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氨氮吹脱工艺介绍

来源:拓源环保 日期:2016-12-13 17:32 点击:  字体:
    

  在污水处理中一般讲污水中氨氮浓度大于500mg/L 的废水称之为高浓度氨氮废水。含高度度氨氮废水的主要来源有化肥厂、石油化工、制药厂、垃圾渗滤液等等。随着城市的发展人口密集居住,城市污水中氨氮的含量也在逐渐出现上升的趋势。目前针对高浓度氨氮污水的处理方法主要有和化学沉淀法。
氨氮吹脱塔

  氨氮吹脱工艺流程:

  

氨氮吹脱工艺流程

 

  1、 氨氮吹脱塔

  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%。

  不同pH、温度下氨氮的离解率%,详见下表:

  

pH 20℃ 30℃ 35℃
9.0 25 50 58
9.5 60 80 83
10.0 80 90 93
11.0 98 98 98

 

  影响吹脱率的因素很多。除了气液接触的面积和方式、气液交换设备外,还有废水性质、 水温、pH值、气液比等。

  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。废水自上而下流过筛孔,自下而上鼓吹空气,速度为2米/秒左右.空气能把流经筛孔的部分废水吹成泡沫状,从而大大增加气液二相接触表面积,提高气液交换效率。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。废水经喷嘴或淋喷头喷洒成微小水滴自上而下降落,在降落过程中与空气充分接触。水为分散相,空气为连续相。此种曝气方式常用于去除易氧化的可溶性污染物和废水中的有毒气体。

  经气液交换后的气体从吹脱塔顶部到气液分离器分离后,根据具体情况进行有用物质的回收或处理。集于塔底的废水回用或排放。

  2 氨氮吸收塔

  氨气从塔体下方进气口沿切向进入净化塔,在通风机的动力作用下,迅速充满进气段空间,然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上,气相中氨气与液相中水或硫酸发生化学反应,反应生成NH3-OH,(NH4)2SO4,并流入下部贮液槽。未完全吸收的氨气体继续上升进入第一级喷淋段。在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出,形成无数细小雾滴,与气体充分混合接触,继续发生化学反应,然后氨气上升到二级填料段、喷淋段进行与第一级类似的吸收过程。第二级与第一级喷嘴密度不同,喷液压力不同,吸收酸性气体浓度范围也有所不同。在喷淋段及填料段两相接触的过程也是传热与传质的过程。通过控制塔流速与滞留时间保证这一过程的充分与稳定。塔体的最上部是除雾段,气体中所夹的吸收液雾滴在这里被清除下来,经过处理后的洁净空气从净化塔上端排气管排入大气。经过水或硫酸吸收的NH3-OH,(NH4)2SO4,可用于锅炉脱硫或作农肥。

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