常用的脫氨氮廢水處理方法有汽提法、生化法、離子交換法、斷點氯化法和磷酸銨鎂沉淀法。目前,我國主要采用生化法和溶出法,國外主要采用生化方法和磷酸銨鎂沉淀法。汽提法主要用于處理中、高濃度、大流量氨氮廢水。汽提氨可以回收利用,但存在結(jié)垢容易、低溫脫氨效率低、汽提時間長、二次污染、出水氨氮濃度高等缺點。因此,澄清了影響汽提方法的關(guān)鍵因素,提高了氨氮的去除率。控制脫氨氮處理成本,控制水污染,實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
1、 剝離原理
汽提法的基本原理是利用廢水中含有的揮發(fā)性物質(zhì)(如氨氮)的實際濃度與平衡濃度之間的差異,并在堿性條件下使用空氣進行汽提,因為在此期間氣體不斷排放。汽提過程中氣體發(fā)生變化。氣相中氨的濃度總是使實際濃度低于該條件下的平衡濃度。溶解在廢水中的氨不斷通過氣液界面,使NH3-N通常與空氣一起去除廢水。作為載體。
脫氨氨汽提是一種傳質(zhì)過程,驅(qū)動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度的平衡分壓之差。液位中氣體成分的分壓和液體中的濃度符合亨利定理,即比例關(guān)系。這種方法也稱為“氨分析”。分析速率與溫度和氣液比有關(guān)。
脫氨汽提法的基本原理是氣液平衡理論和傳質(zhì)速率理論。廢水中的NH3-N通常以銨(NH4)和游離氨(NH3)的形式存在當pH為中性時,NH3-N主要以銨離子(NH4+)的形式存在。當pH為堿性時,NH3-N主要處于游離氨(NH3)狀態(tài)。汽提方法是向沸水中加入堿以調(diào)節(jié)pH值。該值為堿性。廢水中的NH4+首先轉(zhuǎn)化為NH3,然后通過蒸汽或空氣解吸將廢水中的氨氣轉(zhuǎn)化為氣相,以去除水中的NH3-N。常用空氣或蒸汽作為載氣,前者稱為空氣吹掃,后者稱為蒸汽吹掃。
2、 利弊
優(yōu)點:吹脫法處理高濃度氨氮廢水,工藝簡單,處理效果穩(wěn)定,投資和運行成本低,實用性強。
缺點:進出口水的pH值需要調(diào)整。如果沒有酸吸收,吹出的氨將與空氣一起進入大氣,造成二次污染。高硬度的廢水會嚴重結(jié)垢。
3、 影響因素
脫氨汽提方法通常使用兩種類型的設(shè)備:排污池(也稱為“曝氣池”)和排污塔。但由于排污池面積大,容易污染周圍環(huán)境,因此使用塔設(shè)備來排放有毒氣體。塔式設(shè)備中填料汽提塔的主要特點是在塔內(nèi)安裝一定高度的填料層,使填料塔的表面積大,實現(xiàn)氣液充分接觸。
常見填料包括紙蜂窩、拉希格環(huán)、聚丙烯球環(huán)、聚丙烯多面體空心球等。廢水被提升到填料塔頂部,并分布到填料的整個表面。水通過填料向下流動,并逆著氣流流動。在廢水離開塔之前,氨組分被部分汽提,但進水的pH值需要保持不變??諝庵械陌狈謮弘S著脫氨去除程度的增加而增加,隨著氣水比的增加而降低。影響汽提法處理脫氨氮廢水去除率的主要因素有pH值、溫度、汽提水位氣液比/深度、汽提時間等。