高氨氮預處理技術去除氨氮——吹脫法

氨氮廢水的處理方法主要有汽提法、生化法、離子交換法、斷點氯化法和磷酸銨鎂沉淀法。目前，國內(nèi)大多采用生化法和汽提法，而國外大多采用生化法和磷酸銨鎂沉淀法。吹脫法主要用于處理中高濃度大流量氨氮廢水。吹脫的氨可以回收利用，但存在易結(jié)垢、低溫氨氮去除率低、吹脫時間長、二次污染、出水氨氮濃度高等缺點。因此，明確影響排污方式的關鍵因素，提高氨氮去除率，對控制氨氮處理成本、控制水污染、實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

一、吹脫原理

汽提方法的基本原理是利用廢水中氨氮和其他揮發(fā)性物質(zhì)的實際濃度與平衡濃度之間的差異?？諝馄嵩?a data-mid="151" href="http://m.mydyf.com.cn/a/5095.html">堿性條件下使用。隨著氣提過程中氣體的連續(xù)排放，氣相中氨氣的濃度發(fā)生變化，因此在這種情況下實際濃度總是低于平衡濃度。z后，廢水中溶解的氨不斷通過氣液界面除去廢水中的NH3-N，通常使用空氣作為載體。

氨汽提是一個傳質(zhì)過程。驅(qū)動力來自空氣中氨的分壓和對應于廢水中氨濃度的平衡分壓之間的差異。液體表面氣體成分的分壓和液體中的濃度符合亨利定理，即成正比。這種方法也被稱為“氨分析法”，分析速率與溫度和氣液比有關。“汽提法”的基本原理是氣液平衡和傳質(zhì)速率理論。廢水中的氨氮通常以銨離子(NH4)和游離氨(NH3)的平衡狀態(tài)存在

當酸堿度為中性時，氨氮主要以銨離子(NH4)的形式存在。當酸堿度為堿性時，氨氮主要以游離氨(NH3)的狀態(tài)存在。吹脫法是在沸水中加入堿，調(diào)節(jié)酸堿度至堿性，先將廢水中的NH4轉(zhuǎn)化為NH3，然后通入蒸汽或空氣進行解吸，將廢水中的NH3轉(zhuǎn)化為氣相，從而去除水中的NH3-N。常用空氣或蒸汽用作載氣，前者稱為空氣汽提，后者稱為蒸汽汽提。

二、優(yōu)缺點

三、影響因素

缺點:進水和出水需要調(diào)節(jié)酸堿度。如果酸吸收吹出的氨氣不隨空氣進入大氣，會造成二次污染，高硬度廢水會有嚴重結(jié)垢。

4、吹脫時間

010-59000

常用包裝包括紙蜂窩、拉西環(huán)、聚丙烯保齡球環(huán)、聚丙烯多面體空心球等。廢水被提升到填料塔的頂部，并分配到填料的整個表面。水通過填料向下流動，并與氣流反向流動。在廢水離開塔之前，氨組分被部分汽提，但是進水的酸堿度需要保持不變?？諝庵邪钡姆謮弘S氨脫除程度的增加而增加，隨氣水比的增加而降低。影響吹脫法去除氨氮廢水的主要因素有酸堿度、溫度、氣液比/吹脫深度、吹脫時間等。

(1)水中氨氮的酸堿度主要存在于氨離子(NH4)和游離氨(NH3)保持平衡的狀態(tài)。平衡方程式如下:

nh4hnh3h2o(1)

方程式

有兩個因素影響氨從水到大氣的轉(zhuǎn)移: ，水-空氣界面的表面張力；其次，界面處氨濃度的差異具有小的表面張力，并釋放出大量氣態(tài)氨。如果形成水滴，氣態(tài)氨轉(zhuǎn)移的增加將很小。因此，水滴的重復形成有助于氨汽提。

水和大氣中氨氮濃度的差異是氣態(tài)氨轉(zhuǎn)移的驅(qū)動力。為了降低水滴周圍環(huán)境中氨氮的濃度，空氣快速必須循環(huán)，水滴與含有低濃度氣態(tài)氨的空氣攪拌，這有助于加速氨的釋放。

對于一定量的廢水，增加氣體量會增加傳質(zhì)的驅(qū)動力，這有利于氨氮的去除。但是，如果氣體體積太大，氣體速度太高，會影響廢水沿填料的正常流動，甚至阻止其向下流動，從而導致溢流。因此，對于一定量的廢水，較小的液氣比受淹沒率控制。然而，當進水很小時，會消耗大量的能量，所以一般的氨氮汽提工藝將氣液比控制在3000左右。

010-59000

減少吹掃時間有利于加快反應速度，增加處理能力，減少設備體積。徐瑩采用吹脫法處理垃圾滲濾液。吹脫段的酸堿度為11，氣液比為2000 ~ 2300，吹脫時間為9h。反應條件達到52.0%的吹脫效率。魯平采用汽提-缺氧-兩級好氧處理工藝處理垃圾滲濾液。垃圾滲濾液取自香港某垃圾填埋場，氨氮濃度為1400毫克/升，酸堿度為9.5，汽提時間為12h，汽提后氨氮去除率為60%。傅金祥等人使用鼓風法去除垃圾滲濾液。進水氨氮濃度為1800毫克/升，酸堿度為11，氣液比為360∶1，風量為3.0升/分鐘，鼓風時間為1h，去除率可達88.75%。由此可見，同一廢水處理的排污時間也有很大差異，這可能是由不同填料和裝置設計的合理性造成的。吹脫處理后，后續(xù)處理和運行成本可以得到很好的控制。