吹脱法处理高浓度氨氮废水的研究
高浓度氨氮稀土废水的吹脱试验研究
1 空压机 ;. 体流量计 ;. 流调 节器 ;. 度计 ;. . 2 气 3 气 4 温 5 曝
O 。 1 2 8 E— i:h ni n @i s n 47 5 2 2 4. malc e lo g mutc 2 r
脱 的反应 式 为 N} +O 一 NH +H2 只有 在 { 4 H一 3 O,
取废 水 20mL置 于 5 0mL烧杯 中 , 制不 同 0 0 控
碱性条 件下, 而且 p H值越 高, H 能更多的转 N 4才 化为氨气 , 脱氮效率才能越高。试验号 8 l 对应 和 l
的氨氮去除率最高( 9 .%) 即 7 9 。另外 , 随着氨氮的
的p H值 、 温度 、 气体流量和吹脱 时间 , 测定氨氮去
基金项 目: 内蒙古科技大学校 内基金资助项 目 作者简介 : 陈莉荣 (9 1) 女 , 1 7 一, 内蒙 古包 头人 , 内蒙古 科技 大学 能源 与环境 学 院副教 授 , 从事 水处 理科研 和教学 工作 , 电话 :
试验 废 水 为包 头 市 某 稀土 厂 铵 盐废 水 , 废水 中 氨 氮 浓 度 为 1076 mg・ _ , O 为 24mg・ 2 1 . L 。C D 0
L一 ,H值 为 6 9 p .。
1 2 试验 装置 和方 法 .
制在 1 0时, 氨氮去除率极低 ; 而当 p H值提高到 1 2 以上时 , 氨氮去除率大幅度提高。这是 因为氨氮吹
高浓度氨氮废水处理方法
高浓度氨氮废水处理方法氨氮质量浓度大于500mg/L 的废水称为高浓度氨氮废水。
工业废水和城市生活污水中氨氮的含量急剧上升,呈现氨氮污染源多、排放量大,并且排放的浓度增大的特点。
针对高氨氮废水的处理技术主要使用吹脱法、化学沉淀法等。
一、吹脱法将空气通入废水中,使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相,使废水得到处理的过程称为吹脱,常见的工艺流程见图1。
吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。
将氨氮废水pH 调节至碱性,此时,铵离子转化为氨分子,再向水中通入气体,使其与液体充分接触,废水中溶解的气体和挥发性氨分子穿过气液界面,转至气相,从而达到去除氨氮的目的。
常用空气或水蒸气作载气,前者称为空气吹脱,后者称为蒸汽吹脱。
蒸汽吹脱法效率较高,氨氮去除率能达到90%以上,但能耗较大,一般应用在炼钢、化肥、石油化工等行业,其优点是可回收利用氨,经过吹脱处理后可回收到氨质量分数达30%以上的氨水。
空气吹脱法的效率虽比蒸汽法的低,但能耗低、设备简单、操作方便。
在氨氮总量不高的情况下,采用空气吹脱法比较经济,同时可用硫酸作吸收剂吸收吹脱出的氨氮,生成的硫酸铵可制成化肥。
但是在大规模的氨吹脱-汽提塔生产过程中,产生水垢是较棘手的问题。
通过安装喷淋水系统可有效解决软质水垢问题,可是对于硬质水垢,喷淋装置也无法消除。
此外,低温时氨氮去除率低,吹脱的气体形成二次污染。
因此,吹脱法一般与其他氨氮废水处理方法联合运用,用吹脱法对高浓度氨氮废水进行预处理。
吹脱法处理氨氮技术参数:(1)吹脱法普遍适宜的pH 在11 附近;(2)考虑经济因素,温度在30~40 ℃附近较为可行,且处理率高;(3)吹脱时间为3 h左右;(4)气液比在5 000∶1 左右效果较好,且吹脱温度越高,气液比越小;(5)吹脱后废水的浓度可降低到中低浓度;(6)脱氮率基本保持90%以上。
尽管吹脱法可以将大部分氨氮脱除,但处理后的废水中氨氮仍然高达100 mg/L 以上,无法直接排放,还需要后续深度处理。
吹脱法处理高氨氮废水关键因素研究进展
性条件下使用空气 吹脱 , 由于在 吹脱过程 中不断排出气 体, 改变了气相中的氨气浓 度 , 从而使 其实 际浓度始 终 小于该条件下的平衡浓度 , 最终使废水 中溶解 的氨不断
穿过气液界面 , 使废水 中的 NH。 一N 得 以脱 除 , 常以空 气作 为载体 。氨吹脱是一个传质过程 , 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 ,
3 影 响 吹脱 法 去 除效 率 的关键 因 素
3 . 1 p H 值 对 吹 脱 效 率 的 影 响
水 中的氨氮, 大 多 以氨离子 ( NH ) 和 游 离 氨 ( NH 。 ) 保 持 平 衡 的状 态 而 存 在 , 吹 脱效 率 与水 中游 离 氨 含 量 直 接 相 关 。其 平 衡 关 系式 如 下 :
摘要: 指 出 了近 年 来 随 着 我 国工 业废 水 排 放 量 增 大 , 氨 氮 引起 的 水 污 染 事 件 频 发 , 急 切 需 要 经 济有 效 的 脱
氮技 术, 以提 高脱氮效率、 减缓水体富 营养化 , 介绍 了吹脱法处理 高氨氮废 水的 内在机理 , 讨论 了 p H值、 温
p H 值 不 变 。空 气 中 氨 的分 压 随 氨 的 去 除 程 度 增 加 而
增加 , 随气 水 比增 加 而 减 少 。影 响 吹脱 法 处 理 氨 氮 废 水
指标 中, 氨 氮 排 放 总 量 控 制 目标 要 求 比 2 0 1 0年 减
少 1 0 。
去 除 率 主要 是 p H值、 温度、 气 液 比/ 吹脱水 位深 度 、 吹
使 具 有 大 表 面 积 的 填 充 塔 来 达 到 气一 液 间 充 分 接 触 。 常用填料有纸质蜂窝、 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 充 塔 的塔 顶 , 并 分 布 到 填 料 的整 个 表 面 , 水 通 过填 料往 下 流 , 与 气 流 逆 向流 动 , 废 水在离开 塔 前 , 氨组 份 被 部 分汽 提 , 但 需 保 持 进 水 的
吹脱法处理高浓度氨氮废水
在考察了不同操作条件下吹脱方法对脱除废水 氨氮平衡影响的基础上,为了得到比较适合于工业 生产装置的操作工艺条件,进行了连续吹脱实验. 2.1 实验装置流程及方法
实验装置流程如图5所示.吹脱塔是填料塔,塔 高2 500 mm,直径200 mm,内装700型金属丝网波纹 填料。9 J,高度l 600 mm,填料塔顶部有废水入口和气 体出口,底部有2个进料El和1个出料口,分别加入 蒸气、空气和引出处理后的废水.
