CN108190989B - 一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法及装置，该装置包括至少三个串联相连的脱氮柱，脱氮柱自上而下均包括布水系统(3)、填料层(4)、布气系统(7)、以及放空管(8)，该脱氮柱分离待处理高氨氮废水中的NH₄ ⁺，这三个脱氮柱通过循环水泵系统串联相连形成循环回路；这三个脱氮柱的上部均与气水分离器(5)、真空泵(6)相连，用于对这三个脱氮柱进行抽真空处理并进行气液分离。本发明通过对装置的整体结构及内部组成、各个细节组件，相应处理方法的整体工艺流程设计、及各个步骤的参数条件进行改进，基于负压脱氮降低废水中氨氮的含量，能够有效解决高氨氮废水(如电解锰锰渣渗滤液)中高浓度氨氮去除率低、药剂成本高的问题。

Description

一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法及装置

技术领域

本发明属于水处理技术领域，更具体地，涉及一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法及装置，尤其适用于电解锰锰渣渗滤液中氨氮的脱除。

背景技术

高氨氮废水是一类常见的工业废水，以锰渣渗滤液为例，锰渣渗滤液属高浓度氨氮工业废水的一种，其氨氮浓度一般可达500mg/L以上，最高甚至有几万mg/L，而且含有大量Mn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄ ^2-等阴阳离子。为解决电解锰行业中锰渣渗滤液带来的水环境污染问题，寻求既经济又实用的处理技术已成为国内外学者普遍关注的焦点。

以前国家环保部门要求电解锰行业去除废水中氨氮采用化学沉淀法，即向含氨氮废水中投加镁的化合物和磷酸或磷酸氢盐，三者反应生成难溶盐MgNH₄PO₄·6H₂O(简称MAP)沉淀，从而去除废水中的氨氮。此方法工艺简单、效率高，但是应用十几年来因此方法产生新的危废数以吨计，给环境造成了大量的污染，并且沉淀药剂投加量大，成本较高。

近年来，国内电解锰厂脱氮工艺大都采用吹脱法，即工程上化学沉淀除锰后，将氨氮废水pH调至11以上，在吹脱塔中通过气液接触，将废水中的游离氨由液相转移到气相吹脱出来。此方法虽然工艺简单，但是调节pH使用的药剂量大、能耗和维护工作量大。而且由于药剂一般选择氢氧化钙，当pH调高至11以上时设备易结垢，降低脱氮效果。因此，吹脱法已不太适用于电解锰渣渗滤液脱氮工艺要求，寻求一种既经济又环保的方法，来降解高氨氮废水(尤其是锰渣渗滤液)中高浓度氨氮已迫在眉睫。

发明内容

针对现有高氨氮废水(如电解锰锰渣渗滤液)中氨氮的去除技术存在药剂调节成本高，二次危废量大的缺点，本发明的目的在于提供一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法及装置，其中通过对装置的整体结构及内部组成、各个组件(如布水系统组件、填料层组件、布气系统组件等)的细节结构，相应处理方法的整体工艺流程设计、及各个步骤的参数条件(尤其是真空度、废水pH值等)进行改进，基于负压脱氮降低废水中氨氮的含量，与现有技术相比能够有效解决高氨氮废水中高浓度氨氮去除率低、药剂成本高的问题，本发明中适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法及装置可在较低的药剂投加调节pH的前提下，采用抽真空的方式降低废水液面NH₃分压，使废水中游离的NH₃不断逸出，然后迫使废水中NH₄ ⁺不断向NH₃转化，并且基于该装置工作过程中的负压，利用布气系统组件可以向该装置内自动补充空气，逃逸出的NH₃含有较少的杂质空气，可以通过吸收工艺进行回收利用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置，其特征在于，包括至少三个串联相连的脱氮柱，任意一个所述脱氮柱自上而下均包括布水系统(3)、填料层(4)、布气系统(7)、以及放空管(8)，该脱氮柱分离待处理高氨氮废水中的NH₄ ⁺，其中，所述布水系统(3)用于向该脱氮柱注入待处理高氨氮废水，所述填料层(4)用于切割该脱氮柱内包含的待处理高氨氮废水的液面，所述布气系统(7)用于向该脱氮柱内通入气体，所述放空管(8)位于该脱氮柱的底部；

