空气吹脱法和蒸汽汽提法处理高浓度氨氮废水

空气吹脱法和蒸汽汽提法处理高浓度氨氮废水空气吹脱法和蒸汽汽提法处理高浓度氨氮废水吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下：NH4++OH-NH3+H2O（1）氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算：Ka=Kw/Kb=（CNH3·CH+）/CNH4+（2）式中：Ka———氨离子的电离常数；Kw———水的电离常数；Kb———氨水的电离常数；C———物质浓度。式（1）受pH值的影响，当pH值高时，平衡向右移动，游离氨的比例较大，当pH值为11左右时，游离氨大致占90％。由式（2）可以看出，pH值是影响游离氨在水中百分率的主要因素之一。另外，温度也会影响反应式（1）的平衡，温度升高，平衡向右移动。表1列出了不同条件下氨氮的离解率的计算值。表中数据表明，当pH值大于10时，离解率在80%以上，当pH值达11时，离解率高达98%且受温度的影响甚微。表1不同pH、温度下氨氮的离解率%pH20℃30℃35℃9.02550589.560808310.080909311.0989898氨吹脱一般采用吹脱池和吹脱塔2类设备，但吹脱池占地面积大，而且易造成二次污染，所以氨气的吹脱常采用塔式设备。吹脱塔常采用逆流操作，塔内装有一定高度的填料，以增加气—液传质面积从而有利于氨气从废水中解吸。常用填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填料塔的塔顶，并分布到填料的整个表面，通过填料往下流，与气体逆向流动，空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加，随气液比增加而减少。2影响因素及液气比的确定影响游离氨在水中分布的pH值、温度等因素都会影响吹脱效率。另外气液比、喷淋密度等操作条件也是影响吹脱效率的主要因素。下面以逆流塔为例分析液气比的确定及其影响。氨吹脱是一个相转移过程，推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差，由物料守衡（见图1）可得吹脱塔操作线方程为：Y=L/V（X~X1）+Y1（3）图1逆流吹脱塔物料衡算即以（L/V）为斜率的直线，如图2的直线MN。在此，L值已经确定，若减少吹脱气体的用量，操作线斜率将会增大，点N便沿垂直线X=X