隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長和生活水平的提高，人們對水的需求量不斷增加。同時，由于城市化的生活方式和工業(yè)化的快速發(fā)展，污水排放量也相應(yīng)增多，由于污水中有害物氨氮對環(huán)境污染和水體富營養(yǎng)化，給生活和工業(yè)用水的處理帶來了較大的困難。對廢水中氨氮的處理有較多的不同處理方法，常用的處理技術(shù)有化學(xué)中和法、化學(xué)還原法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)氯化法、氨吹脫汽提法、液膜法、離子交換法、藻類處理法、土壤灌溉法、生物脫氮法等等，主要是根據(jù)不同的實(shí)際情況選擇不同的處理方法，并有不斷研究開發(fā)新的脫除處理技術(shù)，以達(dá)到更好地去除氨氮的目的。工業(yè)氨水廠廢水中的氨氮主要是氨以及銨鹽，本文根據(jù)這一特定的氨氮進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室去除處理試驗(yàn)，并用于生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)果較為滿意。
1、試驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)原理
工業(yè)氨水廠廢水中的氨氮主要是氨以及銨鹽，用生石灰與廢水中的NH4+反應(yīng)生成NH3，反應(yīng)式如下：
反應(yīng)生成的氨氣，易溶于水，用鼓風(fēng)機(jī)將其從廢水中曝氣吹出(曝氣吹脫法)，并回收利用，即可去除廢水中的氨氮。
1.2 設(shè)備及用具
鼓風(fēng)機(jī)：鼓風(fēng)量60L/min，2臺;
桶：20L;
氣體盤管分布器;
氨氮檢測儀。
1.3 試劑及廢水
生石灰;工業(yè)氨水廠生產(chǎn)廢水。
1.4 試驗(yàn)方法
量取15L廢水倒入桶內(nèi)，加入一定量的生石灰，把氣體盤管分布器接上鼓風(fēng)機(jī)置入桶底部，在室溫下進(jìn)行吹風(fēng)曝氣，待一定時間后用氨氮檢測儀檢測廢水中的氨氮量，記錄處理前與處理后的氨氮含量。
2、結(jié)果與討論
2.1 曝風(fēng)量和曝氣方式的影響
曝風(fēng)量和曝氣方式的能耗主要是電能，考察目的在于保證廢水達(dá)標(biāo)的前提下，盡可能降低一定的能耗。按試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，在總風(fēng)量不變的情況下，用1臺鼓風(fēng)機(jī)或2臺鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣。試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
從表1中可見，相同的風(fēng)量(用2臺鼓風(fēng)機(jī)時，曝氣用時比用1臺鼓風(fēng)機(jī)少一半)，得到的結(jié)果基本上是相同的。在氨氮含量、廢水體積相同下，加入等量的生石灰處理劑，處理效果在于曝氣總風(fēng)量，總風(fēng)量越多處理效果越明顯，與曝氣方式影響不大。經(jīng)多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在上述氨氮含量、廢水體積的情況下，用2臺鼓風(fēng)機(jī)時需曝氣時間約為4h以上，本實(shí)驗(yàn)采用曝氣時間為4.5h，為絕對保證處理廢水達(dá)標(biāo)，并盡可能降低一定的能耗，一般采用曝氣時間為5h。
2.2 生石灰用量的影響
從理論上看，生石灰用量越多處理效果越好，但過量太多除了浪費(fèi)之外，生石灰在水中也生成一定量的堿性水，給后續(xù)處理增加難度。以上的化學(xué)反應(yīng)式變?yōu)椋?/p>
考察生石灰用量的影響的目的主要是加入合適的生石灰量，在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下獲得最佳綜合效益。生石灰用量的試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
選用以生石灰作為廢水中氨氮的處理劑進(jìn)行工業(yè)處理廢水，能夠達(dá)到工業(yè)廢水中氨氮脫除的效果，而且效果很好。在等同條件下，經(jīng)換算，當(dāng)廢水中的氨氮與氧化鈣質(zhì)量比為1︰35時效果比較好。
2.3 熟石灰的影響
用熟石灰代替生石灰進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
從表中可見，在等同條件下，用熟石灰做處理劑處理效果較差。因此本試驗(yàn)采用生石灰做處理劑。
2.4 曝氣時間的影響
按以上最佳工藝條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即在廢水量(L)︰風(fēng)量(L/min)=1︰8，氨氮量︰氧化鈣質(zhì)量比=1︰35，溫度為室溫的情況下，進(jìn)行不同氨氮濃度曝氣處理對曝氣時間的影響試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。
從表中可見，取不同氨氮含量的廢水，按最佳條件進(jìn)行的試驗(yàn)，處理效果都比較理想，但隨著氨氮濃度的增加，曝氣處理的時間也應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾印?/p>
3、生產(chǎn)應(yīng)用
用生石灰做處理劑，去除工業(yè)氨水石廢水的氨氮，最佳工藝條件為：氨氮量︰氧化鈣質(zhì)量比=1︰35，廢水量(L)︰風(fēng)量(L/min)=1︰8，溫度為室溫，曝氣時間一般5h左右。將此工藝應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，并設(shè)置生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。
經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際證明，該方法用于某制備工業(yè)氨水所產(chǎn)生的廢水，去除氨氮的效果基本上達(dá)到實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)效果。
4、結(jié)論
污水中氨氮的處理技術(shù)各工藝都有各自的優(yōu)勢與不足，工業(yè)氨水廠廢水氨氮采用生石灰做處理劑(曝氣吹脫法)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)用，曝氣吹脫效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，需要的處理原料資源豐富，價格便宜而且容易得到，工藝簡單，容易運(yùn)行操作，處理效果好。缺點(diǎn)在于動力消耗大，塔壁易結(jié)垢。( >
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