万博在线登录注册 物化法除氨氮的技術匯總!

2021-04-12  來自: 万博在线登录注册 瀏覽次數:177

氨氮 去除手段我們常用到生化脫氮,但是在一些特殊場合或者應急情況下,可能需要用到非生化的手段去去除!

1、吹脫法

吹脫法的基本原理是氣液相平衡和傳質速度理論。 万博在线登录注册 中的NH3-N通常以銨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的狀態把持平衡而存在的:

NH4++OH↹NH3+H2O

當PH為中性時,NH3-N主要以銨離子(NH4+)形式存在,當PH值為堿性,NH3-N主要以游離氨(NH3)狀態存在吹脫法是在沸水中加入堿,調節PH值至堿性,先將万博在线登录注册中的NH4+轉化為NH3,然后通入蒸汽或空氣進行解吸,將万博在线登录注册中的NH3轉化為氣相,從而將NH3-N從水中去除。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。

而控制吹脫效率高低的關鍵因素是溫度、氣液比和pH。

在水溫大于25 ℃,氣液比控制在3500左右,滲濾液pH控制在10.5左右,對于氨氮濃度高達2000~4000mg/L的 垃圾滲濾液 ,去除率可達到90%以上。吹脫法在 低溫 時氨氮去除效率不高。

采用超聲波吹脫技術對化肥廠高濃度 氨氮万博在线登录注册 (例如882mg/L)進行了處理試驗。佳 工藝 條件為pH=11,超聲吹脫時間為40min,氣水比為一千:1試驗結果表明,万博在线登录注册采用超聲波輻射以后,氨氮的吹脫效果明顯增加,與傳統吹脫技術相比,氨氮的去除率增加了17%~164%,在90%以上,吹脫后氨氮在100mg/L以內。

為了以較低的代價將pH調節至堿性,需要向万博在线登录注册中投加一1定量的氫 氧化 鈣,但容易生水垢。同時,為了防止吹脫出的氨氮造成二次污染,需要在吹脫塔后設置氨氮吸收裝置。

在處理經UASB預處理的垃圾滲濾液(2240mg/L)時發現在pH=11.5,反應時間為24h,僅以120r/min的速度梯度進行機械攪拌,氨氮去除率便可達95%。而在pH=12時通過曝氣脫氨氮,在第17小時pH開始下降,氨氮去除率僅為85%。據此認為,吹脫法脫氮的主要機理應該是機械攪拌而不是空氣擴散攪拌。

2、沸石吸附

利用沸石中的陽離子與万博在线登录注册中的NH4 進行交換以達到脫氮的目的。沸石一般被用于處理 低濃度 含氨万博在线登录注册或含微量重金屬的万博在线登录注册。然而,蔣***等探討了沸石吸附法去除垃圾滲濾液中氨氮的效果及可行性。小試研究結果表明,每克沸石具有吸附15.5mg氨氮的極限潛力,當沸石粒徑為30~16目時,氨氮去除率達到了78.5%,且在吸附時間、投加量及沸石粒徑相同的情況下, 進水氨氮 濃度越大,吸附速率越大,沸石作為吸附劑去除滲濾液中的氨氮是可行的。

用沸石離子交換法處理經 厭氧 消化過的豬肥万博在线登录注册時發現Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo中Na-Zeo沸石效果好,其次是Ca-Zeo。增加離子交換床的高度可以提高氨氮去除率,綜合考慮經濟原因和水力條件,床高18cm(H/D=4),相對 流量 小于7.8BV/h是比較適合的尺寸。離子交換法受 懸浮物 濃度的影響較大。

應用沸石脫氨法***考慮沸石的再生問題,通常有再生液法和焚燒法。采用焚燒法時,產生的氨氣***進行處理。

3、膜分離技術

利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便,氨氮回收率高,無二次污染。蔣展鵬等采用電滲析法和聚丙烯(PP)中空纖維膜法處理高濃度氨氮無機万博在线登录注册可取得良好的效果。電滲析法處理氨氮万博在线登录注册2000~3000mg/L,去除率可在85%以上,同時可獲得8.9%的濃氨水。此法工藝流程簡單、不消耗 藥劑 、運行過程中消耗的電量與万博在线登录注册中氨氮濃度成正比。PP中空纖維膜法脫氨效率>90%,回收的硫酸銨濃度在25%左右。運行中需加堿,加堿量與万博在线登录注册中氨氮濃度成正比。

乳化液膜是種以乳液形式存在的液膜具有選擇透過性,可用于液-液分離。分離過程通常是以乳化液膜(例如煤油膜)為分離介質,在油膜兩側通過NH3的濃度差和擴散傳遞為推動力,使NH3進入膜內,從而達到分離的目的。

