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化学法
高温催化分解法
用石墨、炭、二氧化钛及二氧化锆作为载体的铂可以在高温高压下,如150~180℃及1.5MPa下在连续式反应器中将NH3-N氧化去除,其中以石墨作为载体活性较高,因为它有比二氧化钛及二氧化锆具有更好的分散性。当系统中氧化为传质限制条件时,氮及水是其唯一产物,当氧较充足时,还可形成N2O及NO2。也可以用载于二氧化钛的铂、铷、铱或金在高温高压下进行氧化分解。
废水中的氨可以用含氧的气体,在100~370℃,并在压力下用Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Au、W,它们的氧化物或化合物进行氧化分解。如150mLNH4Cl溶液(2500mgNH3/L),在300mL的压热釜中,加入载铷的氧化铝,并将pH调整至12,在18kg/cm2通人空气2.650ml,在270℃加热1h,可以使96%的氨分解。
湿式氧化可以处理废水中的氨氮,可用含铈的催化剂,在高的pH时,其处理效果较好,催化剂中以Co/Ce及Mn/Ce为最有效。这种催化剂并显示对过氧化氢有很高的催化分解作用。
对于含氯废水,还可以在作为催化剂的载氧化锰的沸石的存在下加入过氧化氢作用,使氨分解。本法特别适用工业废水的处理。
化学氧化法
废水中的氨氮可用次氯酸钠法去除。其法可先将废水的pH调整至8~10.5,然后加入超过化学计算量5%的次氯酸钠溶液,或用氯水或次氯酸钠进行折点氯化法去除,去除率可达86.9%~100%。反应可在5min内完成,且不受温度影响,最佳pH为7~8。其反应方程式如下:
2NH4Cl+3NaOCl——N2+3NaCl+3H2O+2HCL
例如:400mL含20g氯化铵的溶液,在40℃用12g氢氧化钠将pH调整至9后,加入296g的漂白液(相当于41.79g次氯酸钠及3g氢氧化钠),此时PH将上升至13.8,并释放出大量气体,pH后期有所回落,10min后将释放出4.75L氮气,pH下降至7.5,废水中尚含有1mg/L的铵离子及0.09g的次氯酸钠,后者可用亚硫酸钠处理,使其转化为氯化钠。在此例中次氯酸钠中氯与废水中的氨氮的质量比为3.6:1。
焦化废水中的氨氮经活性污泥处理后,出水中仍含有100~200mg/L的氨氮,可以进行折点氯化以降低其浓度。氯的投加量应使CL与N摩尔比为6,余氯可用活性炭处理之。
折点加氯法可以处理氨氮浓度很高的废水,也可以处理氨氮浓度很低的废水(小于5mg/L)。它可以将氨氮的浓度降低为零,且不受温度的限制。但当氨氮浓度高时,氯的消耗量很大(1mgNH4-N需6~10g的氯),处理费用很高。另外,氯及氯与水中有机物生成的化合物对人体是有害的。且氯的运输和使用都很不方便。该法常用于含氨氮废水的深度处理。由于不受温度的限制,因此在寒冷地区应用较多。
氨氮还可以被高铁酸盐在pH7.5~11.0所氧化。如可用高铁酸盐来处理焦化厂的含氨氮废水,含3493.8mg/L的氨氯废水,在71℃投加60.14mg/L的高铁酸盐,可以使然氯的浓度降至1653.9mg/L。所排放的废水中投加13.278mg/L的高铁酸盐,可以使氨氯的浓度从2.706mg/L降至良0.345mg/L。
在溴离子的存在下,臭氧可以氧化氨成为氮气。
废水中氨氮可以很方便地用化学计量的NOx进行处理而得到去除。
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