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去除氨氮的最好方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法。
1. 折点氯化法去除氨氮。折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。
处理氨氮污水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气。pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为~2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要~的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。
折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。
为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
2. 选择性离子交换化去除氨氮。
离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用,它是一类硅质的阳离子交换剂,成本低,对NH4+有很强的选择性。
沸石离子交换与pH的选择有很大关系,pH在4~8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH<4时,H+与NH4+发生竞争;当pH>8时,NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10~20mg/L的城市污水,出水浓度可达1mg/L以下。
离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点,适用于中低浓度的氨氮废水(<500mg/L),对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水,仍需进一步处理。
3. 空气吹脱法。
空气吹脱法是将废水与气体接触,将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在。将废水pH值调节至碱性时,离子态铵转化为分子态氨,然后通入空气将氨吹脱出。
吹脱法除氨氮,去除率可达60%~95%,工艺流程简单,处理效果稳定,吹脱出的氨气用盐酸吸收生成氯化铵可回用于纯碱生产作母液,也可根据市场需求,用水吸收生产氨水或用硫酸吸收生产硫酸铵副产品,未收尾气返回吹脱塔中。但水温低时吹脱效率低,不适合在寒冷的冬季使用。
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沸石是一种新兴材料,有较大的空隙结构,比表面积大,吸附性能好,离子交换能力强,化学性能稳定等特点,对中小型锅炉用水的软化处理和无机物离子交换剂的去除有着良好的作用,在水中还可与Ca、Mg、K、Na、C、S等其它均衡量阳离子进行交换以降低水质的硬度z除去水中的氟离子和氨氮离子h是水处理行业的新型过滤材料rv也是石油化工、医药、环保、建材、养殖、种植等行业的必用产品95巩义市豫嵩给排水器材厂
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沸石滤料吸附性能比表面积(m2/g):122~355;对SO2的吸附容量为47~。阳离子交换性能NH4+交换容量 (mmol/100g)最高 最低 一般或平均 :150 109 交换容量(mg/100g)最高 一般或平均:
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主要有接触时间、沸石粒径、氨氮初始浓度等沸石对生活污水中氨氮的吸附能力明显低于人工配制氯化铵溶液,氨氮去除率随着沸石投加量的增加而增加,但单位质量沸石的氨氮吸附量却随之减小,吸附过程呈现快速吸附,缓慢平衡的特点。生活污水中悬浮物的存在,会削减沸石对氨氮的吸附能力。不同类型的阳离子和阴离子的加入都能导致人工配制氯化铵溶液中氨氮在沸石上的吸附量存在差异。阳离子的影响趋势主要为价态的影响,即价态越高,对氨氮吸附阻碍作用越显著,当阳离子当量浓度2 meq/L时,影响吸附强弱的顺序为Ca2+Mg2+Na+;阴离子影响沸石吸附强弱的顺序受初始氨氮的浓度影响较大。Langmuir等温方程式较Freundich、Dubinin Radushkevich、Koble Corrigan和Temkin等温方程式更好地描述沸石吸附氨氮的行为。常用的氨氮去除方法主要有折点加氯法、空气吹脱法、生物法脱氨、离子交换法,前三者由于受到成本、冬季低温、占地空间等因素的影响不利于在北方城市推广。而离子交换法,具有温度影响不大、运行成本低、占地空间相对较小、操作容易、可再生利用等特点,适合北方城市应用。沸石是一种廉价的非金属矿物,对氨氮具有较高的选择吸附性,国内外用沸石来处理氨氮废水已作了较多研究,但用来处理污泥渗滤的研究还很少见。
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高氨氮废水处理方法如下:
1、吹脱法
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。
2、离子交换法
应用离子交换法处理含氨氮废水,为常见的就是以沸石作为交换载体,提高氨氮脱除率。基于历史实践数据可知,每克沸石可以吸附的氨氮,且对于粒径在30~60目的沸石其脱除氨氮的效率可以达到78%。但是相比其他处理技术,利用沸石交换脱除工艺操作比较复杂,并且再生液为需要再次处理的高浓度氨氮废水,因此更适用于低浓度氨氮废水处理。
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。
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