《氨氮的去除》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氨氮的去除（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、氨氮去除方法低氨氮废水处理方法主要有三类，即物理法、化学法、生物法。物理与化学法主要有 以下几种方法1：离子交换法、吸附法、电化学氧化法、折点氯化法等。离子交换法虽能 去除部分氨氮，但存在交换剂的交换容量有限，交换剂使用前需要改性等问题；吸附法尚未 有成熟的价格合适、性能良好的吸附剂作为吸附材料；电化学氧化法受电极材料的限制，能 耗偏高；生物处理含有机物的较低浓度氨氮废水效果好，但是处理时间较长，效果不稳定， 占地面积大。而折点加氯法处理氨氮废水效果好，设备简单，反速率快且完全，通入氯气对 水可以起到消毒作用。因此，结合公司的实际情况，决定选择折点加氯法深度处理低氨氮废 水。本文通过探讨原水氨
2、氮浓度对处理效果的影响，确定适合折点加氯法处理的原水氨氮的 范围，再探讨低浓度氨氮废水折点加氯法反应最佳pH、药剂的消耗比、反应时间以及加药 方式，寻求最有效、经济的低氨氮废水深度处理方法。1材料与方法1.1实验材料原水取自本公司污水处理车间精馏蒸氨塔塔釜后液，pH=7.0。试剂为工业级次氯酸钠， 即漂白水(C12含量3 =10%，密度p =1.18g/cm3)。1.2实验原理与方法1.2.1实验原理在含有氨的水中投加次氯酸(HOCl)时，当pH在中性附近时，主要随次氯酸投加逐步 进行下述反应2，如图2所示：NH4+HOC1-NH2C1+H2O (1)NH2C1+H0C1一NHC12+H2O
3、(2)2NH2C1 +HOC1-N2f+3H+3Cl-+H2O (3)由于NaOCl溶液含有10%以上的有效氯，使用时较安全，无氯气外泄的危险，因此实 验采用次氯酸钠(NaOCl)作为氧化剂。氯酸钠在水中的水解：NaOCl+HjOoHOCl+Na+OH Hocioir+ocrNaOCl的折点反应为：1.5Na OO+NHfE. 5N什 MHhEW +1.5NaCI当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1：1时，化合余氯即增加，当摩尔比达到1.5：1时， 即(以Cl2质量计)质量比7.6：1，余氯下降到最低点，此即“折点”。在折点处，基本上 全部氧化性的氯都被还原，全部氨都被氧化，进一步加氯就都产生自由余
4、氯。1.2.2实验方法取若干个500 mL水样于烧杯中，放于磁力搅拌器上，调整所需温度与转速，加入一 定量的次氯酸钠溶液进行反应。反应完毕后取水样检测氨氮最后对数据进行分析。漂白水加 入量折算成有效Cl2的计算公式：Cl2的质量：m=p 3 Vp 一漂白水的密度；3 一漂白水的有效含量;V一漂白水的体积。1.3实验检测仪器分光光度计(721),上海精密科学仪器有限公司，PHS-3C型精密pH计；数显恒温磁力搅拌器(85-2)，金坛市大地自动化仪器厂。2结果与讨论2.1原水氨氮浓度对处理效果的影响试验条件：三股原水：水样L c(NH4,)=2 mg/L；水样2, cWH*15。mg/L；水样3,
5、 c(NH4+)=80 mg/L；反应温度为20 C；按不同单耗加药；加药方式为一次性 加药；反应时间为30 min；试验结果如图1所示。圈L原水叙氯波度对处理效果的影响Fig. 1 Raw water aminonia coaceutiatiofi on the treatment efifect从实验过程看，原水氨氮过高，药剂消耗大且处理效果很不理想。主要原因是随着药 剂的增加，pH逐步下降，终点pH=2.5，不利于反应进行，余氯残留较多。若要加足够的碱 中和至合适pH，当氧化1 mg/L NH+-N时，需3.6 mg/L的碱度(以CaCO3计)来中和2， 4原水氨氮浓度越高，其需要加入的
