高氨氮预处理技术去除氨氮——吹脱法

氨氮废水的处理方法主要有汽提法、生化法、离子交换法、断点氯化法和磷酸铵镁沉淀法。目前，国内大多采用生化法和汽提法，而国外大多采用生化法和磷酸铵镁沉淀法。吹脱法主要用于处理中高浓度大流量氨氮废水。吹脱的氨可以回收利用，但存在易结垢、低温氨氮去除率低、吹脱时间长、二次污染、出水氨氮浓度高等缺点。因此，明确影响排污方式的关键因素，提高氨氮去除率，对控制氨氮处理成本、控制水污染、实现城市可持续发展具有重要意义。

一、吹脱原理

汽提方法的基本原理是利用废水中氨氮和其他挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间的差异。空气汽提在碱性条件下使用。随着气提过程中气体的连续排放，气相中氨气的浓度发生变化，因此在这种情况下实际浓度总是低于平衡浓度。z后，废水中溶解的氨不断通过气液界面除去废水中的NH3-N，通常使用空气作为载体。

氨汽提是一个传质过程。驱动力来自空气中氨的分压和对应于废水中氨浓度的平衡分压之间的差异。液体表面气体成分的分压和液体中的浓度符合亨利定理，即成正比。这种方法也被称为“氨分析法”，分析速率与温度和气液比有关。“汽提法”的基本原理是气液平衡和传质速率理论。废水中的氨氮通常以铵离子(NH4)和游离氨(NH3)的平衡状态存在

当酸碱度为中性时，氨氮主要以铵离子(NH4)的形式存在。当酸碱度为碱性时，氨氮主要以游离氨(NH3)的状态存在。吹脱法是在沸水中加入碱，调节酸碱度至碱性，先将废水中的NH4转化为NH3，然后通入蒸汽或空气进行解吸，将废水中的NH3转化为气相，从而去除水中的NH3-N。常用空气或蒸汽用作载气，前者称为空气汽提，后者称为蒸汽汽提。

二、优缺点

三、影响因素

缺点:进水和出水需要调节酸碱度。如果酸吸收吹出的氨气不随空气进入大气，会造成二次污染，高硬度废水会有严重结垢。

4、吹脱时间

010-59000

常用包装包括纸蜂窝、拉西环、聚丙烯保龄球环、聚丙烯多面体空心球等。废水被提升到填料塔的顶部，并分配到填料的整个表面。水通过填料向下流动，并与气流反向流动。在废水离开塔之前，氨组分被部分汽提，但是进水的酸碱度需要保持不变。空气中氨的分压随氨脱除程度的增加而增加，随气水比的增加而降低。影响吹脱法去除氨氮废水的主要因素有酸碱度、温度、气液比/吹脱深度、吹脱时间等。

(1)水中氨氮的酸碱度主要存在于氨离子(NH4)和游离氨(NH3)保持平衡的状态。平衡方程式如下:

nh4hnh3h2o(1)

方程式

有两个因素影响氨从水到大气的转移: ，水-空气界面的表面张力；其次，界面处氨浓度的差异具有小的表面张力，并释放出大量气态氨。如果形成水滴，气态氨转移的增加将很小。因此，水滴的重复形成有助于氨汽提。

水和大气中氨氮浓度的差异是气态氨转移的驱动力。为了降低水滴周围环境中氨氮的浓度，空气快速必须循环，水滴与含有低浓度气态氨的空气搅拌，这有助于加速氨的释放。

对于一定量的废水，增加气体量会增加传质的驱动力，这有利于氨氮的去除。但是，如果气体体积太大，气体速度太高，会影响废水沿填料的正常流动，甚至阻止其向下流动，从而导致溢流。因此，对于一定量的废水，较小的液气比受淹没率控制。然而，当进水很小时，会消耗大量的能量，所以一般的氨氮汽提工艺将气液比控制在3000左右。

010-59000

减少吹扫时间有利于加快反应速度，增加处理能力，减少设备体积。徐莹采用吹脱法处理垃圾渗滤液。吹脱段的酸碱度为11，气液比为2000 ~ 2300，吹脱时间为9h。反应条件达到52.0%的吹脱效率。鲁平采用汽提-缺氧-两级好氧处理工艺处理垃圾渗滤液。垃圾渗滤液取自香港某垃圾填埋场，氨氮浓度为1400毫克/升，酸碱度为9.5，汽提时间为12h，汽提后氨氮去除率为60%。傅金祥等人使用鼓风法去除垃圾渗滤液。进水氨氮浓度为1800毫克/升，酸碱度为11，气液比为360∶1，风量为3.0升/分钟，鼓风时间为1h，去除率可达88.75%。由此可见，同一废水处理的排污时间也有很大差异，这可能是由不同填料和装置设计的合理性造成的。吹脱处理后，后续处理和运行成本可以得到很好的控制。