2连续吹脱实验
空气
1一废水贮罐;2一沉淀池;3一澄清贮罐;4一废水输送泵; 5一流量计;6一吹脱塔;7一温度计套管;8一鼓风机
图5高浓度氨氮废水连续性吹脱实验流程
Fig.5 Flowsheet of commercial scale eperiment on continuity of alll— monia-nitrogen removal
氨氮含量采用GB 7479q7《水质铵的测定纳氏试
Fig.2
图2吹脱时间对氨氮脱除的影响
Effect of air stripping time on ammonia—nitrogen removal
由图2可以看出,随着鼓气吹脱时间的增加,开 始废水中的氨氮含量下降,且氨氮脱除率增加较快, 以后两者的变化速率都下降.当鼓气时间达到 100 min后两者基本不变,废水中的氨氮浓度在实验 条件下汽液两相基本达到平衡,氨氮的脱除率达到 99.2%,质量浓度降低到32.3 mg/L. 1.2.2废水pH对氨氮脱除的影响
用NaOH调节不同pH(9—12)的废水200 mLiJIl 入到填料柱内,设定吹脱温度为80℃,吹脱空气流 量为800 mL/min,鼓气吹脱时间为120 min,试验结 果如图3所示.
吹脱法处理高浓度氨氮废水的实验研究
32 气液比 . 对吹脱效率的 影响 分析
将废水 p H调至 1., 10水温为室温, 废水流量为 5/、Lh Lh8/、 1Lh 2/ 三种不同流量下, 调整空气流量使气液 比分别为 501 0:、
31 H值对吹脱效率的影响分析 . p
调节废水 p H分别为9095 1. 、 . 、10 1. 、20 . ,. 、00 1 5 1. 、15 1. , 0
7 6
第 6期
N . O6
宜宾学院学报
Junl f ii U i ri ora o Ybn nv sy e t
吹脱法处理高浓度氨氮废水的实验研究
周 明罗, 罗海春
( 宜宾学院 化学与化 工系, 四川 宜宾 64 O ) 4 O O
摘 要 : 用 逆 流吹 脱 塔 , 究 了不 同 p 气液 比对 高 浓 度氨 氮废 水 吹 脱 效 率 的影 响 。结 果表 明 : 脱 效 率 随 p 采 研 H、 吹 H值 升 高 而增 大 ; 气液 比越 大 , 吹 脱 氨
表1实验主要设备table1somemainappliancesph计model868111eitioelectroncorporation22测试项目及方法大于11后污水中的氨氮大多数以游离氨存在此时提高ph仅本次实验主要考查ph值气液比对吹脱效果的影响分析增加少量的游离氨故对吹脱效率影响不大
维普资讯
研究。其研究范围涉及生物法、 物化法的各种处理工艺, 如生物 用逆流吹脱塔 , 塔内装有一定高度的填料, 以增加气 一 液传质面
方法有硝化及 藻类养殖; 物理方法有反渗 蒸馏、 透、 土壤灌溉; 积从而有利于氨气从废水中解吸。 化
高浓度氨氮废水处理方法之吹脱法
氨氮废水解决方式主要有蒸汽获取法、生化法、离子交换法、点氯化法和磷酸镁沉淀法。
当前阶段在国内选用生化法和蒸气法,海外选用生化法和磷酸铵镁离子交换法。
汽提法重要用作中、高浓度、高流量氨氮废水的解决。
获取后的氨气能够回收再利用,但存有着降垢非常容易、超低温氨氮除去高效率低、获取时间长、二次环境污染和氨氮浓度值高等缺陷。
说明了危害汽提法的首要条件,提高了氨氮去除率。
这对操纵氨氮处理成本费用,操纵水资源污染,开展大城市可持续发展观观具备重要现实意义。
一、吹脱原理剥离方式的基本概念是运用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实际上浓度值与均衡浓度值中间的差别,并在碱性前提条件下应用气体开展汽提,鉴于气体在这段时间持续排出来。
剥离全过程,气体更改。
气相中氨的浓度值促使实际上浓度值一直小于在该前提条件下的均衡浓度值,末尾融解在废水中的氨不断根据气-液页面,促使NH3-N在一般用气体除去废水。
做为载体。
氨汽提是一类传质全过程。
推动力来自空气中氨分压与废水中氨浓度值平衡分压之差。
气体组分在液位的分压和液体中的浓度值合乎亨利定理,即占比关联。
这类方式也称之为“氨分析法”。
分析速率与气温和气液比相关。
吹脱法的基本概念是气液平衡论和传质速率理论.废水中的NH3-N一般以铵态(NH4)和游离氨(NH3)的形式存有.当pH为中性时,NH3-N重要以铵离子(NH4+)的形式存有。
当pH为碱性时,NH3-N 重要处在游离氨(NH3)的状态。
剥离方式是在沸水中加入碱以调节pH。
该值为碱性,废水中的NH4+首先转化为NH3,然后根据蒸汽或气体解吸,将废水中的NH3转化为气相,从而从水中除去NH3-N。
常见的气体或水蒸气做为载气,前者称之为气体吹脱,后者称之为蒸汽吹脱。
二、优点和缺点优势:吹脱法用作解决高浓度氨氮废水具备工作流程简易、解决实际效果平稳、基本建设费和运作费较低等优势,应用性较强。
缺陷:出进水务必调节PH、要是没有酸性吸收吹脱出来了的氨气随气体进到大气造成二次环境污染、硬度高的废水积垢比较严重。
吹脱法处理焦化废水中氨氮的试验研究
1 前 言
由于焦化废水 中 COD 氨氮 、酚氰 、BOD 浓度 高 、色度高 、毒性大 、可生化性差等特 点 ,通 常焦化 企业普遍采用的传 统工艺处理焦化废水 ,已渐渐不能 完全满足排放要求 ,焦化废水处 理已成 为国内外环境 保护领域亟待解决 的一大难题。昆钢焦 化污水 处理厂 采用 活性 污泥法 作为预 处理 工艺 降解焦化 废水 中氨 氮 ,其去除率约 65%,但是 由于云南煤业 能源股份有
2 4 试 验 方法
537—2009)进行分析测定 。
选 择相 同材 质 、大小 的烧杯 ,取原水 1L放人烧
