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处理低浓度氨氮废水较为理想的是离子交换吸附法,它属于交换吸附方法的一种,利用吸附剂上的可交换离子与废水中的NH4+发生交换并吸附NH3分子以达到去除水中氨的目的,这是一个可逆过程,离子间的浓度差和吸附剂对离子的亲和力为吸附过程提供动力〔15〕。
吸附法常利用多孔性固体作为吸附剂,根据吸附原理不同可分为物理吸附、化学吸附和交换吸附。具有良好吸附性能且常用的吸附剂有:沸石、活性炭、煤炭、离子交换等,根据其吸附原理的不同,这些吸附材料对不同吸附物的吸附效果不同。
该法一般只适用于低浓度氨氮废水,而对于高浓度的氨氮废水,使用吸附因吸附剂更换而造成操作困难,因此需要结合其他工艺来协同完成脱氮过程。供吸附法使用的吸附剂很多,但不同吸附剂对废水中氨氮的吸附量却有很大不同,表3对比了部分吸附剂的吸附效果。
2.2折点氯化法折点氯化法是污水处理工程中常用的一种脱氮工艺,其原理是将通入氨氮废水中达到某一临界点,使氨氮氧化为的化学过程〔21〕,其反应方程式为:折点氯化法的优点为:处理效率高且效果,去除率?。
由表3可以看出,对于的吸附剂如沸石、交换等,其对氨氮的处理率较高,一般能达到90%以上。但是折点氯化法仅适用于低浓度废水的处理,因此多用于氨氮废水的深度处理。该方法的缺点是:消耗量大,费用较高,且对的贮存和使用的要求较高,反应副产物氯胺和氯代有机物会对环境造成二次污染。
利用反渗透处理氨氮废水的过程中,设备给予足够的压力,水通过选择性膜析出,可用作工业纯水,而膜另一侧氨氮溶液的浓度则相应,成为可以被再次处理和利用的浓缩液。在实际操作中,施加的反渗透压力与溶液的浓度成正比,随着氨氮浓度的升高,反渗透装置所需的能耗就越高,而效率却是在下降。
2、电渗析法电渗析是在外加直流电场的作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使离子从电解质溶液中分离出来的过程。电渗析法可地分离废水中的氨氮,并且该方法前期投入小,能量和药剂消耗低,操作简单,水的利用率高,无二次污染副产物。
采用自制电渗析设备对进水电导率为2920μS/cm,氨氮质量浓度为534.59mg/L的氨氮废水进行处理,通过实验得到在电渗析电压为55V,进水流量为24L/h这一工艺参数条件下,可对实验用水有效脱氮的结论,氨氮质量浓度为13mg/L。
不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较不同氨氮废水处理方法优缺点比较见表4。通过对以上几种不同方法的论述,可以看出目前针对工业废水中高浓度氨氮的处理方法主要使用物理化学方法做预处理,再选择其他方法进行后续处理,虽能取得较好的处理效果,但仍存在结垢、二次污染的问题。
冬季降氨氮的方法可以分为物化法、生化联和新型生物脱氮法。物化法1吹脱法在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。2沸石脱氨法利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。
沸石一般被用于处理低浓度含氨废水或含微量重金属的废水。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时,产生的氨气必须进行处理。3膜分离利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。
这种方法操作方便,氨氮回收率高,无二次污染。主要是利用以下化学反应:2.5×10–13时可生成铵镁(MAP),除去废水中的氨氮。4化学氧化法利用强氧化剂(氨氮去除剂)将氨氮直接氧化成进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨,这种方法还可以起到作用。
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