趙燕 白雪
摘 要:采用吹脫法對高濃度氨氮廢水進行了處理試驗,其中,在廢水的pH值為10、溫度為100 ℃、吹脫時間為1 min的條件下,吹脫效率為49.8%.試驗結果表明,廢水的pH值和水溫越高,吹脫時間越長,則氨氮脫除率越高。希望該試驗能為實際生產(chǎn)中高濃度氨氮廢水的處理提供參考。
關鍵詞:氨氮廢水;吹脫法;脫氮率;試驗條件
中圖分類號:X703.1 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.078
1 研究背景
目前,水體富營養(yǎng)化日益嚴重,廢水中的含氮量越來越高,因此,采用何種處理技術來有效、經(jīng)濟、合理地去除廢水里的氨氮成為了高濃度氨氮廢水處理技術研究中的重點問題。目前,國內外采用的高濃度氨氮廢水處理方法主要有2種:①物理化學法脫氮,包括磷酸銨鎂沉淀法、吹脫法、汽提法、折點加氯法、離子交換法和液膜法等;②生物脫氮方法,包括好氧反硝化法、短程硝化/反硝化、厭氧氨氧化、同時硝化反硝化和膜生物法等。其中,吹脫法和汽提法都是將廢水的pH值調節(jié)至堿性,使離子態(tài)銨轉化為分子態(tài)氨,再將廢氣與氣體接觸,使氨氮從液相轉移到氣相。
2 試驗部分
2.1 廢水的來源、水質及預處理
試驗廢水是某煉油廠重催脫硫裝置的廢水。由于煉油廠重催原料油中的堿性氮含量較高,約為1.4×10-3~1.5×10-3,造成廢水中的氨氮含量較高。由于廢水中的懸浮物比較多,所以廢水樣過濾澄清后直接測定氨氮含量,結果為3 530 mg/L,并測得水中的可溶性固體含量為13 838 mg/L。由此可知,廢水中大部分應為離子態(tài)氨氮,且銨鹽含量很高。
2.2 分析方法
分析依據(jù)為《水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》(HJ 535—2009)。
2.3 試驗設計
針對pH值、水溫和吹脫時間進行三因素四水平正交試驗,因素表如表1所示。
2.4 試驗結果
根據(jù)正交試驗設計,共有16組不同的試驗條件。取16份廢水樣(每份150 mL)按表2中的條件進行試驗,并依據(jù)《水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》(HJ 535—2009)進行分析。
由表2可知,當pH值為10、廢水溫度為100 ℃、吹脫時間為1 min時,氨氮的去除率最高,為49.8%.以上條件多數(shù)在正交試驗設計的邊緣,說明水樣脫氮率隨著pH值的增大、溫度的升高和吹脫時間的增加而升高。
3 結果討論
吹脫法是高濃度氨氮廢水處理中較成熟、常見的方法。袁捷等在塔徑為60 mm、填料層高度為54 cm的拉西環(huán)填料塔內對氨氮質量濃度約為2 000 mg/L的模擬廢水進行了吹脫試驗,確定在廢水流量為10 L/h、廢水pH值為13、空氣流量為150 L/min、廢水溫度為60 ℃、吹脫時間為75 min的條件下,脫氮率達87.5%.郝醒華等在試驗中使用了吹脫法處理大慶石化總廠的氨氮廢水,試驗結果雖然沒有他們所著文獻中的脫氮率高,但說明了在處理高濃度氨氮廢水時,pH值和水溫越高,吹脫時間越長,則氨氮脫除率越高。
4 結論
利用吹脫技術處理高濃度氨氮廢水是一個簡便而有效的方法。在重催脫硫裝置廢水的吹脫試驗中,氨氮的去除率為49.8%.該煉油廠目前優(yōu)先考慮用重催車間的堿渣來調節(jié)高濃度氨氮廢水的pH值。這些堿渣是由堿洗脫除液化氣硫醇而產(chǎn)生,經(jīng)過實驗室測定,其pH值為13~14,氨氮濃度為1 819 mg/L。如果要進一步提高廢水除氮率,可增大pH值和水溫,延長吹脫時間。而在實際生產(chǎn)中,還涉及到工況、設備、成本等影響因素,因此需根據(jù)實際情況來確定最佳生產(chǎn)條件。
參考文獻
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〔編輯:王霞〕