氨氮废水作为工业生产与日常生活中常见的污染物，广泛来源于化工、制药、养殖、市政污水等领域。这类废水中的氨氮若未经处理直接排放，会导致水体富营养化，引发蓝藻爆发、溶解氧下降等问题，严重破坏生态平衡。随着我国环保法规日益严格，氨氮排放标准不断提高，相关专利技术的研发与应用成为解决这一问题的关键。据国家专利局公开数据显示，2018-2023年我国氨氮废水处理相关专利申请量年均增长12%，技术路线从单一处理向组合工艺、智能化方向发展，覆盖物理化学、生物、高级氧化等多个领域，为不同场景下的废水处理提供了多样化解决方案。
物理化学处理技术通过物理分离或化学转化的方式去除氨氮，具有处理速度快、适应性强等特点，尤其适用于高浓度或成分复杂的工业废水。科科豆平台数据显示，截至2023年，我国物理化学处理相关专利占氨氮废水处理专利总量的38%，其中吹脱法、离子交换法等传统技术持续优化，新型材料与设备的研发成为专利申请热点。
吹脱法是物理化学处理中的经典手段，其原理是通过调节废水pH值至碱性（通常pH>10），使水中的氨离子（NH₄⁺）转化为游离氨（NH₃），再借助空气或蒸汽将游离氨从水中吹脱分离，后续通过酸吸收塔回收氨资源。该技术因操作简单、成本较低，被广泛应用于化肥、煤化工等高浓度氨氮废水处理场景。
八月瓜数据显示，近五年吹脱法相关专利超800件，技术改进主要集中在高效传质设备与节能工艺两方面。例如，某环保企业申请的“一种旋流喷淋式氨氮吹脱塔”专利，通过优化塔内流场设计，使气液接触面积增加40%，氨氮去除效率从传统设备的70%-80%提升至90%以上，同时降低能耗15%。在实际应用中，某大型煤化工企业采用该专利技术处理氨氮浓度为2000-3000mg/L的废水，经吹脱后出水氨氮可降至150mg/L以下，为后续深度处理奠定基础。
离子交换法利用离子交换树脂（如沸石、活性炭负载型树脂）对氨离子的选择性吸附能力，实现氨氮的分离去除。当树脂吸附饱和后，通过氯化钠溶液或硫酸溶液再生，可循环使用。该技术的核心优势在于处理精度高，能将低浓度氨氮废水（5-50mg/L）处理至1mg/L以下，适用于电子、食品等对出水水质要求严格的行业。
近年来，离子交换树脂的改性与功能化成为专利研发重点。科科豆平台检索显示，“磁性离子交换树脂”相关专利申请量年均增长25%，这类树脂通过引入磁性纳米颗粒，实现吸附后快速分离，再生效率提升20%-30%。某高校研发的“石墨烯量子点改性离子交换树脂”专利，利用石墨烯的高比表面积和导电性，使氨氮吸附容量从传统树脂的10-15mg/g提升至25mg/g以上，且抗有机物干扰能力增强，在处理含有机物的市政尾水中，氨氮去除率稳定保持在95%以上。
生物处理技术利用微生物的代谢作用将氨氮转化为无害的氮气，具有成本低、无二次污染等优势，是中低浓度氨氮废水处理的主流选择。国家专利局数据显示，2023年生物处理相关专利授权量占比达45%，其中A/O工艺、短程硝化反硝化等技术的改良与创新最为活跃，专利内容聚焦于功能菌剂、工艺参数优化及智能化控制。
A/O（缺氧-好氧）工艺通过构建缺氧池与好氧池的串联系统，利用反硝化菌和硝化菌的协同作用实现氨氮去除：好氧池中，硝化菌将氨氮氧化为硝酸盐（硝化过程）；缺氧池中，反硝化菌以硝酸盐为电子受体，将其还原为氮气（反硝化过程）。该工艺因脱氮效果稳定、运行成本低，被广泛应用于市政污水处理及啤酒、屠宰等工业废水处理。
近年专利技术围绕“工艺强化”展开，例如某环保公司申请的“分段进水A/O工艺”专利，通过将废水按比例分配至缺氧池和好氧池，优化碳氮比，使反硝化速率提升15%，总氮去除率从传统A/O工艺的60%-70%提高至85%以上。在实际工程中，某城市污水处理厂采用该专利技术后，日处理污水15万吨，出水氨氮浓度稳定控制在5mg/L以下，达到国家一级A排放标准。
短程硝化反硝化技术打破传统生物脱氮的全程反应（氨氮→亚硝酸盐→硝酸盐→氮气），通过控制溶解氧、pH值和温度等条件，抑制亚硝酸盐氧化菌活性，使氨氮直接转化为亚硝酸盐（短程硝化），随后被反硝化菌还原为氮气（短程反硝化）。该技术可缩短反应步骤，减少30%的曝气量和40%的碳源需求，显著降低能耗与运行成本。