杯 中 ,单 独投加 Na2CO3或 NaOH调节 pH值 ,通过 调 节 pH值 7 11 (验证处 理 的最佳参 数 为 9~10), 曝气 时 间 1~5 h (验证 处 理 的 最佳 参 数 为 2~3.5 h),曝气 温度 20℃ 70 ̄C (验证处 理 的最佳参 数为 50 ̄C~70 ̄C),曝 气量 0.54 m3/h~1.35 m3/h (验证 处 理 的最 佳参数为 0.54 m3/h一1.08 m3/h)等参 数进行试 验 ,放 人 恒 温水 浴锅 中曝 气 ,并 记 录作 用 前 后 pH 值 ,取试 验水样 分析化 验 。焦化废 水 中氨 氮含量 采 用 《水 质 氨 氮 的 测 定 蒸 馏 一中 和滴 定 法》 (HJ
置 (该 设 备气 密 性 较 好 ,能 解 决 曝气 不 均 匀 的 问 题)、DR一78一ZZA型恒温水浴锅。 2.3 试验 水样
试 验水样取至 昆钢焦化污水处理厂调节池。
2016年 第 1期
王 韬 . 邓 焰 菲 : 吹 脱 法 处 理 焦 化 废 水 中 氨 氮 的 试 验 研 究
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。
高氨氮废水处理技术
氨氮废水处理技术高氨氮废水如何处理,我们着重介绍一下其处理方法:一、物化法1. 吹脱法在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法,一般认为吹脱与湿度、PH、气液比有关。
2. 沸石脱氨法利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。
应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。
采用焚烧法时,产生的氨气必须进行处理。
3.膜分离技术利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。
这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。
例如:气水分离膜脱除氨氮。
氨氮在水中存在着离解平衡,随着PH升高,氨在水中NH3形态比例升高,在一定温度和压力下,NH3的气态和液态两项达到平衡。
根据化学平衡移动的原理即吕.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。
在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。
化学平衡只是在一定条件下才能保持―假若改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能减弱这个改变的方向移动。
‖遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水,另一侧是酸性水溶液或水。
当左侧温度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的压力差,那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面,在膜表面分压差的作用下,穿越膜孔,进入吸收液,迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。
4.MAP沉淀法主要是利用以下化学反应:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐,当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁(MAP),除去废水中的氨氮。
5.化学氧化法利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。
折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨,这种方法还可以起到杀菌作用,但是产生的余氯会对鱼类有影响,故必须附设除余氯设施。
利用吹脱法处理高浓度氨氮废水的研究
利用吹脱法处理高浓度氨氮废水的研究作者:梁艳来源:《环球市场》2020年第08期一、工业氨氮废水的来源目前:的全球污染已经引起了广泛关注,如果在污染之后进行相关处理才是当下值得关注和研究的重要问题,例如工业废水的处理方式就在不断的被革新,其中高浓度氨氮废水处理方法的探索就是其中一项,如何寻求高效率、低成本的处理方式关系到工业产业未来的发展。
对于传统的单段吹脱法,随着空气在吹脱塔中由下至上运动,空气吹脱NH3的能力逐渐降低,而废水中氨氮浓度却越来越高,所以吹脱效率会逐渐下降。
因此本设计要在其基础上加以改良,以达到脱氮效率更高的目标。
二、静态实验(一)PH值对吹脱效率影响实验结果分析置300mlNH3-N浓度为2000mg/L的铵液于50Oml烧杯中,在室温下用空气流量为2.0L/min的气泵吹脱,通过3.5h的吹脱,气体和液体的比例将会达到1400:1。
用氢氧化钠调节pH分别为9.0、10.0、11.0、12.0、13.0,测定不同pH值下处理后废水中氨氮浓度并求出吹脱效率。
测定数据如表1所示。
吹脱效率与PH关系曲线如图1所示。
由图1中可以看出,pH值越高,吹脱效率就会越高,这种提升是同时进行的,在此背景下工业废水中的氨氮排除率就会从6.57%上升到39.57%;随着pH值持续升高一直到11的时候,氨氮的排除率就会高达66.10%,由此可见虽然趋势没有变化,但是增幅却有所降低,直到pH值从11开始再继续提升,吹脱效率就不再提升,基本处于平缓的状态,排除率开始缓慢增加。
通过上图数据可以看出,pH值对于吹脱效率的影响也并不是一直都十分明显的,它会有两个拐点,基本是在pH值分别达到10和11的时候。
这种变化趋势与氨的离解率和pH值的变化是十分相似的。