这三个脱氮柱通过循环水泵系统(10，26，27)串联相连形成循环回路，沿该回路中的液体流向，任意一个所述脱氮柱的下部通过循环水泵系统(10，26，27)与下一个所述脱氮柱的布水系统(3)相连；这三个脱氮柱的上部均与气水分离器(5)相连，该气水分离器(5)还与真空泵(6)相连，用于对这三个脱氮柱进行抽真空处理并进行气液分离；

优选的，所述待处理高氨氮废水中，氨氮的浓度以N元素计为500mg/L以上。

作为本发明的进一步优选，分别记这三个脱氮柱为第一脱氮柱、第二脱氮柱和第三脱氮柱，则所述第一脱氮柱的下部通过循环水泵系统(26)与所述第二脱氮柱的布水系统(3)相连，所述第二脱氮柱的下部通过循环水泵系统(27)与所述第三脱氮柱的布水系统(3)相连，所述第三脱氮柱的下部通过循环水泵系统(10)与所述第一脱氮柱的布水系统(3)相连；

任意一个所述脱氮柱的上部均设置有真空表(1)，该真空表(1)用于检测该脱氮柱上部的真空度；

优选的，所述循环水泵系统(10，26，27)上设置有流量计(9)，用于对该循环水泵系统(10，26，27)中的液体流量进行计量。

作为本发明的进一步优选，任意一个所述脱氮柱均为圆柱形，该圆柱形的柱高为1200mm，直径为120mm，在所述脱氮柱的上部和下部分别设置有上部密封板(16)和下部密封板(17)，该脱氮柱的上部和下部均通过法兰(2)连接，所述上部密封板(16)上设置有进水孔(13)、循环水孔(14)、抽气孔(15)、以及真空表接孔，所述下部密封板(17)上设置有进气竖管接孔、以及放空管接孔，该下部密封板(17)还与循环水管(24)相连，用于将经该脱氮柱处理后的液体通过该循环水管(24)输送至循环水泵系统(10，26，27)；

优选的，所述进水孔(13)、所述循环水孔(14)、所述抽气孔(15)的孔径均为16mm。

作为本发明的进一步优选，所述布水系统(3)包括进液竖管(19)和进液横管(18)，所述进液横管(18)呈辐射状布置于所述进液竖管(19)的末端；

优选的，所述进液竖管(19)的直径为16mm，所述进液横管(18)按每30°设置一根的方式设置，任意一根所述进液横管(18)的直径为5mm，长度为55mm；

所述进液竖管(19)的底端内嵌有穿孔平板，该穿孔平板上小孔的直径为2mm；所述进液横管(18)上均匀布置有小孔(20)，该小孔(20)的直径为2mm；

所述布气系统(7)包括进气竖管(22)和进气横管(21)，所述进气横管(21)呈辐射状布置于所述进气竖管(22)的末端；

优选的，所述进气竖管(22)的直径为16mm，所述进气横管(21)按每30°设置一根的方式设置，任意一根所述进气横管(21)的直径为5mm，长度为55mm；

所述进气竖管(22)的顶端内嵌有穿孔平板，该穿孔平板上小孔的直径为2mm；所述进气横管(21)上均匀布置有小孔(23)，该小孔(23)的直径为2mm。

作为本发明的进一步优选，所述填料层(4)所采用的填料为鲍尔环；优选的，该填料层(4)的高度H满足：

其中，H为填料高度，单位为m；Q_L为废水流量，单位为L/s；Q_g为进气流量，单位为L/s；K_La为总传质系数，单位为S^-1；m为亨利常数转换系数，且m＝55.49RT/K_A；R为气体常数；T为开尔文温度，单位为K；K_A为亨利常数，单位为kPa；A为所述脱氮柱的断面面积，单位为m²；c₁、c₂分别为液相中出柱与进柱的氨气浓度，单位均为mol/L；ρ₂为气相出柱的氨气浓度，单位均为mol/L；

