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1、污水处理去除氨氮的可行性争辩杨哲林，万金良，胡权 中化吉林长山化工【摘要】针对高浓度氨氮废水造成的污染，对污水处理去除氨氮技术进展了可行性争辩，以到达削减环境污染、废水达标排放的目的。【关键词】工业废水；环境污染；吹脱法；生化处理；达标排放； 随着经济的高速进展，化肥、石油化工等行业快速进展壮大，化工产品生产过程对环境的污染加剧，此类废水如果得不到有效的脱氮除碳处理而直接排放到自然环境中势必造成严峻的环境污染，对人类安康危害也日益普遍和严峻。其中生产过程中排出的有机物质，大多都是构造简单、有毒有害和生物难以降解的物质。因此，化工废水处理的难度较大。由此而产生的高氨氮废水也成为行业进展制约因素之
2、一，据报道：2022 年我国海疆发生赤潮高达77次。据国家环保局2022 年统计，化工废水排放总量占全国工业废水排放总量38.9%，居各行业之首，列入国家总量把握的8种污染物的排放量也居全国首位。而目前化工行业工业废水排放达标率只有52.9%。尽管近年来我国化工行业的环境污染防治工作取得了较大进展，废水治理率、排放达标率逐年有所增长。但目前化工行业废水排放达标率仍不高，对高效、低本钱的处理化工废水工艺、技术的争辩已成为世界各国科学家和工程师争辩的重点之一。氨氮是污染的重要缘由之一，特别是高浓度氨氮废水造成的污染。生物处理法中，一般承受的A/O法、A2/O法、SBR序批处理法等对脱氮具有肯定效果
3、的工艺技术，同时，为了实现脱氮的目的，必需补充相应的碳源来协作实现氨氮的脱除，使运行费用增加很大，是一般企业根本无法承受。正是在这种重视环保的大背景下，中化吉林长山化工建了11000吨/天的污水处理装置，承受的是A/O法， 氨氮的去除承受吹脱法和生物硝化与反硝化(生物陈氮法)联合工艺。由于我公司是一家氮肥企业，废水中氨氮很高，这给氨氮去除带来很大困难，在实际运行中，对于吹脱法去除氨氮做了一些争辩与试验， 在这里与大家进展探讨。吹脱法用于脱除水中氨氮，马上气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而到达脱除氨氮的目的。常用空气作载体假设用水蒸气作载体则称汽提
4、。水中的氨氮，大多以氨离子NH4+和游离氨NH 状态而存在。其平衡关系式如下：保持平衡的3NH4+OH-NH+H O 132氨与氨离子之间的百分安排率可用下式进展计算： Ka=Kw /Kb=CNH3CH+/CNH4+ 2式中：Ka氨离子的电离常数； Kw水的电离常数； Kb氨水的电离常数； C物质浓度。式1受pH 值的影响，当PH值高时，平衡向右移动，游离氨的比例较大，当PH值为11左右时，游离氨大致占90。由式2可以看出，PH值是影响游离氨在水中百分率的主要因素之一。另外，温度也会影响反响式1的平衡，温度上升，平衡向右移动。试验数据说明，当PH值大于10时，离解率在80%以上，当PH值达11
5、时，离解率高达98%。但在实际运行中是否能到达上述的效果呢，我们也做了大量的试验，下面将一些试验来与大家共享，看一看吹脱法去除氨氮的效果如何。一、实际试验过程1.前期预备工作2022 年1 月17 日晚17：00 分完成酸碱加药装置的临时管线配置工作，管线具备工艺要求。自1月17日，彻底清理吹脱池曝气管后， 为了保证吹脱效果打算对吹脱池曝气管实行重钻眼，增大曝气气量及曝气均匀度的措施， 1月18日，将吹脱池内的水抽干后，对每根曝气管每隔150 毫米，加两排6的孔，晚17：40 分此项工作完毕。充水曝气后，效果格外抱负，具备工艺调试需要。1月19日，对加药设备及管线进展充水，试运行，对设备及管线
6、消灭的泄漏状况进展了处理后，调配酸碱溶液，酸硫酸浓度为50%，碱氢氧化钠浓度为40%。2. 调试过程：正式调试时间为15:00。酸泵开两台,流量为200L/h，碱泵开两台，流量为360L/h，吹脱池水位为2165mm，吹脱池内的缓冲隔墙两侧水不接触，以保证池内的酸碱水不混合，保证吹脱效果。吹脱池内水温为21度。鼓风机开两台，频率均为满量50Hz，风量为每台风3918m3/h。每15分钟记录一次吹脱池内的PH1与PH2数值及吹脱池液位，每2小时取一次入吹脱池的水样和吹脱池出口水样。零点调试完毕。3. 数据表时间PH流量m3/h水位mm表1PH1PH215:009.09.6220216515:15
7、9.29.3220216315:309.39.3220216415:459.39.3220216416:009.69.3220216516:159.89.3220216316:309.89.4220216016:459.39.3220215817:0010.09.6210214517:1510.09.6210214517:3010.29.7210213017:4510.39.7210211618:0010.49.8180210918:1510.49.8180202218:3010.59.8180202218:4510.69.8180199619:0010.69.8180189619:1510.