原理可以解释如下:由于废水中铵盐属于强酸弱碱盐,提高pH将逐渐地破坏其电离平衡,当pH值为10时,将电离平衡基本破坏;当pH值小于10时,氨离解率随pH 值升高增大得最快,因此pH值在10之前吹脱效率提高较快;当pH值大于11后,污水中的氨氮大多数以游离氨存在,此时提高pH仅增加少量的游离氨,故对吹脱效率影响不大。
吹脱法处理氨氮废水
吹脱法处理氨氮废水吹脱法的基本原理是利用氨氮具挥发性的特点,采用溶液中氨氮的实际浓度与确定条件下平衡浓度间存在差异的办法,在碱性条件下使用空气进行吹脱。
由于废水外气相环境的氨浓度总是小于吹脱出水气相中的平衡浓度,离子态铵转化为分子态氨,调节废水pH至碱性,通入空气后,废水中溶解的气体和挥发性溶质不断地穿过气液界面进入气相,使废水中的氨得以脱除。
氨吹脱是一个解吸的过程,氨在气相中的平衡分压与氨在液相中的平衡浓度符合亨利定律。
NH4++OH-=NH3+H2O.影响氨氮吹脱效率的因素主要是温度、气液比等。
吹脱塔和吹脱池是氨氮吹脱的主要装备。
刘文龙等采用吹脱法对某高浓度氨氮废水进行脱氮处理,试验结果表明:当pH=11.5,温度为80,吹脱处理120min的氨氮去除率达99.2%。
彭人勇等对某含氨氮印染废水采用超声吹脱技术进行深度处理,结果表明:在不调节废水pH值,温度为30,超声波功率为100W,反应时间为150min情况下,废水中氨氮的脱除效率达90.78%,比传统吹脱技术提高效率30~40个百分点。
江涛等采用吹脱法对含高浓度氨氮的稀土废水进行脱氨试验,分析了pH、HRT、气液比、吹脱水温等因素的影响,结果表明:当pH=12,吹脱水温为30,气液比(通入空气和含有氨氮的废水的体积比)为6000,吹脱时间为3h时,废水的氨氮浓度可由2420mg/L降到99.68mg/L,脱氮效率高达96%,吹脱产生的废气用酸进行吸收处理并加以回收利用。
吹脱法与其他方法比较,其常用于处理浓度较高、流量较大的氨氮废水,具有工艺简单,操作简便,成本和维护费用较低,适应性较强,氨氮脱除效率较高等特点,且吹脱法逸出的氨气可被有效回收利用。
该方法存在的问题是:受废水温度的影响较大,低温情况下氨氮的去除效率较低,吹脱时间较长,氨氮的出水浓度偏高,对氨氮脱出过程的稳定性有影响,且可能产生二次污染,吹脱容器易结垢等。
高氨氮废水处理技术
高浓度氨氮废水处理过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。
因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。
目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。
消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮(500mg/L以上,甚至达到几千mg/L),以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。
高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。
1物化法1.1吹脱法在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。
一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。
王文斌等[1]对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究,控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。
在水温大于25℃,气液比控制在3500左右,渗滤液pH控制在10.5左右,对于氨氮浓度高达2000~4000mg/L的垃圾渗滤液,去除率可达到90%以上。
吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。
王有乐等[2]采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水(例如882mg/L)进行了处理试验。
最佳工艺条件为pH=11,超声吹脱时间为40min,气水比为l000:1试验结果表明,废水采用超声波辐射以后,氨氮的吹脱效果明显增加,与传统吹脱技术相比,氨氮的去除率增加了17%~164%,在90%以上,吹脱后氨氮在100mg/L以内。
为了以较低的代价将pH调节至碱性,需要向废水中投加一定量的氢氧化钙,但容易生水垢。
同时,为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染,需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。
Izzet等[3]在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液(2240mg/L)时发现在pH=11.5,反应时间为24h,仅以120r/min的速度梯度进行机械搅拌,氨氮去除率便可达95%。
而在pH =12时通过曝气脱氨氮,在第17小时pH开始下降,氨氮去除率仅为85%。
吹脱法处理高浓度氨氮废水研究
2 3 分析方法 . ”
氨 氮 :纳 氏试 剂 光 度 法 ;P 值 :玻璃 电 极 H 法 ;氨气 、j 甲胺 :气 相 色 谱 法 。
项一
pC ( OD) mgL ( / . ) 氨氮) mgL ( / . ) p  ̄ ) mgL ( (t/ . )p l ( t H
簪
9 O
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l l5 2 2. 5 3
吹脱时 问 / h
3 1 4 原 废水 浓度 对氨 氮去 除率的影响 . .
