上海GMP純化水設(shè)備解讀：什么是氨氮吹脫法
【上海水處理設(shè)備網(wǎng)www.ppyswfy.cn】吹脫法多用于處置中高濃度、大流量氨氮廢水，吹脫出的氨可以回收利用，但有容易結(jié)垢、低溫時(shí)氨氮去除效率低、吹脫時(shí)間長、二次污染、出水氨氮濃度仍偏高等缺點(diǎn)，所以明確影響吹脫法的關(guān)鍵因素，提高氨氮去除率，對(duì)于氨氮處置利息控制、水污染得到控制、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村的可繼續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
一、什么是氨氮吹脫法?
氨氮吹脫法是利用氣體分離定律（亨利定律）通過氣體分壓不同，將游離態(tài)氨氮吹脫出廢水的一種方法！
1氨氮吹脫法的原理
其具體原理是利用廢水中所含的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)的實(shí)際濃度與平衡濃度之間存在差別，堿性條件下使用空氣吹脫，由于在吹脫過程中不時(shí)排出氣體，改變了氣相中的氨氣濃度，從而使其實(shí)際濃度始終小于該條件下的平衡濃度，最終使廢水中溶解的氨不時(shí)穿過氣液界面，使廢水中的NH3-N得以脫除，常以空氣作為載體。氨吹脫是一個(gè)傳質(zhì)過程，推動(dòng)力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當(dāng)?shù)钠胶夥謮褐g的差，氣體組份在液面的分壓和液體內(nèi)的濃度符合亨利定理，即成正比關(guān)系。此法也叫“氨解析法”解析速率與溫度、氣液比有關(guān)。上海GMP純化水設(shè)備
吹脫法的基本原理是氣液相平衡和傳質(zhì)速度理論。廢水中的NH3-N通常以銨離子（NH4+和游離氨(NH3狀態(tài)支配平衡而存在
NH4++OH?NH3+H2O
當(dāng)PH為中性時(shí)，NH3-N主要以銨離子（NH4+形式存在當(dāng)PH值為堿性，NH3-N主要以游離氨（NH3狀態(tài)存在吹脫法是沸水中加入堿，調(diào)節(jié)PH值至堿性，先將廢水中的NH4+轉(zhuǎn)化為NH3然后通入蒸汽或空氣進(jìn)行解吸，將廢水中的NH3轉(zhuǎn)化為氣相，從而將NH3-N從水中去除。常用空氣或水蒸氣作載氣，前者稱為空氣吹脫，后者稱為蒸汽吹脫。
2氨氮吹脫法的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
吹脫法用于處置高濃度氨氮廢水具有流程簡單、處置效果穩(wěn)定、基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)較低等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)用性較強(qiáng)。
缺點(diǎn)
進(jìn)出水需要調(diào)整PH如果沒有酸性吸收吹脫出來的氨氣隨空氣進(jìn)入大氣引起二次污染、硬度高的廢水結(jié)垢嚴(yán)重。
二、氨吹脫的裝置類型
垃圾滲濾液脫氮常用的吹脫設(shè)備有曝氣吹脫池、空氣吹脫塔以及蒸汽蒸餾塔，采用裝置的不同也將影響氨吹脫的效果，這幾種吹脫裝置的特性比較見下表。
三、影響因素
