生石灰工业废水中氨氮工艺研究范文
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[摘要]采用生石灰为药剂，鼓风脱除工业氨水厂废水中氨氮。氨氮与氧化钙最佳质量比为1︰35，废水量(L)︰风量(L/min)最佳比为1︰8，在常温下曝气5h左右。试验验结果用于生产实际，排放的废水达到国家标准“GB13458-2013合成氨工业水污染物排放标准”和“污水综合排放标准2015版”要求。方法去除效率高，容易操作，运行稳定，药剂资源丰富，价格便宜而且容易得到。
随着国民经济的快速增长和生活水平的提高，人们对水的需求量不断增加。同时，由于城市化的生活方式和工业化的快速发展，污水排放量也相应增多，由于污水中有害物氨氮对环境污染和水体富营养化，给生活和工业用水的处理带来了较大的困难。对废水中氨氮的处理有较多的不同处理方法，常用的处理技术有化学中和法、化学还原法、化学沉淀法、折点氯化法、氨吹脱汽提法、液膜法、离子交换法、藻类处理法、土壤灌溉法、生物脱氮法等等，主要是根据不同的实际情况选择不同的处理方法，并有不断研究开发新的脱除处理技术[1-5]，以达到更好地去除氨氮的目的。工业氨水厂废水中的氨氮主要是氨以及铵盐，本文根据这一特定的氨氮进行实验室去除处理试验，并用于生产实践，结果较为满意。
1试验部分
1.1试验原理工业氨水厂废水中的氨氮主要是氨以及铵盐，用生石灰与废水中的NH4+反应生成NH3，反应式如下：2NH4++CaO→2NH3↑+Ca2++H2O反应生成的氨气，易溶于水，用鼓风机将其从废水中曝气吹出(曝气吹脱法)，并回收利用，即可去除废水中的氨氮。
1.2设备及用具鼓风机：鼓风量60L/min，2台；桶：20L；气体盘管分布器；氨氮检测仪。
1.3试剂及废水生石灰；工业氨水厂生产废水。
1.4试验方法量取15L废水倒入桶内，加入一定量的生石灰，把气体盘管分布器接上鼓风机置入桶底部，在室温下进行吹风曝气，待一定时间后用氨氮检测仪检测废水中的氨氮量，记录处理前与处理后的氨氮含量。
2结果与讨论
2.1曝风量和曝气方式的影响曝风量和曝气方式的能耗主要是电能，考察目的在于保证废水达标的前提下，尽可能降低一定的能耗。按试验方法进行试验，在总风量不变的情况下，用1台鼓风机或2台鼓风机进行曝气。试验结果如表1所示。从表1中可见，相同的风量(用2台鼓风机时，曝气用时比用1台鼓风机少一半)，得到的结果基本上是相同的。在氨氮含量、废水体积相同下，加入等量的生石灰处理剂，处理效果在于曝气总风量，总风量越多处理效果越明显，与曝气方式影响不大。经多次反复实验结果表明，在上述氨氮含量、废水体积的情况下，用2台鼓风机时需曝气时间约为4h以上，本实验采用曝气时间为4.5h，为绝对保证处理废水达标，并尽可能降低一定的能耗，一般采用曝气时间为5h。
2.2生石灰用量的影响从理论上看，生石灰用量越多处理效果越好，但过量太多除了浪费之外，生石灰在水中也生成一定量的碱性水，给后续处理增加难度。以上的化学反应式变为：2NH4++2CaO→2NH3↑+Ca(OH)2考察生石灰用量的影响的目的主要是加入合适的生石灰量，在达到排放标准的前提下获得最佳综合效益。生石灰用量的试验结果如表2所示。选用以生石灰作为废水中氨氮的处理剂进行工业处理废水，能够达到工业废水中氨氮脱除的效果，而且效果很好。在等同条件下，经换算，当废水中的氨氮与氧化钙质量比为1︰35时效果比较好。
2.3熟石灰的影响用熟石灰代替生石灰进行试验，试验结果如表3所示。从表中可见，在等同条件下，用熟石灰做处理剂处理效果较差。因此本试验采用生石灰做处理剂。
2.4曝气时间的影响按以上最佳工艺条件进行实验，即在废水量(L)︰风量(L/min)=1︰8，氨氮量︰氧化钙质量比=1︰35，温度为室温的情况下，进行不同氨氮浓度曝气处理对曝气时间的影响试验。试验结果如表4所示。从表中可见，取不同氨氮含量的废水，按最佳条件进行的试验，处理效果都比较理想，但随着氨氮浓度的增加，曝气处理的时间也应适当的增加。
3生产应用
用生石灰做处理剂，去除工业氨水石废水的氨氮，最佳工艺条件为：氨氮量︰氧化钙质量比=1︰35，废水量(L)︰风量(L/min)=1︰8，温度为室温，曝气时间一般5h左右。将此工艺应用于实际生产，并设置生产工艺流程如图1所示。经生产实际证明，该方法用于某制备工业氨水所产生的废水，去除氨氮的效果基本上达到实验室试验效果。
4结论
污水中氨氮的处理技术各工艺都有各自的优势与不足，工业氨水厂废水氨氮采用生石灰做处理剂(曝气吹脱法)，经实验及生产实际运用，曝气吹脱效率高，运行稳定，需要的处理原料资源丰富，价格便宜而且容易得到，工艺简单，容易运行操作，处理效果好。缺点在于动力消耗大，塔壁易结垢。
参考文献
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作者：文信回 单位：佛山市华希盛化工有限公司