氨氮吹脫塔淨化空氣無汙染

氨氮吹脫塔淨化空氣無汙染

一．高濃度氨氮塔  概述

高濃度氨氮廢水來源甚廣且排放量大。如化肥、焦化、石化、製藥、食品、垃圾填埋場等均產(chan) 生大量高濃度氨氮廢水。大量氨氮廢水排入水體(ti) 不僅(jin) 引起水體(ti) 富營養(yang) 化、造成水體(ti) 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(chan) 生毒害作用。

氨氮廢水對環境的影響已引起環保領域和範圍的重視，近20年來，國內(nei) 外對氨氮廢水處理方麵開展了較多的研究。其研究範圍涉及生物法、物化法的各種處理工藝，如生物方法有硝化及藻類養(yang) 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、化學沉澱法、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麵展現出誘人的前景。

本說明 介紹我單位廣泛使用的吹脫法。

二．技術說明

吹脫法用於(yu) 脫除水中氨氮，即將氣體(ti) 通入水中，使氣液相互充分接觸，使水中溶解的遊離氨穿過氣液界麵，向氣相轉移，從(cong) 而達到脫除氨氮的目的。常用空氣作載體(ti) （若用水蒸氣作載體(ti) 則稱汽提）。

  水中的氨氮，大多以氨離子（NH4+）和遊離氨（NH3）保持平衡的狀態而存在。其平衡關(guan) 係式如下：

  NH4++OH-NH3+H2O（1）

  氨與(yu) 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，遊離氨的比例較大，當pH值為(wei) 11左右時，遊離氨大致占90％。

  由式（2）可以看出，pH值是影響遊離氨在水中百分率的主要因素之一。另外，溫度也會(hui) 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值大於(yu) 10時，離解率在80以上，當pH值達11時，離解率高達98。

不同pH、溫度下氨氮的離解率，詳見下表：

影響吹脫率的因素很多。除了氣液接觸的麵積和方式、 氣液交換設備外，還有廢水性質、 水溫、pH值、氣液比等。

氨吹脫一般采用吹脫池和吹脫塔2類設備，但吹脫池占地麵積大，而且易造成二次汙染，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(nei) 裝有一定高度的填料，以增加氣液傳(chuan) 質麵積從(cong) 而有利於(yu) 氨氣從(cong) 廢水中解吸。廢水自上而下流過篩孔，自下而上鼓吹空氣，速度為(wei) 2米／秒左右.空氣能把流經篩孔的部分廢水吹成泡沫狀，從(cong) 而大大增加氣液二相接觸表麵積，提高氣液交換效率。常用填料有拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多麵空心球等。廢水被提升到填料塔的塔頂，並分布到填料的整個(ge) 表麵，通過填料往下流，與(yu) 氣體(ti) 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。廢水經噴嘴或淋噴頭噴灑成微小水滴自上而下降落，在降落過程中與(yu) 空氣充分接觸。水為(wei) 分散相，空氣為(wei) 連續相。此種曝氣方式常用於(yu) 去除易氧化的可溶性汙染物和廢水中的有害氣體(ti) 。

經氣液交換後的氣體(ti) 從(cong) 吹脫塔頂部到氣液分離器分離後，根據具體(ti) 情況進行有用物質的回收或處理。集於(yu) 塔底的廢水回用或排放。

*設備外形根據廢水處理量、水質、地域設計製作。

三、 影響因素及液氣比的確定

  影響遊離氨在水中分布的pH值、溫度等因素都會(hui) 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。下麵以逆流塔為(wei) 例分析液氣比的確定及其影響。

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

  在逆流吹脫塔中，對確定的廢水量而言，增大氣體(ti) 量，傳(chuan) 質推動力相應增大，有利於(yu) 氨氮吹脫去除。但氣量酞大，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，小液氣比受液泛氣速控製。液泛氣速與(yu) 塔式結構、填料種類和液體(ti) 物性等因素都有關(guan) 。  

四、 吹脫工藝的應用

吹脫法已廣泛用於(yu) 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。有些高濃度廢水經吹脫處理後，仍含有較高的氨，因而常與(yu) 其它工藝相結合。               

吹脫法+生物法

  采用吹脫一缺氧一兩(liang) 級好氧工藝處理垃圾滲濾液，其中氨氮含量達1400 mg/L，COD濃度為(wei) 4 0005 000 mg/L。選定pH值為(wei) 9.5，吹脫時間12 h，經吹脫後氨氮去除率為(wei) 60，經生化處理後氨氮去除率達95，同時取得90以上的COD去除效果。采用吹脫法與(yu) 生物法相結合處理垃圾滲濾液取得了成功的效果。

                      垃圾滲濾液處理工藝流程

  說明：

1.集水池的有效容積可根據廢水處理量而定，鋼砼結構，內(nei) 壁采用磺化煤瀝青三度防腐。
主要設備包括液下提升泵、液位傳(chuan) 感器。

    2.吹脫塔為(wei) 地上構築物，采用A3鋼製作玻璃鋼防腐。主要設備包括組合填料、布氣係統、布水係統。                      

五、項目綜述

  吹脫法用於(yu) 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(you) 點，實用性較強。采用與(yu) 生物法、氯化法等方法相結合的工藝能很好解決(jue) 吹脫處理後廢水中氨氮的含量仍然高而無法滿足排放要求這一問題。

氨氮吹脫塔淨化空氣無汙染