8、69.8180199319:3010.89.9180199119:4510.710.0220188420:0010.610.1220199620:1510.410.2220202220:3010.510.1220202220:4510.510.2220202221:0010.610.2220211121:1510.510.3220211321:3010.510.32202022 21:4510.410.3200202222:0010.410.3200202222:1510.510.3200202222:3010.510.3200203222:4510.510.3200203023:0010.5
9、10.3200202223:1510.610.3200203523:3010.710.4200206523:4510.610.420020500:0010.710.42002059图表一11.010.810.610.410.210.0PH19.8PH29.69.49.29.0015:16:017:018:019:020:021:02:023:00:04. 取样的氨氮及PH 值表2时间氨氮(mg/l)吹脱池入口 吹脱池出口吹脱池入口PH吹脱池出口吹脱池内PHaPHbPH115:10259.41162.859.08.99.017:10337.23227.710.010.010.019:10224.
10、82207.5310.39.810.621:10179.88236.359.69.710.523:10164.29265.179.89.210.61:10311.29211.859.910.310.5图表二350330310290270250230210190170150吹脱池入口吹脱池出口15:1017:1019:1021:1023:101:105. 结论1前部来水量从15：0000：00 分的平均流量为205 m3/h， 平均水深为2061mm，吹脱池的池容为25*20*2.061=1030.5 m3 ,平均水力停留时间为1030.5/205=5小时, 去掉一些影响因素可认为停留时间将近6
11、小时,这样取的水样,因是同步取的水样,可认为15:10的吹脱池入口水样经过加碱曝气吹脱后其吹脱氨氮后的样为21:10的吹脱池出口水样，这样15:10的吹脱氨氮量259.41-236.35=23.06 mg/l 为吹出的氨氮量，同理可得17：10的为337.23-265.17=72.06 mg/l 为吹出的氨氮量。其吹脱效率在5%-21%之间，并且随着进口氨氮的上升其吹脱效率也提高，吹脱池内吹脱测的PH值越高其吹脱效率越高。（2） 从第一个吹脱池内的PH1及PH2的数据表中可看出，两台加酸泵的流量过小，不能使加碱后的PH值有效的降下来，到达工艺要求的PH为69的范围之内，在以后的调试中可试着人工
12、投加。（3） 此次调试的水量平均为205 m3/h，没有到达设计的458m3/h 的设计值。（4） 此次调试证明白一点，即空气吹脱氨氮是可行的，但吹脱效率不高。受到温度和碱度以及曝气量等方面因素的影响，本次调试氨氮的吹脱效率很低，不能用于我公司的含氨较高的废水处理中,即出口氨氮达标很困难,分析有以下几方面缘由，一是吹脱池内的水温较低。二是吹脱侧的碱度提得不够高。NH4+OH-NH +H O当PH值高时，32平衡向右移动，游离氨的比例较大，当PH值为10.5左右时，游离氨大致占80。（5） 在调试期间10#线出水极不稳定，氨氮含量忽高忽低。二、综合以上调试可得出如下结论：1. 氨氮的吹脱与前部来
13、水中氨氮的凹凸关系亲热，随着来水氨氮的浓度增高，吹脱效率也随之提升，但随着前部来水氨氮的提升，出水的氨氮也随之提升，大大加大了后序处理的难度，所以应尽量把握前部来水中氨氮的浓度。使吹脱后的出水中氨氮的浓度稳定在50mg/l 以下，以适应后序处理的需要。2. 氨氮吹脱，碱度对其影响巨大，碱度越高，吹脱效果越好。3. 氨氮的去除对于高浓度废水吹脱效率较高，但对于低深度废水吹脱效率不抱负。三、其他方法在实际运行工作中，吹脱法对氨氮的吹脱效果不够抱负，我公司承受严格把握10#线来水中的氨氮含量在100 mg/L 以下，通过吹脱池吹除一局部后，再进展生化处理，即进展生物硝化与反硝化(生物陈氮法)，其反响原理如下：一生物硝化与反硝化(生物陈氮法)1.生物硝化在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。生物硝化的反响过程为：NH NO3 NO2 ，由上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮3转化为硝酸盐氮时需氧4.57g。(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧
