環(huán)為課堂 | 高濃度氨氮廢水處理常用技術(shù),建議收藏~
氨氮質(zhì)量濃度大于500mg/L 的廢水稱為高濃度氨氮廢水。
工業(yè)廢水和城市生活污水中氨氮的含量急劇上升,呈現(xiàn)氨氮污染源多、排放量大,并且排放的濃度增大的特點(diǎn)。針對高氨氮廢水的處理技術(shù)主要使用吹脫法、化學(xué)沉淀法等。
一、吹脫法
將空氣通入廢水中,使廢水中溶解性氣體和易揮發(fā)性溶質(zhì)由液相轉(zhuǎn)入氣相,使廢水得到處理的過程稱為吹脫,常見的工藝流程見圖1。
吹脫法的基本原理是氣液相平衡和傳質(zhì)速度理論。
將氨氮廢水pH調(diào)節(jié)至堿性,此時(shí),銨離子轉(zhuǎn)化為氨分子,再向水中通入氣體,使其與液體充分接觸,廢水中溶解的氣體和揮發(fā)性氨分子穿過氣液界面,轉(zhuǎn)至氣相,從而達(dá)到去除氨氮的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣,前者稱為空氣吹脫,后者稱為蒸汽吹脫。
蒸汽吹脫法效率較高,氨氮去除率能達(dá)到90%以上,但能耗較大,一般應(yīng)用在煉鋼、化肥、石油化工等行業(yè),其優(yōu)點(diǎn)是可回收利用氨,經(jīng)過吹脫處理后可回收到氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)30%以上的氨水。
空氣吹脫法的效率雖比蒸汽法的低,但能耗低、設(shè)備簡單、操作方便。在氨氮總量不高的情況下,采用空氣吹脫法比較經(jīng)濟(jì),同時(shí)可用硫酸作吸收劑吸收吹脫出的氨氮,生成的硫酸銨可制成化肥。
但是在大規(guī)模的氨吹脫-汽提塔生產(chǎn)過程中, 產(chǎn)生水垢是較棘手的問題。通過安裝噴淋水系統(tǒng)可有效解決軟質(zhì)水垢問題,可是對于硬質(zhì)水垢,噴淋裝置也無法消除。
此外,低溫時(shí)氨氮去除率低,吹脫的氣體形成二次污染。因此,吹脫法一般與其他氨氮廢水處理方法聯(lián)合運(yùn)用,用吹脫法對高濃度氨氮廢水進(jìn)行預(yù)處理。
吹脫法處理氨氮技術(shù)參數(shù):
(1)吹脫法普遍適宜的pH 在11 附近;
(2)考慮經(jīng)濟(jì)因素,溫度在30~40 ℃附近較為可行,且處理率高;
(3)吹脫時(shí)間為3 h左右;
(4)氣液比在5 000∶1 左右效果較好,且吹脫溫度越高,氣液比越小;
(5)吹脫后廢水的濃度可降低到中低濃度;
(6)脫氮率基本保持90%以上。盡管吹脫法可以將大部分氨氮脫除, 但處理后的廢水中氨氮仍然高達(dá)100mg/L 以上,無法直接排放,還需要后續(xù)深度處理。
二、化學(xué)沉淀法(磷酸銨鎂沉淀法)
化學(xué)沉淀法的原理,是向氨氮污水中投加含Mg2+ 和PO43- 的藥劑, 使污水中的氨氮和磷以鳥糞石(磷酸銨鎂)的形式沉淀出來,同時(shí)回收污水中的氮和磷。
化學(xué)沉淀法的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在:
工藝設(shè)計(jì)操作相對簡單;反應(yīng)穩(wěn)定,受外界環(huán)境影響小,抗沖擊能力強(qiáng);脫氮率高,效果明顯,生成的磷酸銨鎂可作為無機(jī)復(fù)合肥使用,解決了氮的回收和二次污染的問題,具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。磷酸銨鎂沉淀法適用于處理氨氮濃度較高的工業(yè)廢水。
磷酸銨鎂沉淀法處理氨氮廢水的適宜條件是:pH 約為9.0,n(P)∶n(N)∶n(Mg)在1∶1∶1.2 左右,磷酸銨鎂沉淀法的脫氮率能維持在較高水平,普遍能夠達(dá)到90%以上。