高鑫龍，郭英冉，郭培強(qiáng)

（新疆心連心能源化工有限公司，新疆昌吉 832200）

高濃度氨氮廢水處理試驗(yàn)研究

高鑫龍，郭英冉，郭培強(qiáng)

（新疆心連心能源化工有限公司，新疆昌吉 832200）

自2015年8月份污水處理系統(tǒng)開設(shè)以來，SBR池進(jìn)水氨氮總體控制在250mg/L左右，SBR出水氨氮低于1mg/L，TN維持在7～10mg/L，SBR甲醇投加量經(jīng)過優(yōu)化后控制在1.1t/d左右。耗電約1.6萬kW·h/d，污水處理系統(tǒng)一直穩(wěn)定運(yùn)行了一個(gè)冬季。但從今年四月事故池化冰以來，開始消耗事故水，由于事故池水量進(jìn)出不平衡（消耗量40～50m3/d），液位一直處于上升趨勢。

化肥企業(yè)；高濃度；氨氮廢水處理

1 吹脫法試驗(yàn)

1.1 技術(shù)原理

吹脫法用于脫除水中氨氮，即將空氣通入水中，使氣液充分接觸，是水中的游離氨穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到去除氨氮的目的，常以空氣為載體。

1.2 氨氮吹脫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

1.2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明

由于條件限制，（1）曝氣量不足導(dǎo)致氣液比達(dá)不到理論值，若達(dá)到理論設(shè)計(jì)值，去除率會(huì)更高。（2）液堿是一次性加入，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，但不影響數(shù)據(jù)的分析。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線圖

各溫度下停留時(shí)間2h氨氮去除率如下：

1.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

從上述數(shù)據(jù)可以看出：①不加液堿吹脫1h去除率只有29.48％（初始pH為9.85，還是比較高的前提）。吹脫6h去除率才50.17％，效率非常低，直接舍棄。②45℃時(shí)吹脫1h（液堿投加30mL）時(shí)去除率才達(dá)到53.99％，所以可以舍棄在此工況下的運(yùn)行。③當(dāng)吹脫時(shí)間提高的2h時(shí)，去除率明顯上升，50℃投加35mL液堿時(shí)去除率達(dá)到了82.27％。理論上55℃應(yīng)該高于這個(gè)值，但由于時(shí)間原因，在此不做實(shí)驗(yàn)對(duì)比。從上述數(shù)據(jù)來看，去除率達(dá)到80％以上是完全可以的。④因?yàn)镾BR池溫限制，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最高溫度55℃。加之曝氣量不足達(dá)不到理論設(shè)計(jì)氣液比2 900-3 600，因此只能延長停留時(shí)間彌補(bǔ)氣液比的影響。當(dāng)停留時(shí)間3h，溫度55℃時(shí)，去除率達(dá)到了驚人的91.09％。綜上所述，吹脫數(shù)據(jù)非常理想，事故水用吹脫方法完全可行。

2 三維電極法試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)原理

目前對(duì)三維電極法降解氨氮的機(jī)理有不同的觀點(diǎn)：三維電極電解過程中產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的·OH 和H2O2，使氨氮氧化成氮?dú)夂退?〕；部分有機(jī)物和氨氮在三維電極陽極上被直接氧化〔4-5〕；有氯離子存在時(shí)，去除氨氮的主要物質(zhì)為三維電極產(chǎn)生的次氯酸根〔6-7〕；上述3種效應(yīng)兼而有之，但對(duì)每種效應(yīng)在氨氮降解中所起作用大小尚未明確。

2.2 試驗(yàn)裝置與材料

采用自制三維固定床電極反應(yīng)器，如圖1所示。

圖1 三維固定床電極反應(yīng)器裝置

極間距20mm，有效電解槽體積2L，陽極為不銹鋼板鍍鈦電極，陰極為不銹鋼板電極。3片陽極板，3片陰極板，單板電極有效面積為120cm2。三維電極電解時(shí)，將本實(shí)驗(yàn)室制作的粒子電極顆粒填充于陰陽極之間，利用空氣泵向反應(yīng)系統(tǒng)提供適量空氣，用轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制曝氣量大小以使粒子電極顆粒均勻地懸浮于容器中。每隔30min 取樣檢測NH3-N、pH。三維電極反應(yīng)器中填裝的粒子電極起到三維電極催化劑作用，是三維電極反應(yīng)的核心，直接影響三維電極的處理效果。本試驗(yàn)采用的粒子電極顆粒由活性炭與鐵按一定比例制成，一定量金屬鐵的加入可以提高電解過程中羥基自由基產(chǎn)生的數(shù)量和生成速率。粒子電極顆粒粒徑為2.0mm，使用前先用試驗(yàn)廢水浸泡使其達(dá)到吸附平衡。

2.3 討論

三維電極法處理氨氮廢水效果顯著。研究表明無需調(diào)節(jié)廢水pH，控制電壓14V，加入200g 自制粒子顆粒電極，電解反應(yīng)2h，出水調(diào)節(jié)pH 至9，過濾，出水NH3-N＜15mg/L，滿足污水《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

[1]吳立，孫力平，李志偉，等.化學(xué)沉淀法處理高濃度氨氮廢水的試驗(yàn)研究[J].四川環(huán)境，2009，（1）.

[2]聶錦旭，唐文廣.鉭鈮冶煉高濃度氨氮廢水處理試驗(yàn)研究[J].工業(yè)水處理，2009，（12）.

Experimental Study on Treatment of High Concentration Ammonia Nitrogen Wastewater in a Chemical Fertilizer

Gao Xin-long，Guo Ying-ran，Guo Pei-qiang

Since the start of sewage treatment in August，2015，the ammonia nitrogen of SBR pool is controlled at 250mg/L，the ammonia nitrogen of SBR effluent is less than 1mg/L，TN is 7-10mg/L，SBR methanol dosage After optimization control in the 1.1t/d or so.Power consumption of about 16，000 degrees/d，sewage treatment has been stable operation of a winter.But since April this year，accidental pool of ice since the beginning of the consumption of accident water，due to imbalance in the accident pool water consumption （consumption 40-50m3/d），the liquid level has been on the rise.

fertilizer enterprise；high concentration；ammonia nitrogen wastewater treatment

X703

A

1003-6490（2016）08-0064-02

2016-08-18

高鑫龍（1988—），男，甘肅靖遠(yuǎn)人，助理工程師，主要研究方向?yàn)榛ぁ?/p>