所述填料层(4)的高度H为500mm。

按照本发明的另一方面，本发明提供了一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法，其特征在于，该方法采用负压抽真空的方式将高氨氮废水中的氨氮以氨气的形式抽吸出来，以此脱除该高氨氮废水中的氨氮；该方法采用上述适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置，具体包括以下步骤：

(1)将待处理高氨氮废水泵入第三脱氮柱中，使该第三脱氮柱中的液面上升；然后启动循环水泵系统(10)，将该第三脱氮柱内的待处理高氨氮废水泵入第一脱氮柱中，使该待处理高氨氮废水在所述第一脱氮柱的布水系统的作用下均匀分布在填料上，呈膜状下落；

(2)接着，启动循环水泵系统(26)，将经所述第一脱氮柱处理的高氨氮废水作为待处理高氨氮废水泵入第二脱氮柱中，使该待处理高氨氮废水在所述第二脱氮柱的布水系统的作用下均匀分布在填料上，呈膜状下落；

(3)然后，启动循环水泵系统(27)，将经所述第二脱氮柱处理的高氨氮废水作为待处理高氨氮废水泵入第三脱氮柱中，使该待处理高氨氮废水在所述第三脱氮柱的布水系统的作用下均匀分布在填料上，呈膜状下落；

(4)调节所述循环水泵系统(10，26，27)内的流量，使高氨氮废水在该第一脱氮柱、第二脱氮柱和第三脱氮柱之间稳定循环；

(5)启动真空泵，使所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱上部均形成负压，待该适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置中的高氨氮废水重新循环稳定后，在高氨氮废水循环的情况下，利用布气系统分别向所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱内输入气体，使位于所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱内的高氨氮废水液面表面处NH₃的分压降低，使该高氨氮废水中的氨氮将以NH₃形式逸出，从而降低高氨氮废水中的氨氮含量。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(5)中，所述启动真空泵是将所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱内的真空度抽至最低；所述布气系统在利用时，则是通过调节该布气系统的进气量，使所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱内的真空度满足0.05-0.09Mpa。

作为本发明的进一步优选，所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱的直径及填料层高度完全相同，该适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置在布气系统输入气体处理开始T₀时刻的氨氮脱除率η满足：

其中，G₁为布气系统输入气体处理开始T₀时刻时循环高氨氮废水中以N元素计的NH₄ ⁺浓度，单位为mg/L；G₀为布气系统输入气体开始前循环高氨氮废水中以N元素计的NH₄ ⁺浓度，单位为mg/L；R为循环高氨氮废水中NH₃浓度与NH₄ ⁺浓度比；Q为抽气量，单位为m³/h；V为循环高氨氮废水体积，单位为L；m为亨利常数转换系数，且m＝55.49RT/K_A；R为气体常数；T为开尔文温度，单位为K；K_A为亨利常数，单位为kPa；K_La为总传质系数，单位为S^-1；A为脱氮柱的断面面积，单位为m²；H为填料高度，单位为m；T₀为处理时间，单位为min。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，向所述第三脱氮柱泵入的所述待处理高氨氮废水其pH值满足8-10；