吹脫法一般采用吹脫池（也稱“曝氣池”和吹脫塔兩類設(shè)備。但吹脫池占地面積大，而且易污染周圍環(huán)境，所以有毒氣體的吹脫都采用塔式設(shè)備。塔式設(shè)備中填料吹脫塔主要特征是塔內(nèi)裝置一定高度的填料層，使具有大表面積的填充塔來達(dá)到氣—液間充分接觸。常用填料有紙質(zhì)蜂窩、拉西環(huán)、聚丙烯鮑爾環(huán)、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂，并分布到填料的整個(gè)外表，水通過填料往下流，與氣流逆向流動(dòng)，廢水在離開塔前，氨組份被部分汽提，但需保持進(jìn)水的pH值不變�？諝庵邪钡姆謮弘S氨的去除水平增加而增加，隨氣水比增加而減少。影響吹脫法處置氨氮廢水去除率主要是pH值、溫度、氣液比/吹脫水位深度、吹脫時(shí)間等因素。
1PH
水中的氨氮，大多以氨離子（NH4+和游離氨（NH3堅(jiān)持平衡的狀態(tài)而存在其平衡關(guān)系式如下：
NH4++OH?NH3+H2O1
式（1受pH值的影響，當(dāng)pH值高時(shí)，平衡向右移動(dòng)，游離氨的比例較大，當(dāng)pH值為11左右時(shí)，游離氨大致占90％。
2溫度
氨與氨離子之間的百分分配率可用下式進(jìn)行計(jì)算：
Ka=Kw/Kb=CNH3CH+/CNH4+2
式中：
Ka氨離子的電離常數(shù)；
Kw水的電離常數(shù)；
Kb氨水的電離常數(shù)；
C物質(zhì)濃度。
由式（2可以看出，pH值是影響游離氨在水中百分率的主要因素之一。另外，溫度也會(huì)影響反應(yīng)式（1平衡，溫度升高，平衡向右移動(dòng)。表（一）列出了不同條件下氨氮的離解率的計(jì)算值。表中數(shù)據(jù)表明，當(dāng)pH值大于10時(shí)，離解率在80%以上，當(dāng)pH值達(dá)11時(shí)，離解率高達(dá)98%且受溫度的影響甚微上海GMP純化水設(shè)備。
3氣液比
氣液比：指空氣（蒸汽）和吹脫對(duì)象（含氨廢水）體積比。
影響氨氣從水中向大氣轉(zhuǎn)移的因素有兩個(gè)：一是水氣界面處的外表張力；二是界面處的氨濃度差外表張力最小，氣態(tài)氨釋放量就最大。如果形成水滴，氣態(tài)氨轉(zhuǎn)移量的增加將會(huì)很小。因此,反復(fù)形成水滴有助于氨的吹脫。
水和大氣中氨氮的濃度差是氣態(tài)氨轉(zhuǎn)移的動(dòng)力。為使水滴周圍環(huán)境中的氨氮濃度最小，必需將空氣快速循環(huán)，用含低濃度氣態(tài)氨的空氣攪動(dòng)水滴，有助于加快氨的釋放。
對(duì)確定的廢水量而言，增大氣體量，傳質(zhì)推動(dòng)力相應(yīng)增大，有利于氨氮吹脫去除。但氣量太大，氣速過高，將影響廢水沿填料正常下流甚至不能流下，即引起液泛現(xiàn)象。因此，對(duì)一定廢水量，最小液氣比受液泛氣速控制；但是進(jìn)水量較小時(shí)，會(huì)消耗大量的能源，所以一般氨氮吹脫工藝將氣液比控制在3000左右。
4吹脫時(shí)間
減小吹脫時(shí)間，有利于加快反應(yīng)速度，提高處置量，減少設(shè)備的容積。徐穎采用吹脫法處置垃圾滲濾液，吹脫段pH值為11氣液比在20002300吹脫時(shí)間9h反應(yīng)條件達(dá)到最佳吹脫效率才達(dá)到52.0%盧平等采用吹脫—缺氧—兩級(jí)好氧工藝處置垃圾滲濾液，垃圾滲濾液取自香港某垃圾填埋場，氨氮濃度1400mg/LpH值為9.5吹脫時(shí)間12h經(jīng)吹脫后氨氮去除率為60%傅金祥等采用吹脫法垃圾滲濾液，進(jìn)水氨氮濃度1800mg/L最佳pH值為11最佳氣液比為360∶1空氣量為3.0L/min吹脫時(shí)間為1h去除效率可達(dá)88.75%由此可看出處置相同的廢水最佳吹脫時(shí)間也相差很大，可能是因?yàn)椴捎玫奶盍喜煌⒀b置設(shè)計(jì)的合理性等原因造成，吹脫處置后能夠很好地進(jìn)行后續(xù)處置和控制運(yùn)行本錢。
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