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        媒體報道

        最全的污水處理常規分析控制指標

        更新時間:2020-04-07  瀏覽次數:393
        氨氮廢水處理常用的方法有汽提法、生化法、離子交換法、折點氯化法和磷酸銨鎂沉淀法。目前國內主要采用生化法和汽提法,國外主要采用生化法和磷酸銨鎂沉淀法。汽提法主要用于處理中、高濃度、大流量氨氮廢水。剝離后的氨氣可循環利用,但存在結垢容易、低溫脫氨氮效率低、剝離時間長、二次污染、出水氨氮濃度高等缺點。因此,澄清了影響汽提方法的關鍵因素,提高了氨氮的去除率??刂瓢钡幚沓杀?,控制水污染,實現城市可持續發展具有重要意義。


        一、吹脫原理

        剝離方法的基本原理是利用廢水中所含的氨氮等揮發性物質的實際濃度與平衡濃度之間的差異,并在堿性條件下使用空氣進行汽提,因為氣體在此期間連續排出。剝離過程,氣體改變。氣相中氨的濃度使得實際濃度總是低于在該條件下的平衡濃度,最后溶解在廢水中的氨不斷地通過氣 - 液界面,使得NH3-N在通常用空氣去除廢水。作為載體。

        氨汽提是一種傳質過程。驅動力來源于空氣中氨分壓與廢水中氨濃度平衡分壓之差。氣體組分在液位的分壓和液體中的濃度符合亨利定理,即比例關系。這種方法也稱為“氨分析法”。分析速率與溫度和氣液比有關。

        吹脫法的基本原理是氣液平衡理論和傳質速率理論廢水中的NH3-N通常以銨態(NH4)和游離氨(NH3)的形式存在。

        當pH為中性時,NH3-N主要以銨離子(NH4 +)的形式存在。當pH為堿性時,NH3-N主要處于游離氨(NH3)的狀態。剝離方法是在沸水中加入堿以調節pH。該值為堿性,廢水中的NH4 +首先轉化為NH3,然后通過蒸汽或空氣解吸,將廢水中的NH3轉化為氣相,從而從水中除去NH3-N。常用的空氣或水蒸氣作為載氣,前者稱為空氣吹脫,后者稱為蒸汽吹脫。

        二、優缺點

        優點:吹脫法用于處理高濃度氨氮廢水具有流程簡單、處理效果穩定、基建費和運行費較低等優點,實用性較強。

        缺點:進出水需要調整PH、如果沒有酸性吸收吹脫出來的氨氣隨空氣進入大氣引起二次污染、硬度高的廢水結垢嚴重。

        三、影響因素

        剝離方法通常使用兩種類型的設備:吹離罐(也稱為“曝氣池”)和吹離塔。但是,排污池面積大,容易污染周圍環境,因此使用塔式設備吹掉有毒氣體。塔式設備中填料汽提塔的主要特點是在塔內安裝一定高度的填料層,使填料塔表面積大,實現氣液充分接觸。

        常用填料有紙質蜂窩、拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂,并分布到填料的整個表面,水通過填料往下流,與氣流逆向流動,廢水在離開塔前,氨組份被部分汽提,但需保持進水的pH值不變??諝庵邪钡姆謮弘S氨的去除程度增加而增加,隨氣水比增加而減少。影響吹脫法處理氨氮廢水去除率主要是pH值、溫度、氣液比/吹脫水位深度、吹脫時間等因素。

        1.PH

        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:

        NH4++OH?NH3+H2O (1)

        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%。

        2.溫度

        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。

        從公式(2)可以看出,pH值是影響水中游離氨含量的主要因素之一。此外,溫度也影響反應式(1)的平衡。溫度升高,平衡向右移動。表1給出了不同條件下氨氮分解速率的計算值。表中數據表明,當pH值大于10:00時,分解率在80%以上,當pH值達到11:00時,分解率高達98%,對溫度的影響較小。

        3.氣液比

        氣液比:指空氣(蒸汽)和吹掃物(包括氨廢水)的體積比。

        影響氨從水向大氣轉移的因素有兩個:一個是水-空氣界面的表面張力;另一個是氨濃度差界面的表面張力最小,氣體氨釋放量最大。如果形成水滴,則氣氨輸送量的增加將非常小。因此,反復形成水滴有利于氨的去除。

        氨氮在水和大氣中的濃度差異是氣態氨遷移的驅動力。為了將液滴周圍環境中的氨氮濃度降到最低,必須對空氣進行快速循環,并在低濃度的空氣中攪拌液滴,有利于加快氨的釋放。

        對于確定的廢水量,增加氣體量,傳質驅動力相應增加,這有利于氨氮的去除。但是,如果氣體體積過大而氣體速度過高,則會影響廢水沿填料的正常流動甚至流下,這將引起溢流現象。因此,對于一定量的廢水,最低液氣比由液淹率控制;然而,當水流入量小時,消耗大量能量,因此氨 - 氮氣汽提過程通常將氣液比控制在約3000。

        4.吹脫時間

        減少排污時間有利于加快反應速度,提高處理能力,減少設備體積。徐英采用剝離法處理垃圾滲濾液。汽提段的pH值為11,氣液比在2000~2300之間,汽提時間為9小時。

        最佳剝采效率為52.0%。采用吹缺氧兩段好氧工藝處理滲濾液。垃圾滲濾液取自香港的一個垃圾填埋場。氨氮濃度為1400mg/L,pH值為9.5,吹掃時間為12小時,氨氮去除率為60%。

        傅金祥等采用剝離法處理垃圾滲濾液。進水氨氮濃度為1800mg/L,最佳pH值為11,最佳氣液比為360:1,風量為3.0L/min,汽提時間為1h,去除效率可達88.75%。

        由此可見,同一廢水處理的最佳吹掃時間也存在很大差異,可能是由于填料的不同、裝置設計的合理性等原因。經過吹氣處理后,可以很好地控制后續處理和運行成本。

        來源:網絡

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