所述步骤(5)中，通过所述布气系统输入的气体为空气；所述高氨氮废水在布气系统输入气体情况下的循环处理时间为0-75min。

本发明所基于的原理如下：

在水中NH₄ ⁺与NH₃存在如下平衡关系：

NH₄ ⁺+OH^-＝NH₃+H₂O

根据Henry’s law，温度一定的条件下，溶于液相的NH₃含量与气相中NH₃分压成比例关系。当高氨氮废水与空气界面上出现负压时，气相中NH₃分压降低，则液相中的NH₃含量将减少以符合Henry’s law。此时液相中的NH₃逸出至气相。由于负压抽吸的作用，气相中的NH₃瞬间被抽走，这样气相中NH₃分压始终处于较低状态。当液相中NH₃含量降低时，上述反应则会向生成NH₃的方向进行，使液相中NH₃含量升高。所以在负压的连续作用下，废水中的NH₃会源源不断地从液相转入气相中被抽走而达到脱氮的目的。

本发明采用了一种全新的高效的氨氮脱除方式，其特点是：可在常温下，高氨氮废水流经3级脱氮柱的同时，对脱氮柱进行抽真空的方式，降低废水表面的氨气分压，使废水中氨氮逸出。脱氮柱装有填料起到了快速更新气液界面的作用；且下部布气系统由于抽真空的作用，不断有空气进入补充，同样对加快气液界面更新有促进作用；本发明正是利用装置各个组件之间的整体配合，实现了高氨氮废水(如锰渣渗滤液)中氨氮的脱除。本发明在布水过程中优选使用开孔管式布水器，起到了很好的均匀布水作用，避免了使用旋转布水器废水被甩向器壁造成短流的缺点。本发明中的布气系统，不需要额外的能量输入，由于抽真空的特点，在大气压作用下，空气会自动进入柱内，提高了气液界面的更新能力，加快了脱氮效率。在运行过程中，通过3柱串联运行，通过逐级去除的方式脱除氨氮，提高了脱氮效果。

总体而言，通过本发明所构思设计的装置和实施技术方法，能够取得如下效果：

(1)本发明在处理过程中，采用负压抽吸的方式，只需向废水中加入少量药剂调节pH，在75min以内就可以将废水中氨氮脱出，氨氮去除率在90％-95％。

(2)本发明中适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置，由3根相同的脱氮柱串联组成，构成3级处理；本发明在处理过程中，基于处理装置，从理论上推导出了氨氮去除率公式和填料层高度公式，公式如下：

氨氮脱除率η满足：

填料层高度H满足：

利用这两个公式，本发明可以通过控制处理装置及处理方法的参数设置，实现高氨氮废水(如锰渣渗滤液)中氨氮的可控脱除。

可见，本发明通过设置特定结构、组成的装置，可在较低药剂成本下(本发明在应用时，只需采用药剂调整初始状态下待处理高氨氮废水其pH值即可，药剂用量可大大减少)，使得高浓度氨氮废水通过布水器分散分布在下层填料表面，然后采取负压抽真空的方式，降低填料液面处NH₃的分压，从而废水中的氨氮不断以NH₃的形式被抽出去除，可解决目前高氨氮废水(如锰渣渗滤液)中高浓度氨氮去除率低，药剂成本高的问题。本方法和设备运行成本低，构思新颖，易于推广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明脱氮装置，上下密封板的结构详图。

图3为本发明脱氮装置，布水系统和布气系统的结构详图。

图中各附图标记的含义如下：1为真空表，2为法兰，3为布水系统，4为填料层，5为气水分离器，6为真空泵系统，7为布气系统，8为放空管，9为流量计(如转子流量计)，10为循环水泵系统，11为脱氮柱，12为竖管接孔，13为进水孔，14为循环水孔，15为抽气孔，16为下部密封(即下部密封板)，17为上部密封(即，上部密封板)，18为横管(即进液横管)，19为竖管(即进液竖管)，20为小孔(即进液小孔)，21为横管(即进气横管)，22为竖管(即进气竖管)，23为小孔(即进气小孔)，24为循环水管，25为循环水泵，26、27均为循环水泵系统。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置，主体由3个相同的脱氮柱串联构造，目的是多级处理提高氨氮脱除率。单级脱氮柱装置包括：真空表(1)、法兰(2)、布水系统(3)、填料层(4)、气水分离器(5)、真空泵系统(6)、布气系统(7)、放空管(8)、流量计(9)、循环水泵系统(10、26、27)、脱氮柱(11)。所述脱氮柱上下由法兰密封，密封板上开有小孔如图2所示(例如，下部密封板上连接进气竖管，循环水管和放空管，其中循环水管接口未示出)。所述填料层采用鲍尔环填料，高度由公式计算得出。所述布水系统和布气系统由辐射状穿孔管组成，穿孔管安装角度为30^o，如图3所示，不同之处在于布水系统穿孔朝下，布气系统穿孔朝上(即，进液横管18上均匀向下布置小孔20，进气横管21均匀向上布置小孔23)。

