从事化工设计与项目管理工作。