4、MAP(鳥糞石)沉淀法

主要是利用以下化學反應:

Mg2+NH4+PO43-=MgNH4PO4↓

理論上講以一1定比例向含有高濃度氨氮的万博在线登录注册中投加磷鹽和鎂鹽,當[Mg2+ ][NH4+ ][PO43-]>2.5×10–13時可生成磷酸銨鎂(MAP),除去万博在线登录注册中的氨氮。穆大綱等采用向氨氮濃度較高的工業万博在线登录注册中投加MgCl2•6H2O和Na2HPO4•12H2O生成磷酸銨鎂沉淀的方法,以去除其中的高濃度氨氮。結果表明,在pH為8.91,Mg2 ,NH4 ,PO43-的摩爾比為1.25:1:1,反應溫度為25℃,反應時間為20min,沉淀時間為20min的條件下,氨氨質量濃度可由9500mg/L降低到460mg/L,去除率達到95%以上。

由于在多數万博在线登录注册中鎂鹽的含量相對于磷酸鹽和氨氮會較低,盡管生成的磷酸銨鎂可以做為農肥而抵消一部分成本,投加鎂鹽的費用仍成為限制這種方法推行的主要因素。海水取之不盡,并且其中含有大量的鎂鹽。Kumashiro等以海水做為鎂離子源試驗研究了磷酸銨鎂結晶過程。鹽鹵是制鹽副產品,主要含MgCl2和其他無機化合物。Mg2約為32g/L為海水的27倍。Lee等用MgCl2、海水、鹽鹵分別做為Mg2 源以磷酸銨鎂結晶法處理養 豬場 万博在线登录注册,結果表明,pH是重要的控制參數,當終點pH≈9.6時,反應在10min內即可結束。由于万博在线登录注册中的N/P不平衡,與其他兩種Mg2 源相比,鹽鹵的 除磷 效果相同而 脫氮效果 略差。

5、化學氧化法

利用強氧化劑將氨氮直接氧化成氮氣進行脫除的一種方法。折點加氯是利用在水中的氨與氯反應生成氨氣脫氨,這是常見的一種化學氧化法。

折點加氯法是將氯1氣或次氯酸鈉通入万博在线登录注册中將万博在线登录注册中的NH3-N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯1氣通入万博在线登录注册中達到某一點時水中游離氯含量低,氨的濃度降為零。當氯1氣通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此該點稱為折點,該狀態下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮 污水 所需的實際氯1氣量取決于溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯1氣。pH值在6~7時為佳反應區間,接觸時間為0.5~2小時。

物化法

折點加氯法處理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化,以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化時會產生氫離子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右(以CaCO3計)。折點氯化法除氨機理如下:

Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-

NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O

NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-

NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-

折點氯化法突出的優點是可通過正確控制加氯量和對流量進行均化,使万博在线登录注册中全部氨氮降為零,同時使万博在线登录注册達到消毒的目的。對于氨氮濃度低(小于50mg/L)的万博在线登录注册來說,用這種方法較為經濟。為了克服單獨采用折點加氯法處理氨氮万博在线登录注册需要大量加氯的缺點,常將此法與生物硝化連用,先硝化再除微量殘留氨氮。

氯化法的處理率達90%~一百%,處理效果穩定,不受水溫影響,在寒冷地區此法特別有吸引力。投資較少,但運行費用高,副產物氯胺和氯化有機物會造成二次污染,氯化法只適用于處理低濃度氨氮万博在线登录注册。

作為同系的溴來說,在溴化物存在的情況下, 臭氧 與氨氮會發生如下類似折點加氯的反應:

Br-+O3+H+ →HBrO+O2

NH3+HBrO→NH2Br+H2O

NH2Br+HBrO→NHBr2+H2O

NH2Br+NHBr2→N2↑+3Br-+3H+

用一個有效容積32L的連續曝氣柱對合成万博在线登录注册(氨氮600mg/L)進行試驗研究,探討Br/N、pH以及初始氨氮濃度對反應的影響,以確定去除多的氨氮并形成少的NO3-的佳反應條件。發現NFR(出水NO3--N與進水氨氮之比)在對數坐標中與Br-/N成線性相關關系,在Br-/N>0.4,氨氮負荷為3.6~4.0kg/(m³•d)時,氨氮負荷降低則NFR降低。出水pH=6.0時,NFR和BrO--Br(有毒副產物)少。BrO--Br可由Na2SO3定量分解,Na2SO3投加量可由 ORP 控制。


關鍵詞: 物化法 除氨氮

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