莫中堂，靳赛男，高伟，关宇航
（安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳455000）
［摘 要］ 2018年2月初，安阳化学工业集团有限责任公司煤化工装置检修过程中将含有硫酸铵的污水排放至污水站，造成污水中氨氮超标，而污水站无法处理高浓度氨氮污水（2 000 t左右），迫于环保压力等，公司紧急成立攻关小组，积极探索与研究高浓度氨氮污水的处理方法。通过试验对比次氯酸钠氧化法与化学沉淀法的处理效果，最终确定采用次氯酸钠氧化法对此2 000 t左右高浓度氨氮污水进行处理。处理方案实施后，解决了污水中氨氮含量较高的问题，处理后的污水顺利排至污水处理厂，保证了系统的安全、环保、平稳生产。
［关键词］高浓度氨氮污水；处理方法；试验方案；次氯酸钠氧化法；化学沉淀法；应用情况
［中图分类号］X703.1［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）03-0069-03
0 引 言
氨氮指水中以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）形式存在的氮，氨氮是水体中的营养元素，可引起水质富营养化现象，是水体中耗氧的主要污染物，对鱼类及某些水生生物有害。
2018年2月初，安阳化学工业集团有限责任公司（简称安化公司）煤化工装置检修过程中将含有硫酸铵的污水排放至污水站，造成污水中氨氮超标（氨氮含量62 mg/L），而污水站无法处理高浓度氨氮污水（2 000 t左右），于是紧急叫停煤化工装置以及精细化工装置污水排放；迫于污水排放压力，精细化工装置只能处于部分停车状态，如果不能及时解决此问题，不仅影响生产计划，还会酿成环保事故，带来不可挽回的后果。安化公司紧急成立攻关小组，积极探索与研究降低污水中氨氮含量的方法。
攻关小组查阅各方面资料，最终计划试验2种方案：方案一，利用强氧化性的次氯酸钠使水中的氨氮通过一系列的反应转化为氮气而予以去除；方案二，据NH4+、Mg2+、PO43-在碱性水溶液中反应会生成沉淀的特性，在氨氮污水中投加化学沉淀剂MgCl2、Na3PO4，使其与NH4+反应生成MgNH4PO4·6H2O（鸟粪石）沉淀。继而在对此2种方案进行对比分析的基础上，确定选用次氯酸钠氧化法对高浓度氨氮污水进行处理，具体情况如下。
1 次氯酸钠氧化法
1.1 适用范围
本方法适用于处理氨氮含量较高的污水。
1.2 方法原理
在含氨氮的污水中加入次氯酸钠（NaClO）后，次氯酸、次氯酸根会与水中的氨（NH3）反应产生一氯胺（NH2Cl）、二氯胺（NHCl2）以及三氯胺（NCl3）。由于NCl3在pH＜5.5时才能稳定存在且在水中溶解度很小（只有10-7 mol/L），因此天然水中几乎不存在NCl3。相关反应方程式为：
NaClO+H2O→HClO+NaOH
NH3+HClO→NH2Cl+H2O
NH2Cl+HClO→NHCl2+H2O
NHCl2+H2O→NOH+2Cl-+2H+
NHCl2+NOH→N2+HClO+H++Cl-
总反应式为：2NH3+3NaClO→N2↑+3H2O+3NaCl。
可以看出，只要提供足够的次氯酸钠剂量，水中的氨氮就可以通过一系列反应转化为氮气而予以去除。
1.3 仪器与试剂
烧杯、玻璃棒、分光光度计；
50 mg/L氨氮标液；
1 mol/L亚硫酸钠溶液；
500 g/L酒石酸钾钠溶液；
纳氏试剂（碘化汞-碘化钾-氢氧化钠溶液）称取16.0 g氢氧化钠，溶于50 mL水中，冷却至室温；再称取7.0 g碘化钾和10.0 g碘化汞，溶于水中，然后将此溶液在搅拌下缓慢加入上述50 mL氢氧化钠溶液中，然后用水稀释至100 mL。配制好的纳氏试剂贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞塞紧或聚乙烯盖子盖紧，于暗处存放，有效期为1 a。
1.4 次氯酸钠氧化法处理高浓度氨氮污水研究
在高浓度氨氮污水中加入一定比例的次氯酸钠，在持续搅拌的状况下反应2 h，采用纳氏试剂比色法测定处理后污水中的氨氮含量，对比处理效果，探究最合适的次氯酸钠加入量。其操作步骤为：取氨氮含量62 mg/L的污水样以及50 mg/L氨氮标液各1 000 mL（各取10组），分别加入0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL、3.5 mL、4.0 mL、4.5 mL、5.0 mL的次氯酸钠溶液（浓度为10%，下同），搅拌，放置2 h，之后测定其中的氨氮含量，结果见表1。
更多内容详见《中氮肥》2019年第3期