高浓度氨氮废水处理常用技术

   日期:2022-06-14     浏览:32    评论:0    
核心提示:氨氮质量浓度大于500mg/L 的废水称为高浓度氨氮废水。工业废水和城市生活污水中氨氮的含量急剧上升,呈现氨氮污染源多、排放量大,并且排放的浓度增大的特点。针对高氨氮废水的处理技术主要使用吹脱法、化学沉淀法等。
 氨氮质量浓度大于500mg/L 的废水称为高浓度氨氮废水。工业废水和城市生活污水中氨氮的含量急剧上升,呈现氨氮污染源多、排放量大,并且排放的浓度增大的特点。针对高氨氮废水的处理技术主要使用吹脱法、化学沉淀法等。

 

一、吹脱法

将空气通入废水中,使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相,使废水得到处理的过程称为吹脱,常见的工艺流程见图1。

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吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。将氨氮废水pH调节至碱性,此时,铵离子转化为氨分子,再向水中通入气体,使其与液体充分接触,废水中溶解的气体和挥发性氨分子穿过气液界面,转至气相,从而达到去除氨氮的目的。常用空气或水蒸气作载气,前者称为空气吹脱,后者称为蒸汽吹脱。

蒸汽吹脱法效率较高,氨氮去除率能达到90%以上,但能耗较大,一般应用在炼钢、化肥、石油化工等行业,其优点是可回收利用氨,经过吹脱处理后可回收到氨质量分数达30%以上的氨水。

空气吹脱法的效率虽比蒸汽法的低,但能耗低、设备简单、操作方便。在氨氮总量不高的情况下,采用空气吹脱法比较经济,同时可用硫酸作吸收剂吸收吹脱出的氨氮,生成的硫酸铵可制成化肥。

但是在大规模的氨吹脱-汽提塔生产过程中, 产生水垢是较棘手的问题。通过安装喷淋水系统可有效解决软质水垢问题,可是对于硬质水垢,喷淋装置也无法消除。

此外,低温时氨氮去除率低,吹脱的气体形成二次污染。因此,吹脱法一般与其他氨氮废水处理方法联合运用,用吹脱法对高浓度氨氮废水进行预处理。

吹脱法处理氨氮技术参数:

(1)吹脱法普遍适宜的pH 在11 附近;

(2)考虑经济因素,温度在30~40 ℃附近较为可行,且处理率高;

(3)吹脱时间为3 h左右;

(4)气液比在5 000∶1 左右效果较好,且吹脱温度越高,气液比越小;

(5)吹脱后废水的浓度可降低到中低浓度;

(6)脱氮率基本保持90%以上。尽管吹脱法可以将大部分氨氮脱除, 但处理后的废水中氨氮仍然高达100mg/L 以上,无法直接排放,还需要后续深度处理。

二、化学沉淀法(磷酸铵镁沉淀法)

化学沉淀法的原理,是向氨氮污水中投加含Mg2+ 和PO43- 的药剂, 使污水中的氨氮和磷以鸟粪石(磷酸铵镁)的形式沉淀出来,同时回收污水中的氮和磷。

化学沉淀法的优点主要表现在: 工艺设计操作相对简单;反应稳定,受外界环境影响小,抗冲击能力强;脱氮率高,效果明显,生成的磷酸铵镁可作为无机复合肥使用,解决了氮的回收和二次污染的问题,具有良好的经济和环境效益。磷酸铵镁沉淀法适用于处理氨氮浓度较高的工业废水

 

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磷酸铵镁沉淀法处理氨氮废水的适宜条件是:pH 约为9.0,n(P)∶n(N)∶n(Mg)在1∶1∶1.2 左右,磷酸铵镁沉淀法的脱氮率能维持在较高水平,普遍能够达到90%以上。

 

 
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