吹脫法處理高濃度氨氮廢水試驗研究

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(jié)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?zāi)転閷嶋H生產(chǎn)中高濃度氨氮廢水的處理提供參考。

關(guān)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(shù)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(shù)研究中的重點問題。目前，國內(nèi)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(xué)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(diào)節(jié)至堿性，使離子態(tài)銨轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨，再將廢氣與氣體接觸，使氨氮從液相轉(zhuǎn)移到氣相。

2 試驗部分

2.1 廢水的來源、水質(zhì)及預(yù)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(jié)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(yīng)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(zhì) 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》（HJ 535—2009）。

2.3 試驗設(shè)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(jié)果

根據(jù)正交試驗設(shè)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(zhì) 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(shè)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(jié)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(nèi)對氨氮質(zhì)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(jié)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(jié)論

利用吹脫技術(shù)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(diào)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(shè)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〕