取 5 O L 同氨氮浓 度 的废 水加入 吹脱瓶 ,水 0r 不 a
图 3 加 碱 量 对 处理 效 果 的影 晌
F g 3 n u n eo a d t n a u t o a k l o e t n fe t i. I f e c f d i o mo n s f l a i nt ame t f c l i r e
1 4 1 2
浴 加 热 ,控 制 温 度 在 4 ℃左 右 ,Na 5 OH 加入量 为 8 ( 氮质 量浓度 为 3 2 _mg 氨 g 93 / 0 L时加碱 量为 8 ,当 g 氨 氮质 量浓 度每升 高或 者 降低 50 / 0 L,增加或 降 mg 低 O5 O .gNa H加 人量 ) ,气体 流速 为 8 / i,吹脱 rn La 时间为 3 h的最 优 条件 下 ,考察 对 不 同氨 氮质量 浓
吹脱 温度 升高 ,有 利 于缩 短吹 脱时 间 ,降低 动力 消 耗 。 但 吹 脱 温 度 越 高 ,蒸 汽 消耗 量也 越 大 ,从 而
增加 废水 处 理成 本 ,故选 择最 佳 实验 温 度为 4 ℃。 5
图 5 气 体 流 速 对 处 理 效 果 的 影 响
高温脱氨_吹脱法处理高浓度氨氮废水的工程实践
第34卷第1期2009年1月环境科学与管理ENV I R O N M ENTAL SC I ENCE AND M ANAGE M ENT Vol 134No 11Jan .2009收稿日期:2008-09-05作者简介:朱菁(1968-),女,大学本科,工程师,讲师,现任上海科技管理学校工程技术系教师。
文章编号:1673-1212(2009)01-0107-02高温脱氨—吹脱法处理高浓度氨氮废水的工程实践朱菁(上海科技管理学校工程技术系,上海200433)摘 要:对于氨氮含量在1000.00mg/L ~2500.00mg/L 以内一般意义上的高浓度氨氮废水,采用普通的吹脱法基本可达到出水要求;对于氨氮含量在9000.00mg/L 以上,C OD cr 浓度在25000.00mg/L ~30000.00mg/L 以上的高浓度染料化工废水,此法则不能达到预期效果,而采用高温脱氨-吹脱法处理,其处理出水氨氮浓度达到300.00mg/L 以下,C OD cr 浓度达到5000.00mg/L ~9000.00mg/L 以下,即废水氨氮去除率在95%以上,C OD cr 的去除率也可达60%以上。
工程实践表明,该系统具有去除效率高,操作简单方便,占地面积小,系统运行稳定的优点。
关键词:高浓度氨氮;染料废水;高温脱氨;吹脱中图分类号:X703.1文献标识码:AEngineering Practice on Treat m ent of High Concentrati on Ammonia -Nitr ogen Waste water by H igh Te mperature N itr ogen Removal Combined with A ir Stri pp ing MethodZhu J ing(Shanghai Science and Technol ogy Manage ment School Depart m ent of Engineering and Technol ogy,Shanghai 200433,China )Abstract:The common method of gas stri pped can be used t o re move the a mmonia nitr ogen containing in waste water bel ow 1000.00mg/L ~2500.00mg/L.It will be unable t o meet the require ment of waste water treat m ent when the content of a mmonia nitr ogen up t o 9000.00mg/L.The method of a mmonia re moval at high te mperature -gas stri pped can decrease the contents of a mmonia nitr ogen fr om 9000.00mg/L t o 300mg,and COD fr om 25000.00mg/L ~30000.00mg/L t o 5000.00mg/L ~9000.00mg/L.The rati o of a mmonia nitr ogen and COD re moval can be up t o res pectively 95%and 60%.The result after app lying in p ractice indicates that the latter is high efficiency in treat m ent,easy t o operate,compact in frame and stable in perf or mance ..Key words:high concentrati on a mmonia -nitr ogen;dye waste water;high te mperature nitr ogen re moval;air stri pp ing 目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。
吹脱法处理高浓度氨氮废水的研究
N +O 一 , H +H O H H一 . N 3 2 () 1
气液 比、H、 度是影 响 吹脱效 率 的直 接 因素。另外 , p 温
吹脱 时 间 、 吹脱 设 备 、 料 、 作 条 件 等 因 素 也 将影 响 氨 氮 废 填 操
由图 4可知 , 投加 H 2 2 可提高苯酚的降解效 率, o 在一定 的 H ( 用量范围内 , 22 ) 降解 效率 随 H o 用量 的增大而增 大 , 22
表 1 不 同 p 温度 下 氨 的 离 解 率 n、 %
起水体富营养化 , 造成水体黑 臭 , 而且增 加给水处理 的难度
和成 本 , 至 对 人 群 及 生 物 产 生 毒 害 作 用 … 。近 一 二 十 年 甚 来 , 内外 对 氨 氮 废 水处 理方 面 开展 了较 多 的研 究 。吹 脱 法 国 以其 操 作 简 单 、 本 低 等优 点 , 到 广 泛 应 用 。 成 得
1 吹脱 技 术 原 理
吹 脱 法 用 于脱 除 水 中 氨 氮 , 将 气 体 通 人 水 中 , 气 液 即 使 相互 充 分 接触 , 水 中 溶 解 的 游 离 氨 穿 过 气 液 界 面 , 气 相 使 向