其中，填料层高度优选为500mm，均匀充填鲍尔环填料。填料的目的在于切割水面，使气液界面不断更新，有利于氨氮的脱除。另外，布水系统高于填料层。

本发明主要反应原理是：NH₄ ⁺+OH^-＝NH₃+H₂O。根据Henry’s law，温度一定的条件下，溶于液相的NH₃含量与气相中NH₃分压成比例关系。当高氨氮废水与空气界面上出现负压时，气相中NH₃分压降低，则液相中的NH₃含量将减少以符合Henry’s law。此时液相中的NH₃逸出至气相。由于负压抽吸的作用，气相中的NH₃瞬间被抽走，这样气相中NH₃分压始终处于较低状态。当液相中NH₃含量降低时，上述反应则会向生成NH₃的方向进行，使液相中NH₃含量升高。所以在负压的连续作用下，废水中的NH₃会源源不断地从液相转入气相中被抽走而达到脱氮的目的。

基于上述适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置，相应处理方法可以包括以下步骤：

(1)将高浓度的氨氮废水泵入脱氮柱3#中，使3#液面上升。启动循环水泵25，将3#柱中的废水泵入1#柱，并在布水器的作用下，废水均匀分布在填料上，呈膜状下落。

(2)当1#柱废水液面上升一定高度时，启动循环水泵26，将,1#柱中的废水泵入2#柱，并在布水器的作用下，废水均匀分布在填料上，呈膜状下落.

(3)当2#柱废水液面上升一定高度时，启动循环水泵27，将2#柱中的废水泵入3#柱，并在布水器的作用下，废水均匀分布在填料上，呈膜状下落.

(4)调节转子流量计，使废水在1#、2#、3#柱中处于稳定循环状态。稳定循环状态下，对于任意一个脱氮管，废水的进量与出量两者相等。

(5)启动真空泵，调节真空调节阀，使负压脱氮装置内真空度达到最大。待装置内废水重新循环稳定后，调节装置底部的进气调节阀，使真空度下降到适宜值。在适宜真空度下(如0.05-0.09MPa)，由于废水表面处NH₃的分压降低，废水中氨氮将以NH₃形式被抽出。

本发明在布水过程中选择了开孔管式布水器，起到了很好的均匀布水作用，避免了使用旋转布水器废水被甩向器壁造成短流的缺点。本发明中的布气系统，不需要额外的能量输入，由于抽真空的特点，在大气压作用下，空气会自动进入柱内，提高了气液界面的更新能力，加快了脱氮效率。在运行过程中，选择3柱串联运行，通过逐级去除的方式脱除氨氮，提高了脱氮效果。

以下实施例将以锰渣渗滤液作为高氨氮废水为例，进行详细说明。

案例1

本实施案例选取与实际锰渣渗滤液成分相似的模拟废水，氨氮浓度为1000mg/L。控制装置真空度为0.09MPa，分别控制废水pH为8、9、10。运行75min。氨氮去除率分别为32.98％、58.57％、94.02％。