6、碱越多，从经济的角度出发，不合算。而原水氨氮小于100 mg/L,随着药剂的增加，氨氮下降很明显。且处理后氨氮小于10 mg/L时，其pH=5.56.0, 只需加少量的碱调至中性，就能达到排放要求。；反应2.2 pH对处理效果的影响试验条件：原水c(NH +)=80 mg/L；反应温度为20 C；加药方式为一次性加药 4时间为30 min；按m(Cl2)：m(NH4+)=8.2：1；试验结果如图2所示。isr16-14 -45 e 7pHKU pH对处理效果的影嗣Fig. 2 pH effect on (rMlment从反应效果来看，pH过低、过高处理效果均不理想。因整个反应过程会产生酸，pH
7、过 低，则制约反应(3)进行，达不到预期效果。而pH过高，则影响次氯酸钠分解成有效氯， 从而影响处理效果。因此pH=在5.56.5氨氮去除效果是最好的。2.3药剂消耗比对处理效果的影响试验条件：原水c(NH+)=80 mg/L；反应温度为20 C；加药方式为一次性加药；按不4同单耗加药，反应时间为30 min；试验结果如图3所示。7.4：I7-(5： i 7J：1 S.M 8.5:1S.4：I加药It阂 图3药剂单耗F也日 Sodium hochlorik coiisiimptioxL通过实验可看出，在氨氮低于100 mg/L的原水中，按m(Cl2)：m(NH +)=8.0：1,处理 4效果好
8、，可达到排放要求。考虑到水质可能有所变动和次氯酸钠的不稳定性，因此生产上建 议采用最佳的药剂质量比为m(Cl2)：m(NH4+)=8.0：18.2：1之间，虽药剂量越大处理效果 越好，但这样不仅造成成本增加，更有可能会使水中余氯增多，导致二次污染。2.4反应时间及加药方式对处理效果的影响试验条件：原水 c(NH4+)=80 mg/L；反应温度为 20 C；m(Cl2)：m(NH +)=8.2：1；加4药方式为一次性加药；测定不同反应时间氨氮浓度的变化，试验结果如图4所示。I.I.10203040 5fl fiO时町mm圈4反应时间跟姓理故果的影响Fig. 4 Effects oflhe rea
9、cticm time on treatment从实验过程看，随着反应时间的延长，氨氮的浓度逐步下降。1030 min之间，氨氮 下降幅度很大，效果很明显。但是反应时间继续延长，由于药剂几乎消耗完全，氨氮下降的 幅度很小了。因此，为了提高整个处理效率，反应时间为30 min。从实验过程看，采用一次性加药方式，虽然操作比较方便，但是反应过程中有较浓的 氯气的气味，处理时单耗较高，反应不完全，很可能会导致水中余氯的增多。而采用缓慢分 批加药，虽比较慢，实际设计操作时有些繁琐，但是药剂与原水混合比较好，反应比较彻底， 也能使调节pH发挥作用，使次氯酸钠更快水解出有效氯，其单耗低，处理效果更好，几乎 没有氯气的气味。因此建议采用计量式连续加药的方式。3结论(1)从实验过程看，折点加氯更适用于处理氨氮浓度100 mg/L以下的低浓度氨氮废水， 其氯投加量相对减少，处理效果较好，况且减少了额外加碱回调pH的处理费用，降低了处 理成本费用。因此，精馏塔回收氨水塔釜须控制氨氮浓度低于100 mg/L。(2)对于低浓度氨氮废水(氨氮含量小于100 mg/L)，其折点加氯法的处理的最佳工艺条件为: 采用计量式连续加药的方式，控制pH=5.5-6.5； m(Cl2) : m(NH4+)=8.0 : 18.2 : 1之间；反 应时间T=30 min。处理后氨氮小于10 mg/L，达到相关的排放标准。
