次氯酸鈉去除蒸氨廢液中氨氮試驗條件探討

常沖（青海鹽湖鎂業有限公司，青海 格爾木816099）

0 引言

氨氮是造成水體富營養化的重要因素之一，隨著環境保護意識的提高和廢水排放標準的日趨嚴格，去除廢水中氨氮的要求也越來越高。工業廢水中去除氨氮的方法有多種，因鎂業公司PVC裝置副產次氯酸鈉，本著節約投資、運行成本的原則，我們優先考慮采用次氯酸鈉法去除。本文旨在討論次氯酸鈉與氨氮在常溫條件下的反應條件，為后續的工作提供依據。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

次氯酸鈉（工業級，含量13.2%），碘化鉀、硫代硫酸鈉、硫酸、鹽酸、淀粉、氫氧化鈉等均為分析純試劑，試驗用水為三級水。

電加熱套（250mL），氨氮蒸餾裝置（250mL）、MS204型分析天平、DR6000紫外可見分光光度計、比色管。

1.2 分析方法

氨氮用納氏試劑比色法、次氯酸鈉用碘量法、pH值用PH計測定。

1.3 實驗原理

在含有氨氮的水溶液中加入次氯酸鈉后，根據次氯酸根量的不同，會發生以下化學反應：

總的反應方程式如下：

由總的反應式可知，氨和次氯酸鈉完全反應的摩爾比為1:1.5。只要能有足夠涼的次氯酸鈉，溶液中的氨氮就可以全部轉化成氮氣，從而達到去除氨氮的效果。

引用標準：GB19106-2003 次氯酸鈉溶液

HJ535-2009 水質氨氮的測定納氏試劑分光光度法

1.4 實驗步驟

（1）依據HJ535-2009 水質氨氮的測定納氏試劑分光光度法，采用蒸餾法預處理后，測定蒸氨廢液中氨氮含量。

（2）依據GB19106-2003 次氯酸氨溶液，測定次氯酸氨溶液中有效氯的含量。

（3）在不同的PH 條件下，按照理論反應的摩爾比1:1.5，加入次氯酸氨溶液，常溫放置30min，測定反應后溶液中剩余的氨含量。測定結果見表1。由此步驟確定最佳反應的pH值。

表1 同一反應比例，不同PH值的氨氮去除率

（4）在1.4.3步驟確定的pH 條件下，加入不同量的次氯酸鈉溶液，常溫放置30min，測定反應后溶液中剩余的氨含量和次氯酸鈉含量，測定結果見表2 和表3。由此步驟確定實際反應比例。

表2 同一pH值，不同反應比例的氨去除率

表3 同一PH值，不同反應比例的次氯酸鈉殘留率

2 結果分析與討論

2.1 pH值對去除效果的影響

在反應溫度為室溫，放置時間為30min的條件下，用濃鹽酸調整蒸氨廢液的pH值，考察了pH值對反應結果去除效果的影響，結果見圖1。

圖1 不同pH值時氨的去除率

由圖1可知，次氯酸鈉對氨的去除率隨著pH值的增大先上升后下降，在7～9范圍內去除效率最好，因此本文將后續步驟的pH值定為8.0。

2.2 次氯酸鈉加入量對去除效果的影響

在反應溫度為室溫，放置時間為30min的條件下，用濃鹽酸調整蒸氨廢液的pH 值約為8.0，移取一定量的蒸氨廢液，加入不同量的次氯酸鈉溶液，考察了不同加入量對去除效果的影響，結果見圖2。同時測定溶液中剩余次氯酸鈉的含量，結果見圖3。

圖2 不同比例下的氨去除率

由圖2可知，氨的去除率隨著次氯酸鈉加入量的增大而增加，至次氯酸鈉的摩爾數是氨摩爾數的2.75 倍時基本達到最大，此后再增大次氯酸鈉的加入量，氨去除率增加不明顯。

圖3 不同比例下有效氯的殘留率

由圖3可知，溶液中次氯酸鈉的殘留率隨著次氯酸鈉加入量的增大先降低，后升高，在次氯酸鈉的摩爾數是氨摩爾數的2.75 倍時達到最小，此后再增大次氯酸鈉的加入量，殘留率反而上升。

3 結語

綜上所述，采用次氯酸鈉去除蒸氨廢液中的氨是可行的，操作條件要求控制體系的pH 在8.0 左右，反應溫度常溫，反應時間30min，氨與次氯酸鈉的摩爾比1:2.75。