转移, 从而达到脱除氨氮 的 目的 。吹脱 是氨解 吸的过程 , 传 质推动力来 自与废水 中氨浓度成 平衡 的氨气组成 和吹脱气 体中氨气的组成 之间的差值 即( 。一y 。 Y ) 水 中的氨氮 , 大多以铵离 子( H 和游 离氨( H ) N ) N 3保持
周 明罗 黄 飞
( . 宾学 院化 学 与 化 工 系 四川 宜 宾 640 ; 2 长 江水 环 境 教 育部 重 点 实 验 室 宜 宾 研 究 基 地 四川 宜 宾 640 ) 1宜 407 . 407
高浓度氨氮废水处理方法
通过对不同行业氨氮废水的处理方法进行介绍,总结了氨氮浓度1000~5000 mg/L废水的物化法和生物法去除效果,并对各处理工艺的原理、研究现状、所需条件、存在问题等进行介绍。
氮是造成水体富营养化和环境污染的重要污染物质,氨氮污染主要产生于化工废水、化肥废水、焦化废水、味精废水、垃圾渗滤液、养殖废水等。
一般而言,对生活污水和食品加工厂废水等低浓度氨氮废水,主要采用生化法处理,对大多数中等浓度氨氮的工业废水,根据废水实际情况和处理要求,可选择物理方法或生物硝化法处理。
1、物理法1)吹脱法吹脱法是目前国内用于处理高浓度氨氮废水较多的方法,吹脱出的氨可以回收利用。
吹脱法适合处理高浓度氨氮废水,主要缺点是温度影响比较大,在北方寒冷季节效率会大大降低。
但须注意国内对吹脱出的氨有效利用不高,仅仅是将氨从水体转移至空气中,氨的污染问题并未得到妥善解决。
2)沉淀法化学沉淀法是通过向含氨氮废水中加入含Mg2+和PO43-离子的药剂,与废水中的NH4+反应生成MgNH4PO4·6H2O复合盐(俗称鸟粪石),从而将氨氮从废水中去除。
该方法在去除废水中氨氮的同时,得到了一种许多农作物所需的复合肥料MgNH4PO4·6H2O,而且同时也可去除废水中的磷,是一种变废为宝、经济可行的高浓度氨氮废水处理技术。
温度对化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的影响并不显著,而pH值的影响却很明显,一般要求反应的pH值控制在8~10之间,氨氮去除率可达到93%以上。
3)吸附法沸石是一类以硅酸盐为主,具有阳离子交换性和较大吸附能力的矿物,其结构中含有碱金属或碱土金属离子,如Na+、Ca2+、Mg2+等。
这些离子极易与周围水溶液中的阳离子发生交换作用,交换后的沸石晶格骨架结构不被破坏,并可再生,从而使沸石具有离子交换树脂的特性。
沸石作为极性吸附剂也是一种理想的生物载体。
当废水浓度为200 mg/L,对氨氮的对数吸附等温线符合Freundlich 方程,直线的斜率在0.1~0.5之间,可以作为高浓度氨氮废水的吸附剂使用。
浅谈吹脱法处理高氨氮污水
浅谈吹脱法处理高氨氮污水摘要:高浓度氨氮废水处理具有处理难度高,运行成本高,环境毒害大的特点,实际运行过程中很难达到排放要求;利用吹脱法处理高浓度氨氮废水去除率高,运行成本相对偏低,一次性投入少,最终达到排放标准。
关键词:高氨氮污水;吹脱;污水处理1 污水组份分析污水来自聚丙酰胺尾气回收装置,每天约154m3,污水中含少量的研磨油及溶解的氨气,分不同时段采污水样,测量指标得出:废水中氨氮最高值为7510 mg/L,为高氨氮废水。
COD指标主要受含油影响,因此污水处理装置主要考虑除氨氮,除油,外排前调p H。
2 工艺路线选择2.1 除氨工艺选择根据国内外工程实例及资料介绍,目前处理氨氮污水的实用方法主要有氨汽提法、生物处理法、折点加氯法、离子交换法及氨吹脱法。
中高浓度氨氮污水处理相对适用的方法是吹脱法,吹脱法是一种物理化学法脱氨技术,具有工艺简单、易于操作等优点。
因此,在工业污水处理中吹脱法应用广泛。
通过分析来水,对比各种除氨工艺路线,本工程选择吹脱法减少污水中的氨氮。
2.2 吹脱方式选择采用空气常温吹脱。
第一步加碱将NH??转化为NH?形态,只有NH?形态才有可能从水中迁移到气相中;第二步将氨污水提升入吹脱塔,用空气逆流吹脱,使氨从水中逸出:NH??+OH- → NH?+H?O上述反应中液相中的游离氨占总氨的比例与溶液的p H有关,经计算,在25℃时其比例如表1:2.3 氨吸收氨氮污水经吹脱后可达到厂内排水标准,排入公司污水处理系统。
从污水中吹脱出的氨气,通过吸收塔用稀硫酸吸收,每天产生20%~25%的硫酸铵溶液约8.4 m3,送至硫铵车间。
2.4 除油工艺选择含油污水进入污水站前,需首先隔油处理,选用斜管隔油,被隔除的浮油利用撇油装置撇出回收。
2.5 工艺路线确定综上所述,选用的工艺路线为:隔油+吹脱+氨吸收3 吹脱法实践应用3.1 工艺流程说明氨氮污水首先进入隔油池一、二,在隔油池中,采用斜管隔油,由于流速降低,比重小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上,经撇油器除油。
高浓度氨氮有机废水的吹脱试验研究
1 概 述
近年来 , 随着工农 业 的迅 速发 展 , 日益加 剧 的 水污 染不仅造 成 了相 当可观 的经济 损失 ,制 约 了 国民经济 的可持续 发展 ,而且 危 害 了环 境 的生态
( . 州大 学 环境 与安全 工程 学院 , 1常 江苏常 州 2 3 6 ; 1 14
2常 州久远 环境 工程有 限公 司 . 苏常 州 2 3 0 ) . 江 10 0
摘 要: 某化 工厂在 生产有 机 酸 的过 程 中产生 了一部 分 高浓 度氨 氮 的有机 废 水 ( H 一 约 N N
关 键词 : 氮 : 氨 吹脱 法 : 有机废 水
中图分类 号 : 73 X 0 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 6 8 5 (0 0 0 — 0 0 0 1 0 — 7 9 2 1 )6 0 2 — 3
STUD Y N R o AI STRI PPI NG oF I H H G Co NCENTRATI N o AM M o NI NI A TRo GEN RGANI W AS o C TEW ATER
第2 4卷 第 6期 2 1 年 1 月 00 2
能 源 环 境 保 护
En r y E vr n n a r t c i n e g n io me t lP o e t o
Vo .4, 6 12 No. De .2 0 c , 01
高浓度氨氮有机废水的吹脱试验研究
邵 敏 , 焕 龙 , 程 李定 龙 , 涂保 华
fcoy d rn h rd cin o ra i- cd ( 一 0 0 0 mgL,O4 8 0 m , OD— a tr u igtep o u t fog nc a i NH3 N 3 0 / S 2 0 0 0 mg C o —
吹脱法处理高浓度氨氮废水的研究
法。 22 物 化 法 .
