高濃度氨氮廢水處理工藝簡析

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1、高濃度氨氮廢水（廢液）處理工藝簡析高濃度氨氮廢水來源甚廣且排放量大。如化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾填埋場等均產(chǎn)生大量高濃度氨氮廢水及各工廠車間生產(chǎn)過程中使用氨水的殘液或氨吸收液。大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營養(yǎng)化、造成水體黑臭，而且將增加給水處理的難度和成本，甚至對人群及生物產(chǎn)生毒害作用[1]。氨氮廢水對環(huán)境的影響已引起環(huán)保領(lǐng)域和全球范圍的重視，近20年來，國內(nèi)外對氨氮廢水處理方面開展了較多的研究。其研究范圍涉及生物法、物化法的各種處理工藝，如生物方法有硝化及藻類養(yǎng)殖；物理方法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉；化學法有離子交換法、氨吹脫

2、、化學沉淀法、折點氯化、電化學處理、催化裂解等。就行業(yè)內(nèi)的技術(shù)發(fā)展形勢及經(jīng)濟適用情況看目前主要采用吹脫法加深度處理工藝結(jié)合的辦法比較多，并且技術(shù)成熟，運行成本較低，可操作性較高?！　?吹脫技術(shù)　　吹脫法用于脫除水中氨氮，即將氣體通入水中，使氣液相互充分接觸，使水中溶解的游離氨穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達到脫除氨氮的目的。常用空氣作載體（若用水蒸氣作載體則稱汽提）。　　水中的氨氮，大多以氨離子（NH4+）和游離氨（NH3）保持平衡的狀態(tài)而存在。其平衡關(guān)系式如下：　　NH4++OH-NH3+H2O（1）　　氨與氨離子之間的百分分配率可用下式

3、進行計算：　　Ka=Kw/Kb=（CNH3·CH+）/CNH4+（2）　　式中：Ka———氨離子的電離常數(shù)；　　Kw———水的電離常數(shù)；　　Kb———氨水的電離常數(shù)；　　C———物質(zhì)濃度?！　∈剑?）受pH值的影響，當pH值高時，平衡向右移動，游離氨的比例較大，當pH值為11左右時，游離氨大致占90％?！　∮墒剑?）可以看出，pH值是影響游離氨在水中百分率的主要因素之一。另外，溫度也會影響反應式（1）的平衡，溫度升高，平衡向右移動。表1列出了不同條件下氨氮的離解率的計算值。表中數(shù)據(jù)表明，當pH值大于10時，離解率在80%以上，當pH值達11

4、時，離解率高達98%且受溫度的影響甚微?！　”?不同pH、溫度下氨氮的離解率%pH20℃30℃35℃9.02550589.560808310.080909311.0989898　　氨吹脫一般采用吹脫池和吹脫塔2類設(shè)備，但吹脫池占地面積大，而且易造成二次污染，所以氨氣的吹脫常采用塔式設(shè)備?！　〈得撍２捎媚媪鞑僮?，塔內(nèi)裝有一定高度的填料，以增加氣—液傳質(zhì)面積從而有利于氨氣從廢水中解吸。常用填料有拉西環(huán)、聚丙烯鮑爾環(huán)、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填料塔的塔頂，并分布到填料的整個表面，通過填料往下流，與氣體逆向流動，空氣中氨的分壓隨氨的去除程

5、度增加而增加，隨氣液比增加而減少。　　2影響因素及液氣比的確定　　影響游離氨在水中分布的pH值、溫度等因素都會影響吹脫效率。另外氣液比、噴淋密度等操作條件也是影響吹脫效率的主要因素。下面以逆流塔為例分析液氣比的確定及其影響?！　≡谀媪鞔得撍?，對確定的廢水量而言，增大氣體量，傳質(zhì)推動力相應增大，有利于氨氮吹脫去除。但氣量太大，氣速過高，將影響廢水沿填料正常下流甚至不能流下，即引起液泛現(xiàn)象。因此，對一定廢水量，最小液氣比受液泛氣速控制。液泛氣速與塔式結(jié)構(gòu)、填料種類和液體物性等因素都有關(guān)。顯然，實際的液氣比應滿足下式要求：（L/V）泛＜（L/V

6、）＜（L/V）amx（7）　　　　3吹脫工藝的應用吹脫法主要用于高濃度氨氮廢水（廢液）處理。已廣泛用于化肥廠廢水、垃圾滲濾液、石化、煉油廠等含氨氮廢水。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫，而高濃度廢水則常用蒸汽進行吹脫。有些高濃度廢水氨氮含量可達到5000mg/L以上，經(jīng)吹脫處理后，仍含有較高的氨。因而經(jīng)常采用吹脫法與其它工藝相結(jié)合的辦法來處理以達到徹底處理氨氮廢水的目的。主要有吹脫法+生物法；吹脫法+折點加氯法；吹脫法+化學沉淀法；吹脫法+膜過濾；吹脫法+氟石法。采用何種工藝及可根據(jù)實際廢水污染物質(zhì)決定。吹脫法+生物法：此法主要適用于廢水中

7、除了氨氮污染源外還含有COD污染源的廢水，如填埋場的垃圾滲濾液，除了氨氮之外COD含量很高，可生化性很強。因此吹脫法把大量氨氮去除后可采用厭氧好氧的工藝深入除了氨氮及COD。吹脫法+折點氯化法：此法主要適用于工業(yè)高濃度廢水（廢液），如車間使用氨水或氨水吸收液，氨氮含量很高，經(jīng)吹脫法處理后仍無法直接達標，但含量已不是很高，因此可以考慮向吹脫法出水中投加氯或次氯酸鈉，用其極強的氧化性把廢水中的殘余氨氮直接氧化為氮氣或硝酸鹽或亞硝酸鹽類。氮氣及硝酸鹽或亞硝酸鹽類均已不屬污染源類，因此廢水得以達標排放。吹脫法+化學沉淀法：此法主要適用于工廠車間費氨

8、水或氨水吸收液的去除，主要的要求是工廠在排放廢氨水或氨水吸收液的同時車間有廢磷酸排放。氨氮和磷酸根離子和Mg離子在一定比例下可以直接生成磷酸銨鎂沉淀。沉淀析出后送至填埋場填埋處理