一、膜脱氨原理

氨氮在水中存在以下离解平衡：

废水中 PH 提高或者温度上升时，铵根离子NH4 +变成游离的气态NH3。系统运行中，含氨氮废水在膜组件的壳程（中空纤维膜丝的外侧）流动，酸吸收液在膜组件的管程（中空纤维的内侧）流动。废水中气态NH3分压高于酸侧，NH3气体会透过中空纤维壁的疏水微孔进入酸吸收液，酸吸收液又立刻将气态NH3变成离子态的NH4 +。这样酸侧NH3分压永远为0，水侧NH3就会源源不断地向吸收液相迁移。废水侧的氨氮浓度不断下降，直至达到用户满意的标准。

二、处理方案说明

本工艺采用的是“基于中空纤维膜接触器的氨氮脱除技术”，吸收酸选取硫酸，在将废水中的氨氮脱除到排放标准的同时，会副产纯净的硫酸铵溶液。本工艺设计中空纤维膜接触器选用美国 3M 集团旗下的 MEMBRANA 公司 Liqui-cel 系列产品或市场上可替代的同类产品。MEMBRANA 的 Liqui-cel 系列膜接触器 已经成熟应用30 多年。全球范围内有众多膜系统集成商和研发机构基于该产品 开发出上百种应用，例如：芯片制造所需的超纯水脱氧（<1ppb）、电厂锅炉补 给水除氧（<7ppb）、油田回注水除氧、红酒啤酒饮料水中气体控制（脱除的同时添加气体）、各种废水中的氨氮脱除、水中挥发性污染物的脱除、废气中有害 气体的脱除、电厂烟气二氧化碳捕捉等等。至2006 年，采用该技术进行水中气 体控制的总水量已经达到 23.3 万吨/小时，已经建立了稳固的商业生态系统，有广阔的发展前景。目前，该产品在国内已经实现国产化替代，其经济性、可选择性、易获取性都有很大提高，适合在国内推广使用。本项目基于国际领先的3M 公司Liqui-cel 8X28 膜组件进行工艺设计，实际 采购可选用国内或者杜邦公司等同类替代产品，降低设备造价的同时可以获得良 好的技术支持和售后服务。初步设计工艺路线如下：

工艺描述： 膜脱氨系统包含：原水调节单元、膜脱氨单元、酸循环单元、硫酸铵外送单元等。 

原水调节单元：原水需要调节温度在35~38℃，高浓的 PH 调节建议采用石灰，可以降低成本。

膜脱氨单元：原水经超滤后进膜脱氨系统，水走膜丝外侧，吸收酸走膜丝内侧。氨氮以气态形式由水侧向酸侧迁移，与硫酸反应生成硫酸铵。水侧氨氮不断减少，从1200ppm脱除到<3ppm。设置单独的清洗水箱，管路与脱氨单元共用。当膜的脱除效率下降，启动清洗，恢复膜的脱除性能。 

酸循环单元：PH=1~2 的吸收酸在膜丝内侧吸收水侧的氨气以后，PH上升至>2，吸氨能力降低。通过添加硫酸，回调 PH=1~2，恢复吸氨能力后，循环进入脱氨膜。 

硫酸铵结晶：本工艺会副产硫酸铵，根据进口氨氮和脱除要求的不同，硫酸铵浓度也不相同。所产硫酸铵溶液纯净，可以进蒸发结晶资源化利用。