( )电渗析 法 :在 直 流 电场 作用 下 ,废 水 中 的 4 N 过选 择性 阳膜 , 膜 的一 侧 留下废 水 , 另一 H透 在 而 侧是 高浓度 的 N N废液 。电渗析 常用 于海水 淡化 H一 和纯水 制 备 时 R O工 艺 的预处 理 , 备简 单 , 设 操作 方
中图分类号 : 7 3 X 0
文献标识码 : A
文章编号 :6 4 12 ( 0 10 — 0 6 0 17 — 0 12 1 )7 0 5 — 4
1 引 言
高浓 度氨 氮废水 属 于难 处理 的工 业废 水 , 肥 、 化 焦化、 化、 石 制药 、 品等 工业 及 垃圾 填 埋 场 等均 产 食
一
之一 , 蒸氨 和汽 提工 艺 因耗 能大 , 但 设备腐 蚀 严重 等
问题 在推广 应用 上受 到限制 。
() 2 吹脱 法 : 用填 料 塔或 浅 层折 流 塔 , 过鼓 采 通 风 曝气 方 式 ,增 加 气 液 界 面 和 迅 速 降 低 气 液 界 面 N 。 H 的分压 , 使废 水 中 的氨气 吹脱 出来 , 除效率 可 去
便 , 消耗 化学 药 品 , 不 但脱 氮 率 低 , 不 适 合处 理 有 且
机物浓 度较 高 的废 水 。
物化法 包 括 蒸氨 ( 提 )离 子交 换 、 汽 、 折点 加 氯 、
( ) 渗透 法 ( O) 在 反 渗透 膜 一侧 对 废 水施 5反 R :
湿式 氧 化 、 化学 沉 淀 、 过 滤及 吹脱 法 等 , 中蒸 氨 膜 其 法 、 提法 、 汽 吹脱法应 用较 普遍 。 () 1 蒸氨 法 : 高压蒸 汽 直接 或 间 接加 热废 水 , 用
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吹脱法处理高浓度氨氮废水的研究周明罗1,2 黄飞1,2(1.宜宾学院化学与化工系 四川宜宾644007; 2.长江水环境教育部重点实验室宜宾研究基地 四川宜宾644007) 摘 要 采用逆流吹脱塔,研究了不同pH 、气液比对高浓度氨氮废水吹脱效率的影响。
结果表明,吹脱效率随pH 值升高而增大;气液比越大,氨吹脱传质推动力越大,吹脱效率也随之增大。
关键词 氨氮废水 吹脱法 pH 气液比Study on the T reatment for H igh Concentration Ammonal -nitrogen W astew ater by B low -off MethodZHOU M ing -luo 1,2 HUANG Fei 1,2(1.Dept.o f Chemistry and Chemical Engineering ,Yibin Univer sity Yibin ,Sichuan 644007)Abstract Based on the experiment of dealing with high concentration of amm onia -nitrogen wastewater by blow -off method ,the in fluences of pH value and gas/liquid ratio are investigated in this paper.The result shows that the efficiency of blow -off method im proves with the in 2crease of pH value and the growth of gas/liquid ratio.K eyw ords amm onal -nitrogen wastewater blow -off method pH value gas/liquid ratio 高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大,如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等。
氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化,造成水体黑臭,而且增加给水处理的难度和成本,甚至对人群及生物产生毒害作用[1]。
近一二十年来,国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究。
吹脱法以其操作简单、成本低等优点,得到广泛应用。
1 吹脱技术原理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。
吹脱是氨解吸的过程,传质推动力来自与废水中氨浓度成平衡的氨气组成和吹脱气体中氨气的组成之间的差值[2]即(Y 3-Y )。
水中的氨氮,大多以铵离子(NH +4)和游离氨(NH 3)保持平衡的状态而存在,其平衡关系式如下:NH +4+OH-3+H 2O (1)该平衡式受pH 值和温度的影响,当pH 值高时,平衡向右移动,游离氨的比例较大,当pH 为11左右时,游离氨大致占90%。
不同pH 值、温度下氨的离解率见表1。
表1 不同pH 、温度下氨的离解率%pH 20℃30℃35℃40℃9.0255058689.56080838510.08090939511.098989898.1 气液比、pH 、温度是影响吹脱效率的直接因素。
另外,吹脱时间、吹脱设备、填料、操作条件等因素也将影响氨氮废水的吹脱效率。
本文主要研究pH 值、气液比等因素对吹脱法处理高浓度氨氮废水的影响及其技术特点。
2 实验部分2.1 实验方案及流程实验采用逆流吹脱塔,塔内装PVC 拉西环填料。
实验 由图4可知,投加H 2O 2可提高苯酚的降解效率,在一定的H 2O 2用量范围内,降解效率随H 2O 2用量的增大而增大,当H 2O 2用量过多时,降解效率反而下降。
由此可见,联合工艺大大提高了降解率,表现出一种协同作用。
H 2O 2作为一种强氧化性添加剂,在声空化过程中产生的空化泡崩溃的瞬间加快了气液表面和溶液中有机物的氧化,从而提高了苯酚的降解率。
而过量的H 2O 2会与・OH 发生反应形成的氧化能力远不如・OH 的H O 2・,故降解效率下降。
4 结论(1)苯酚属于难降解的有机物,用物理能场超声波处理,降解率很低,随超声波功率的增大,降解率先上升后又略有下降。
(2)苯酚的降解率随时间的延长而增大,但时间过长其降解率反而下降。
酸性条件有利于苯酚的降解,当pH 值>8时对降解反应有较大的影响。
(3)溶液中添加H 2O 2可显著提高去除率,并且去除率随着H 2O 2的投加量增大而增大,H 2O 2浓度达一定值时,去除率增加趋于平衡。
