吹脫法處理高濃度氨氮廢水

時間：2007-01-23 來源： 作者：

    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、垃圾填埋場等均產生大量高濃度氨氮廢水。大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營養化、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生毒害作用[1]。氨氮廢水對環境的影響已引起環保領域和全球范圍的重視，近20 年來，國內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、化學沉淀法、折點氯化、電化學處理、催化裂解等。新的技術不斷出現，在處理氨氮廢水的應用方面展現出誘人的前景。本文側重介紹吹脫法處理高濃度氨氮廢水的技術特點及研究應用。

　　1 吹脫技術

　　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）保持平衡的狀態而存在。其平衡關系式如下：

　　氨與氨離子之間的百分分配率可用下式進行計算：

　　Ka=Kw /Kb=（CNH3·CH+）/CNH4+ （2）

　　式中：Ka—— —氨離子的電離常數；

　　Kw—— —水的電離常數；

　　Kb—— —氨水的電離常數；

　　C—— —物質濃度。

　　式（1）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％。

　　由式（2）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。表中數據表明，當pH值大于10 時，離解率在80%以上，當pH 值達11時，離解率高達98%且受溫度的影響甚微。

表1 不同pH、溫度下氨氮的離解率%

　　氨吹脫一般采用吹脫池和吹脫塔2 類設備，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備。

　　吹脫塔常采用逆流操作，塔內裝有一定高度的填料，以增加氣—液傳質面積從而有利于氨氣從廢水中解吸。常用填料有拉西環、聚丙烯鮑爾環、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度增加而增加，隨氣液比增加而減少。

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