案例2

本实施案例选取与实际锰渣渗滤液成分相似的模拟废水，氨氮浓度为1000mg/L。控制装置真空度为0.08MPa，分别控制废水pH为8、9、10。运行75min。氨氮去除率分别为27.68％、56.57％、92.04％。

案例3

本实施案例选取与实际锰渣渗滤液成分相似的模拟废水，氨氮浓度为1000mg/L。控制装置真空度为0.07MPa，分别控制废水pH为8、9、10。运行75min。氨氮去除率分别为28.38％、53.17％、90.17％。

案例4

本实施案例选取与实际锰渣渗滤液成分相似的模拟废水，氨氮浓度为1000mg/L。控制装置真空度为0.06MPa，分别控制废水pH为8、9、10。运行75min。氨氮去除率分别为32.38％、55.46％、93.15％。

案例5

本实施案例选取与实际锰渣渗滤液成分相似的模拟废水，氨氮浓度为1000mg/L。控制装置真空度为0.05MPa，分别控制废水pH为8、9、10。运行75min。氨氮去除率分别为27.15％、53.67％、91.07％。

案例6

本实施案例选取实际锰渣渗滤液。锰渣渗滤液水质指标如下。

表1 锰渣渗滤液主要水质指标

控制装置真空度为0.05MPa，分别控制废水pH为8、9、10。运行75min。氨氮去除率分别为22.13％、41.79％、90.01％。

本发明中脱氮柱的个数为3个(相应的，废水能经3级脱氮处理)，当然也可以设置成大于3个的情况(如4个等)，相应的，这多个彼此相同的脱氮柱可以通过彼此串联形成回路。另外，本发明给出的填料层高度H和氨氮脱除率η的计算公式中，总传质系数K_La可以根据实际使用时多次实验拟合得出，不同温度下的亨利常数K_A可以通过查表得出，气体常数R为8.314J/(mol·K)。

本发明中的负压是指压强低于一个标准大气压(即1atm)的情况。本发明适用的锰渣渗滤液满足本领域的常规定义，高氨氮废水中的氨氮浓度一般可达500mg/L以上，最高甚至有几万mg/L，而且含有大量Mn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄ ^2-等阴阳离子。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法，其特征在于，该方法采用负压抽真空的方式将高氨氮废水中的氨氮以氨气的形式抽吸出来，以此脱除该高氨氮废水中的氨氮；该方法所采用的适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置，包括三个串联相连的脱氮柱，每个脱氮柱用于提供0.05-0.09Mpa的真空度，任意一个所述脱氮柱自上而下均包括布水系统(3)、填料层(4)、布气系统(7)、以及放空管(8)，该脱氮柱分离待处理高氨氮废水中的NH₄ ⁺，其中，所述布水系统(3)用于向该脱氮柱注入待处理高氨氮废水，所述填料层(4)用于切割该脱氮柱内包含的待处理高氨氮废水的液面，所述布气系统(7)用于向该脱氮柱内通入气体，所述放空管(8)位于该脱氮柱的底部；

这三个脱氮柱通过循环水泵系统(10，26，27)串联相连形成循环回路，沿该回路中的液体流向，任意一个所述脱氮柱的下部通过循环水泵系统(10，26，27)与下一个所述脱氮柱的布水系统(3)相连；这三个脱氮柱的上部均与气水分离器(5)相连，该气水分离器(5)还与真空泵(6)相连，用于对这三个脱氮柱进行抽真空处理并进行气液分离；

所述待处理高氨氮废水中，氨氮的浓度以N元素计为500mg/L以上；

并且，所述填料层(4)所采用的填料为鲍尔环；该填料层(4)的高度H满足：

其中，H为填料高度，单位为m；Q_L为废水流量，单位为L/s；Q_g为进气流量，单位为L/s；K_La为总传质系数，单位为S^-1；m为亨利常数转换系数，且m＝55.49RT/K_A；R为气体常数；T为开尔文温度，单位为K；K_A为亨利常数，单位为kPa；A为所述脱氮柱的断面面积，单位为m²；c₁、c₂分别为液相中出柱与进柱的氨气浓度，单位均为mol/L；ρ₂为气相出柱的氨气浓度，单位均为mol/L；