参考文献[1]马英石,吴哲仁,林智高.超声波/H 2O 2工艺分解水中危害性氯化有机物.给水排水,1997,23,(8):12-18.[2]张子间.超声波废水处理技术的研究进展.广东化工,2004(3-4):46-48.[3]国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法.北京:中国环境科学出版社,2002.456-464.作者简介 郭晋君,1983年生,女,湘潭大学化工学院,湖南省环境监测中心站在读研究生。
(收稿日期:2008-05-20)・41・ 工业安全与环保 Industrial Safety and Environmental Protection 2008年第34卷第11期N ovember 2008流程如图1所示,主要仪器设备见表2。
实验用高浓度氨氮废水为实验室配制,NH3-N质量浓度大于4g/L。
废水由磁力驱动循环泵从水箱抽至吹脱塔的顶部,吹脱塔的顶部安装有液体分布器。
空气由空气泵提供,经气体流量计由气体分布装置塔底进入。
塔内填料提供足够的传质面积使气、液两相充分接触。
2.2 测试项目及方法本次实验主要考查pH值、气液比对吹脱效果的影响,分析测试项目为吹脱前、后废水中氨氮的质量浓度。
采用纳氏试剂分光光度法[3]测定NH3-N的质量浓度(G B7479-87)。
3 实验结果与分析3.1 pH值对吹脱效率的影响分析图1 实验流程1—水箱;2—磁力驱动循环水泵;3—玻璃转子流量计;4—填料塔;5—空气流量计;6—旋涡式充气机表2 实验主要设备序号设备名称型号(规格)生产厂家备 注1水箱塑料容器自制2磁力驱动循环水泵MP-15R浙江西山泵业有限公司额定流量8L/m in 3玻璃转子流量计LZ B-6振兴流量仪表厂液体用,20℃4填料吹脱塔 50×1400mm自制内装改型拉西环5旋涡式充气机HG-750-C浙江森森实业有限公司95m3/h6空气流量计DK500-4常州成丰流量仪表有限公司最大5m3/h7pH计M ODE L868Therm o E lectron C orporation 调节废水pH分别为9.0、9.5、10.0、10.5、11.0、11.5、12.0,吹脱温度为室温,废水流量为5L/h,空气流量为3.5 m3/h,测定不同pH值条件下吹脱前、后废水的氨氮浓度。
氨氮吹脱效率随pH值变化曲线如图2所示。
图2 pH值对吹脱效率的影响由图2可以看出,吹脱效率随pH升高不断增大;当pH 值从9.0升高到10.0时,吹脱效率随pH的上升几乎呈直线提高;当pH值从10.0升高到11.0,增大幅度变小;当pH值大于11.0以后,曲线趋于平缓。
上述现象表明:pH值对吹脱效率的影响存在2个转折点,1个是pH值为10.0,另1个为11.0,这与文献[4]、[5]的报道是一致的。
其原因可能是:由于废水中铵盐属于强酸弱碱盐,提高pH将逐渐地破坏其电离平衡,当pH值为10时,电离平衡基本破坏;当pH值小于10时,氨离解率随pH值升高增大得最快,因此pH值在10之前吹脱效率提高较快;当pH值大于11后,污水中的氨氮大多数以游离氨存在,此时提高pH仅增加少量的游离氨,故对吹脱效率影响不大。
在实际操作中,建议吹脱氨氮废水的pH控制在10-11之间,以避免因碱的大量加入而增大处理成本。
3.2 气液比对吹脱效率的影响分析将废水pH调至11.0,水温为室温,废水流量为5、8、12 L/h,3种不同流量下,调整空气流量使气液比分别为500∶1、600∶1、700∶1、800∶1。
不同气液比时氨氮废水吹脱效率随气液比变化曲线如图3所示。
图3 气液比对吹脱效率的影响由图3可以看出,氨氮去除效率随吹脱空气流量与废水流量比的增大而提高,这说明增大气液比能够提高去除效率,在实验条件下气液比从500∶1(体积比,下同)增大到700∶1之间时氨氮去除率增加最快。
如前所述,吹脱是氨气解吸过程,传质推动力来自与废水中氨浓度成平衡的氨气组成和吹脱气体中氨气的组成之间的差值即(Y3-Y)。
由物料守衡(见图4)可得吹脱塔内任意截面上气、液相组成有如下关系:Y=L/V(X-X1)+Y1(2)图4 物料守恒分析・51・水力空化联合臭氧处理油田污水实验研究冯高坡1 董守平1 李清方2(1.中国石油大学(北京) 北京102249; 2.胜利油田工程设计咨询有限公司 山东东营) 摘 要 通过向空化装置中通入臭氧气体,研究了水力空化装置联合臭氧气体对油田污水COD 的降解情况。
研究表明,水力空化装置联合臭氧气体能对油田污水COD 产生较大的去除率,在适当的臭氧气体通入速率、空化器入口压力和空化器结构参数下,存在最佳的去除效果。
关键词 水力空化 臭氧 油田污水 CODStudy on the T reatment for Oil Field W astew ater by H ydrodynamic C avitation Combined With OzoneFE NG G ao -po 1 DONG Shou -ping 1 LI Qing -fang 2(1.China Univer sity o f Petroleum -Beijing Beijing 102249)Abstract In this paper the degradation of COD in oil field wastewater is studied by pouring oz one into hydrodynam ic cavitation device.The study shows that this method can greatly im prove the rem oval efficiency of COD in oil field wastewater and the the optimal rem oval efficiency can be achieved under the suitable parameters ,such as oz one pouring speed ,cavitation device inlet -pressure and cavitation device struc 2ture.K eyw ords hydrodynam ic cavitation oz one oil field wastewater COD0 前言油田采出水组成比较复杂,不仅被原油所污染,高温、高压的油层还溶解了地层中的各种盐类和气体;在采油过程中,从油层里携带了许多悬浮固体;在采油、油气集输、原油脱水过程中还投加了各类化学药剂;采出水中还有大量有机物,有适宜微生物生长繁殖的环境。