污水处理技术之氨氮吹脱法的原理、优缺点及影响因素

北极星环保网讯:高氨氮废水的处理中，吹脱法占有很重要的地位，本文详细介绍吹脱法的原理，优缺点及影响吹脱的因素！

一、吹脱原理

吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。废水中的NH3-N通常以铵离子（NH4+）和游离氨(NH3)的状态把持平衡而存在的（如下图）：

当PH为中性时，NH3-N主要以铵离子（NH4+）形式存在，当PH值为碱性，NH3-N主要以游离氨（NH3）状态存在吹脱法是在沸水中加入碱，调节PH值至碱性，先将废水中的NH4+转化为NH3，然后通入蒸汽或空气进行解吸，将废水中的NH3转化为气相，从而将NH3-N从水中去除。常用空气或水蒸气作载气，前者称为空气吹脱，后者称为蒸汽吹脱。

二、优缺点

优点：吹脱法用于处理高浓度氨氮废水具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点，实用性较强。

缺点：进出水需要调整PH、如果没有酸性吸收吹脱出来的氨气随空气进入大气引起二次污染、硬度高的废水结垢严重。

三、影响因素

表（一），不同pH、温度下氨氮的离解率%

（1）PH

水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下：

NH4++OH↹NH3+H2O（1）

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％。

（2）温度

氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算：

Ka=Kw/Kb=（CNH3˙CH+）/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。

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，温度也会影响反应式（1）的平衡，温度升高，平衡向右移动。表（一）列出了不同条件下氨氮的离解率的计算值。表中数据表明，当pH值大于10时，离解率在80%以上，当pH值达11时，离解率高达98%且受温度的影响甚微。

（3）气液比

气液比：指空气（蒸汽）和吹脱对象（含氨废水）的体积比。

影响氨气从水中向大气转移的因素有两个：一是水气界面处的表面张力；二是界面处的氨浓度差表面张力最小，气态氨释放量就最大。如果形成水滴，气态氨转移量的增加将会很小。因此,反复形成水滴有助于氨的吹脱。

水和大气中氨氮的浓度差是气态氨转移的动力。为使水滴周围环境中的氨氮浓度最小，必须将空气快速循环，用含低浓度气态氨的空气搅动水滴，有助于加快氨的释放。

对确定的废水量而言，增大气体量，传质推动力相应增大，有利于氨氮吹脱去除。但气量太大，气速过高，将影响废水沿填料正常下流甚至不能流下，即引起液泛现象。因此，对一定废水量，最小液气比受液泛气速控制；但是进水量较小时，会消耗大量的能源，所以一般氨氮吹脱工艺将气液比控制在3000左右。

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