分别记这三个脱氮柱为第一脱氮柱、第二脱氮柱和第三脱氮柱，则所述第一脱氮柱的下部通过循环水泵系统(26)与所述第二脱氮柱的布水系统(3)相连，所述第二脱氮柱的下部通过循环水泵系统(27)与所述第三脱氮柱的布水系统(3)相连，所述第三脱氮柱的下部通过循环水泵系统(10)与所述第一脱氮柱的布水系统(3)相连；

该方法具体包括以下步骤：

(1)将待处理高氨氮废水泵入第三脱氮柱中，使该第三脱氮柱中的液面上升；然后启动循环水泵系统(10)，将该第三脱氮柱内的待处理高氨氮废水泵入第一脱氮柱中，使该待处理高氨氮废水在所述第一脱氮柱的布水系统的作用下均匀分布在填料上，呈膜状下落；向所述第三脱氮柱泵入的所述待处理高氨氮废水其pH值满足8-10；

(2)接着，启动循环水泵系统(26)，将经所述第一脱氮柱处理的高氨氮废水作为待处理高氨氮废水泵入第二脱氮柱中，使该待处理高氨氮废水在所述第二脱氮柱的布水系统的作用下均匀分布在填料上，呈膜状下落；

(3)然后，启动循环水泵系统(27)，将经所述第二脱氮柱处理的高氨氮废水作为待处理高氨氮废水泵入第三脱氮柱中，使该待处理高氨氮废水在所述第三脱氮柱的布水系统的作用下均匀分布在填料上，呈膜状下落；

(4)调节所述循环水泵系统(10，26，27)内的流量，使高氨氮废水在该第一脱氮柱、第二脱氮柱和第三脱氮柱之间稳定循环；

(5)启动真空泵，使所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱上部均形成负压，待该适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置中的高氨氮废水重新循环稳定后，在高氨氮废水循环的情况下，利用布气系统分别向所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱内输入气体，使位于所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱内的高氨氮废水液面表面处NH₃的分压降低，使该高氨氮废水中的氨氮将以NH₃形式逸出，从而降低高氨氮废水中的氨氮含量；

所述步骤(5)中，所述启动真空泵是将所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱内的真空度抽至最低；所述布气系统在利用时，则是通过调节该布气系统的进气量，使所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱内的真空度满足0.05-0.09Mpa。

2.如权利要求1所述适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法，其特征在于，所述第一脱氮柱、所述第二脱氮柱和所述第三脱氮柱的直径及填料层高度完全相同，该适用于高氨氮废水的氨氮脱除装置在布气系统输入气体处理开始T₀时刻的氨氮脱除率η满足：

其中，G₁为布气系统输入气体处理开始T₀时刻时循环高氨氮废水中以N元素计的NH₄ ⁺浓度，单位为mg/L；G₀为布气系统输入气体开始前循环高氨氮废水中以N元素计的NH₄ ⁺浓度，单位为mg/L；R为循环高氨氮废水中NH₃浓度与NH₄ ⁺浓度比；Q为抽气量，单位为m³/h；V为循环高氨氮废水体积，单位为L；m为亨利常数转换系数，且m＝55.49RT/K_A；R为气体常数；T为开尔文温度，单位为K；K_A为亨利常数，单位为kPa；K_La为总传质系数，单位为S^-1；A为脱氮柱的断面面积，单位为m²；H为填料高度，单位为m；T₀为处理时间，单位为min。

3.如权利要求1所述适用于高氨氮废水的氨氮脱除方法，其特征在于，

所述步骤(5)中，通过所述布气系统输入的气体为空气；所述高氨氮废水在布气系统输入气体情况下的循环处理时间为0-75min。

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