知网相关综述文献指出，短程硝化反硝化专利的研发热点集中在功能菌剂筛选与环境适应性提升。例如，某研究院研发的“耐低温短程硝化菌剂”专利，通过基因工程改造亚硝酸单胞菌，使其在10-15℃条件下仍能保持85%以上的氨氮氧化活性，解决了北方地区冬季生物处理效率低的问题。某养殖废水处理项目应用该菌剂后，氨氮去除率从传统工艺的50%-60%提升至80%，且处理周期缩短2天，运行成本降低25%。
高级氧化技术通过产生具有强氧化能力的羟基自由基（·OH）等活性物质，将氨氮直接氧化分解为氮气或硝酸盐，适用于难生物降解、高毒性的氨氮废水处理。八月瓜数据显示，近三年高级氧化相关专利申请量增长30%，电化学氧化、光催化氧化等技术因高效性和可控性成为研发焦点，专利内容涉及电极材料、催化剂制备及反应装置优化。
电化学氧化技术利用电极表面的电化学反应产生·OH、ClO⁻等氧化剂，直接氧化氨氮。该技术反应速度快（处理时间通常为0.5-2小时），且可通过调节电流密度控制反应进程，无二次污染。近年来，“三维电极”技术成为专利研发热点，通过在传统二维电极间填充颗粒状或多孔状第三电极，增加反应表面积，提升传质效率。
科科豆平台数据显示，“三维电极电化学氧化装置”相关专利超300件，某企业研发的“蜂窝状三维电极”专利，将电极材料制成蜂窝结构，使氨氮去除率从传统二维电极的75%提升至98%，且能耗降低至2.5kWh/m³以下。在垃圾渗滤液处理中，该技术可将氨氮浓度从800-1000mg/L降至10mg/L以下，处理效果显著优于传统生物法。
光催化氧化技术以TiO₂、ZnO等半导体材料为催化剂，在紫外光或可见光照射下产生·OH，氧化分解氨氮。该技术的优势在于利用清洁能源（太阳能），且催化剂可重复使用，符合绿色环保趋势。近年专利研发重点是提高催化剂的可见光响应能力与稳定性，例如“石墨烯基光催化剂”通过石墨烯的电子传导性能，抑制光生电子-空穴对复合，提升催化效率。
某高校申请的“氮掺杂石墨烯/TiO₂复合光催化剂”专利，在模拟太阳光照射下，氨氮降解速率较纯TiO₂提升2倍，且催化剂可重复使用20次以上，活性保持率超80%。在处理低浓度氨氮废水（氨氮浓度10-30mg/L）时，该技术可实现90%以上的去除率，出水水质达到回用标准，为水资源循环利用提供了新途径。
有人认为只要使用氨氮废水处理专利技术大全里的技术，就能完全解决氨氮废水问题。实际上，每种技术都有其适用范围和局限性，废水的水质、水量、处理要求等都会影响技术的处理效果。而且在实际应用中，单一技术往往难以达到理想的处理效果，通常需要多种技术联合使用。
《废水处理技术与工程》
《水处理工程》
《高级氧化技术在水处理中的应用》
《现代废水处理技术》
《环境工程微生物学》
氨氮废水来源广泛，未经处理直接排放会破坏生态平衡。随着环保法规趋严，相关专利技术成为解决问题的关键，2018 - 2023年我国氨氮废水处理相关专利申请量年均增长12%。 1. 物理化学处理技术：占专利总量38%，包含吹脱法和离子交换法。吹脱法通过调节pH吹脱氨，适用于高浓度废水，近五年相关专利超800件；离子交换法用树脂吸附氨氮，处理精度高，“磁性离子交换树脂”等研发活跃。 2. 生物处理技术：是中低浓度废水主流选择，2023年相关专利授权量占比45%。A/O工艺利用微生物协同脱氮，近年通过“分段进水A/O工艺”强化；短程硝化反硝化节能高效，如“耐低温短程硝化菌剂”解决冬季效率低问题。 3. 高级氧化技术：适用于难降解、高毒性废水，近三年专利申请量增长30%。电化学氧化利用电极反应氧化氨氮，“三维电极”技术成热点；光催化氧化用半导体催化剂，利用光能降解氨氮，“氮掺杂石墨烯/TiO₂复合光催化剂”提升效率和稳定性。
国家专利局公开数据
科科豆平台数据
八月瓜数据
知网相关综述文献
科科豆平台数据