廢水真空法脫氨
摘要:以高含氨廢水為研究對象,考察了實驗條件對真空脫氨效果的影響。研究結果表明,含4mmθ不銹鋼環填料的真空柱脫氨效果較好,pH值與水溫是主要影響因素。在進料含氨水濃度為5000mg/L、pH值為12、夾套水溫為50℃、真空度為7.9kPa、進料流速為20mL/min的較緩和條件下,單次實驗氨脫除率可達87.2%,連續實驗平均脫氨率為86.2%。
關鍵詞:氨,減壓,廢水
1 前 言
高氨氮廢水直接排放到自然水體中, 易造成水體富營養化, 導致藻類過度生長, 使水生動物因缺氧而死亡, 另外, 氨離子對金屬和水泥也有腐蝕作用, 因此, 環保法規對高氨氮廢水的排放要求越來越嚴格。煉油催化劑生產企業由于工藝特點, 每天排放大量高濃度含氨廢水( 當水的 pH 值小于7 時, 氨氮以 NH+4的形式存在, 以下簡稱含氨水) , 氨氮濃度可達 5 000~ 10 000 mg/ L, 雖然采用生化處理可以高效低成本地降低廢水中的氨氮, 但生化技術對進水的氨氮濃度有嚴格要求, 一般不能超過 500 mg/ L, 否則會對生化處理過程產生沖擊,因此, 對高氨氮廢水必須進行預處理, 將氨氮濃度降低到 500 mg/ L 以下, 以達到生化處理的進水要求。目前, 廢水脫氨氮技術除生物法外, 還有選擇性離子交換法[ 1~ 3]、折點加氯法、化學沉淀法[ 4, 5]、空氣吹脫法和蒸汽汽提法[ 6~ 10]等。選擇性離子交換法受交換容量限制, 并存在再生液處理問題, 一般適用于氨離子濃度低的水質; 折點加氯法和化學沉淀法都是化學方法除氨, 當氨離子濃度高時, 化學劑的加量較大, 處理成本較高; 空氣吹脫法和蒸汽汽提法是目前處理氨氮濃度大于 1 000 mg/ L 含氨廢水的常用方法, 但空氣吹脫法由于引入大量的空氣, 空氣中的 CO2 會降低水的 pH 值, 造成脫氨塔結垢; 蒸汽汽提法由于消耗大量的蒸汽, 其處理成本較高。專利[ 11, 12] 介紹了一種真空脫氨氮的方法,主要是用于選擇性離子交換法脫氨氮再生液的處理。該方法通過調節含氨水的 pH 值和抽真空可將氨氮脫除, 真空裝置使用的工作液體一方面作為產生真空的介質, 另一方面作為氨的吸收液。與空氣吹脫法和蒸汽汽提法相比, 真空法不引入或引入少量的空氣和蒸汽, 減少了引入空氣引起的脫氨塔結垢, 同時也減少了發生蒸汽的費用, 降低了操作成本。本課題參考專利中介紹的真空法脫氨氮裝置, 結合實際操作要求, 加以改進, 考察真空法對氨氮濃度大于 1 000 mg/ L 含氨水的脫氨效果和操作條件。
2 實 驗
2. 1 實驗原料
將氯化銨按一定的濃度溶解在蒸餾水中, 配制不同濃度的含氨水。實驗前在 30 的水浴中恒溫2 h, 用 20% NaOH 調節含氨水的 pH 值。
2. 2 實驗原理真空法脫氨氮與空氣吹脫法和蒸汽汽提法的原理是一致的, 可用下面的反應式表示
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