生石灰工業廢水中氨氮工藝研究范文
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[摘要]采用生石灰為藥劑，鼓風脫除工業氨水廠廢水中氨氮。氨氮與氧化鈣最佳質量比為1︰35，廢水量(L)︰風量(L/min)最佳比為1︰8，在常溫下曝氣5h左右。試驗驗結果用于生產實際，排放的廢水達到國家標準“GB13458-2013合成氨工業水污染物排放標準”和“污水綜合排放標準2015版”要求。方法去除效率高，容易操作，運行穩定，藥劑資源豐富，價格便宜而且容易得到。
隨著國民經濟的快速增長和生活水平的提高，人們對水的需求量不斷增加。同時，由于城市化的生活方式和工業化的快速發展，污水排放量也相應增多，由于污水中有害物氨氮對環境污染和水體富營養化，給生活和工業用水的處理帶來了較大的困難。對廢水中氨氮的處理有較多的不同處理方法，常用的處理技術有化學中和法、化學還原法、化學沉淀法、折點氯化法、氨吹脫汽提法、液膜法、離子交換法、藻類處理法、土壤灌溉法、生物脫氮法等等，主要是根據不同的實際情況選擇不同的處理方法，并有不斷研究開發新的脫除處理技術[1-5]，以達到更好地去除氨氮的目的。工業氨水廠廢水中的氨氮主要是氨以及銨鹽，本文根據這一特定的氨氮進行實驗室去除處理試驗，并用于生產實踐，結果較為滿意。
1試驗部分
1.1試驗原理工業氨水廠廢水中的氨氮主要是氨以及銨鹽，用生石灰與廢水中的NH4+反應生成NH3，反應式如下：2NH4++CaO→2NH3↑+Ca2++H2O反應生成的氨氣，易溶于水，用鼓風機將其從廢水中曝氣吹出(曝氣吹脫法)，并回收利用，即可去除廢水中的氨氮。
1.2設備及用具鼓風機：鼓風量60L/min，2臺；桶：20L；氣體盤管分布器；氨氮檢測儀。
1.3試劑及廢水生石灰；工業氨水廠生產廢水。
1.4試驗方法量取15L廢水倒入桶內，加入一定量的生石灰，把氣體盤管分布器接上鼓風機置入桶底部，在室溫下進行吹風曝氣，待一定時間后用氨氮檢測儀檢測廢水中的氨氮量，記錄處理前與處理后的氨氮含量。
2結果與討論
2.1曝風量和曝氣方式的影響曝風量和曝氣方式的能耗主要是電能，考察目的在于保證廢水達標的前提下，盡可能降低一定的能耗。按試驗方法進行試驗，在總風量不變的情況下，用1臺鼓風機或2臺鼓風機進行曝氣。試驗結果如表1所示。從表1中可見，相同的風量(用2臺鼓風機時，曝氣用時比用1臺鼓風機少一半)，得到的結果基本上是相同的。在氨氮含量、廢水體積相同下，加入等量的生石灰處理劑，處理效果在于曝氣總風量，總風量越多處理效果越明顯，與曝氣方式影響不大。經多次反復實驗結果表明，在上述氨氮含量、廢水體積的情況下，用2臺鼓風機時需曝氣時間約為4h以上，本實驗采用曝氣時間為4.5h，為絕對保證處理廢水達標，并盡可能降低一定的能耗，一般采用曝氣時間為5h。
2.2生石灰用量的影響從理論上看，生石灰用量越多處理效果越好，但過量太多除了浪費之外，生石灰在水中也生成一定量的堿性水，給后續處理增加難度。以上的化學反應式變為：2NH4++2CaO→2NH3↑+Ca(OH)2考察生石灰用量的影響的目的主要是加入合適的生石灰量，在達到排放標準的前提下獲得最佳綜合效益。生石灰用量的試驗結果如表2所示。選用以生石灰作為廢水中氨氮的處理劑進行工業處理廢水，能夠達到工業廢水中氨氮脫除的效果，而且效果很好。在等同條件下，經換算，當廢水中的氨氮與氧化鈣質量比為1︰35時效果比較好。
2.3熟石灰的影響用熟石灰代替生石灰進行試驗，試驗結果如表3所示。從表中可見，在等同條件下，用熟石灰做處理劑處理效果較差。因此本試驗采用生石灰做處理劑。
2.4曝氣時間的影響按以上最佳工藝條件進行實驗，即在廢水量(L)︰風量(L/min)=1︰8，氨氮量︰氧化鈣質量比=1︰35，溫度為室溫的情況下，進行不同氨氮濃度曝氣處理對曝氣時間的影響試驗。試驗結果如表4所示。從表中可見，取不同氨氮含量的廢水，按最佳條件進行的試驗，處理效果都比較理想，但隨著氨氮濃度的增加，曝氣處理的時間也應適當的增加。
3生產應用
用生石灰做處理劑，去除工業氨水石廢水的氨氮，最佳工藝條件為：氨氮量︰氧化鈣質量比=1︰35，廢水量(L)︰風量(L/min)=1︰8，溫度為室溫，曝氣時間一般5h左右。將此工藝應用于實際生產，并設置生產工藝流程如圖1所示。經生產實際證明，該方法用于某制備工業氨水所產生的廢水，去除氨氮的效果基本上達到實驗室試驗效果。
4結論
污水中氨氮的處理技術各工藝都有各自的優勢與不足，工業氨水廠廢水氨氮采用生石灰做處理劑(曝氣吹脫法)，經實驗及生產實際運用，曝氣吹脫效率高，運行穩定，需要的處理原料資源豐富，價格便宜而且容易得到，工藝簡單，容易運行操作，處理效果好。缺點在于動力消耗大，塔壁易結垢。
參考文獻
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作者：文信回 單位：佛山市華希盛化工有限公司