吹脫法處理高濃度氨氮廢水

時間：2007-01-23 來源： 作者：

　　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。

　　氨吹脫是一個相轉移過程，推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差，由物料守衡（見圖1）可得吹脫塔操作線方程為：

　　Y=L/V（X~X1）+Y1 （3）

圖1 逆流吹脫塔物料衡算

　　即以（L/V）為斜率的直線，如圖2 的直線MN。在此，L 值已經確定，若減少吹脫氣體的用量，操作線斜率將會增大，點N 便沿垂直線X=X2向上移動，傳質推動力（X2 ~X2*）或（Y2 ~Y2*）隨之減小，當點N 落在線Y*上時，Y2=Y2*，塔頂吹脫氣體濃度達到平衡，即最高濃度。此時氣體用量最小，這是理論上液氣比能達到的最大值，但推動力變為0。

　�。�L/V）max=（Y2*~Y1）/（X2~X1） （4）

　　通常要求達到的氨去除程度（X1）、進口濃度（X2）為已知，空氣進口濃度（Y1）為零，Y2*為與X2對應的氣體平衡濃度，可由亨利定律求得[2、3]，如下式：

　　Y=mX （5）

　　因此最大液氣比可表示為：

　�。�L/V）max=mX2 /（X2~X1）（6）

　　式中m為平衡常數，是溫度的函數。所以溫度對氣體平衡濃度進而對（L/V）max有較大的影響。有文獻報道[4]，當溫度從10℃變為40℃時，（L / V ）max從0.58增大到2.4。

　　在逆流吹脫塔中，對確定的廢水量而言，增大氣體量，傳質推動力相應增大，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。液泛氣速與塔式結構、填料種類和液體物性等因素都有關。顯然，實際的液氣比應滿足下式要求：

　�。�L/V）泛＜（L/V）＜（L/V）amx （7）

圖2 逆流吹脫塔操作線

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