环保工艺之——如何脱氮（一）

一、氨氮废水的来源、危害

近年来 ,随着工农业生产规模的不断扩大和人们生活水平的提高，含氮化合物的排放量急剧增加，工业已成为环境的严重污染源而引起各界的关注。氨氮是水体中的重要耗氧污染物，水体中的氨氮污染主要来自于人和动物的排泄物，农用化肥的流失，化工、冶金、煤气、炼焦、化肥、鞣革、垃圾填埋等工业废水随着我国化肥工业的迅速发展，产生的工业氯化铵废水对环境的影响也越来越严重，其中的氨氮与氯离子的大量排放都会导致对环境产生很大的危害。氨氮对自然环境和人体有很大的危害。表现在：

（1）造成水体的“富营养化”，致使藻类毒素通过食物链使人中毒。

（2）在一般条件下 ,废水中所含的有机氮会转化成氨。而氨的氧化 ,将导致水体中溶解氧浓度降低，使水体缺氧，从而引起鱼类大量死亡，造成水生生态系统紊乱；

（3）与氯气作用生成氯胺，妨碍氯化消毒，增加市政给水处理成本。

（4）氨转化为硝酸，又可由饮用水而诱发婴儿的高铁血红蛋白症；硝酸盐进一步转化为亚硝胺则具有严重的“三致”作用，直接威胁着人类的健康。所以，经济有效地控制氮素污染已成为当今环境工作者所面临的重大科研课题。氨氮废水处理方法的介绍：

一、吹脱法

氨吹脱工艺是将水的pH值提到10.5~ 11.5的范围,在吹脱塔中反复形成水滴,通过塔内大量空气循环,气水接触,使氨气逸出。这种方法广泛用于处理中高浓度的氨氮废水,常需加石灰,经吹脱可以回收氨气。调节pH值是改变吹脱体系化学平衡的重要手段,喷淋密度和气液比都是重要影响因素。去除率要达到90%以上,pH值必须大于12且温度高于90℃。

吹脱法主要用于处理高浓度的氨氮废水,其优点是设备简单,可以回收氨,但也存在许多缺点,主要有:

①环境温度影响大,低于0℃时,氨吹脱塔实际上无法工作;

②吹脱效率有限,其出水需进一步处理;

③吹脱前需要加碱把废水的pH值调整到11以上,吹脱后又须加酸把pH值调整到9以下,所以药剂消耗大;

④工业上一般用石灰调整pH值,很容易在水中形成碳酸钙垢而在填料上沉积,可使塔板完全堵塞;

⑤吹脱时所需空气量较大,因此动力消耗大,运行成本高。

二、化学沉淀(MAP)法

在一定的pH条件下,水中的氨氮可以生成磷酸铵镁沉淀而使铵离子从水中分离出来。影响沉淀效果的因素有沉淀剂种类及配比、pH值、废水中的初始氨的浓度、干扰组分等。有研究表明沉淀法去除废水中氨氮的pH值为10.0,物质的量之比Mg∶N=1.2、P∶N=1.02时沉淀效果最好,氨氮去除率达到90%。国外对用化学沉淀法去除废水中的氨氮也有较多研究。Stratful等详细研究了影响磷酸铵镁沉淀及晶体生长的因素,得出4点结论:

①过量的铵离子对形成磷酸铵镁沉淀有利;

②镁离子可能是形成磷酸铵镁沉淀的限制因素;

③如果要想从废水中回收磷酸铵镁,需要得到比较大的晶体颗粒,则至少需要3 h的结晶时间;

④沉淀的pH值应大于8.5。

化学沉淀法的最大优点是可以回收废水中的氨,所生成的沉淀可以作为复合肥而利用。存在的主要问题是沉淀剂的用量较大,需要对废水的pH进行调整,另外有时生成的沉淀颗粒细小或是絮状体,工业中固液分离有一定困难。

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