吹脱

Ferton试剂和氨吹脱法处理苯哩醇

废水的试验研究

(南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京2 .2空气吹脱法去除氨氮实验

实验研究发现，经过芬顿试剂催化氧化后，废水

的氨氮浓度与氧化前相比基本不变，这说明在该氧化条件下铰离子(NHQ)很难被Hz Oz氧化，此现象也有文献报道〔”〕。由于废水中还含有高浓度的氨氮，

约为18 900呵L左右，对后续的生化处理不利，因此，需对废水进行氨吹脱试验，以降低

废水中的氨氮浓度。

2.2.1 pH值对吹脱效果的影响

在室温X22-240c)的条件下，鼓气量为150 l/h，吹脱时间为12 h，调节不同的pH值进行吹脱实验，考察pH值对吹脱效果的影响，其处理结果如图5所示。由图5可见，随着pH 值的升高氨氮吹脱效果而提高，但当pH > 11时，氨氮去除率增幅变缓，这也与有关文献报道相一致〔’2〕。考虑废水处理经济成本等因素，确定吹脱的pH值为11 .0.

90 r

9 10 I]12

pH

图5 pH对氨氮去除率的影响

2 .2.2温度对吹脱效果的影响

在pH值为11 .0的条件下，鼓气量和吹脱时间仍不变，控制不同的吹脱温度，考察温度对吹脱效果的影响，其处理结果如图6所示。由图6可见，氨氮去除率随着温度的升高而增大，但当温度高于40 0C时，吹脱效率升高已不明显。综合各方面因素考虑，确定实验吹脱温度为30 -40 0C。在该条件下，废水经过吹脱后氨浓度约为600呵L左右，符合生化进水氨氮浓度须低于1000呵L的要求，否则会使后续生化处理时微生物中毒〔13 1。图6吹脱温度对氨氮去除率的影响

3结论

(1)从保持较高的COD,去除率出发，同时考虑处理经济成本等因素，实验最终确定了如下的氧化反应工艺条件:Fez+投加量200呵L ,pH值为2-4，Hz Oz分3次投加，总用量为12.0 g/L，在此反应条件下，COD,的去除率可达73 .5%。

(2)氨氮吹脱工艺条件如下:pH值为11，鼓气量

为150 L/ h，吹脱温度为30 -40℃，在此条件下，氨氮

去除率可达到95%以上。而实际工程中的氨吹脱，是利用废水在填料的表面与空气逆流充分接触，且气液接触面大，强化了传质的条件，因此其氨吹脱效

果应比静态实验要好。

(3)经上述处理后的出水，COD。约为7000呵L

，NH3- N含量约为600呵L，其BODS/ COD, > 0 .45，说明废水中的有毒有机物大部分已

被氧化分解或转化为无毒物质，同时也说明了处理后的废水主要含有可生物降解的小分子有机物，它有助于后续的生

2. 3吹脱试验

水中的氨离子(NH4+一N)和游离氨(NH3)在水中保持如下平衡关系:

NH3+ H20一N H 4`+OH

这一平衡与pH值和温度有关，在pH为7时，溶液中只存在NH4+离子，而当pH为12时，溶液中全为溶解性NH3气。氨的吹脱即提高废水pH和温度，然

后再提供足够的气水接触从溶液中将氨气吹出。吹脱试验结果见图3,4.

同时温度变化对吹脱效率表现出明显影响，在250C ,40℃下进行吹脱，8h后吹脱效率只能达44%左右，而当水温升至50℃以上后，吹脱6h后效率即可达54%.

从图4中pH变化对吹脱效率的影响可见，pH在9. 5以上、吹脱6h后都可保证50%以上的吹脱效率。

高浓度味精废水氨氮吹脱过程中产生的NH3是一种良好的资源，NH3可用硫酸或磷酸吸收后制硫铰或磷酸二氢铰等具有市场利用价值的肥料，产生一定的经济效率，同时可消除NH3对空气的不良影响。通过中试试验确定氨氮吹脱制硫铰工艺的处理成本如

表20

表2氨氮吹脱制硫钱工艺的处理成本

序号名称费用(元八)备注

1电费一2. 042石灰费一6. 43

3蒸汽费一2. 40 4人工费一1. 21 小计一12. 08

5制硫钱经济效益十4. 73 合计一7. 36

从表2中可看出氨氮吹脱制硫铰工艺在氨氮吸收后其处理成本为7. 36元/t，尽管对单独的高浓度味精废水处理而言其成本相对较高，但味精生产过程中高浓度废水一般只占20%左右，因此摊薄到与其余废水混合后其处理成本约1. 47元八，为一般企业可以承

受。

同时，在吹脱过程中由于调节pH需加入生石灰(CaO)，其可与水中5042反应形成CaS042H 20沉淀而对5042进行有效去除，去除结果见图5。从图中可看出，在原水5042浓度为23059m g/L情况下，反应2h后5042浓度即降至2986m g/L, 8h后降至629m g/

L，与其余中、低浓度废水混合后不会对生物处理产生抑制。

吹脱法在有效去除高浓度味精废水中氨氮的同

3结论

3. 1碱式氯化铝+聚丙烯酞胺沉淀法当PAC加药浓

度为200m g/L时，其NH4+一N去除率达到最大的9.8%，去除效果不佳。

3. 2磷酸铰镁沉淀法处理高浓度味精废水，其NH4`

一N去除率随pH升高而增加。当pH提高到10时，NH4+一N去除率达到最大的63%，表现出较好的去除效果;但是由于市场上较难找到大量的镁盐矿粉，因

此应用于实际生产尚有距离。3. 3吹脱法处理高浓度味精废水，其吹脱效率随吹脱

时间的增加而增大;温度变化对吹脱效果表现出较明显影响，50℃以上吹脱6h后效率即可达50%以上;而pH在9. 5以上时，其pH变化对吹脱效率并未表现出

明显影响。氨氮吹脱制硫铰工艺其处理成本为7. 36元/t，摊薄到混合废水处理其成本为1. 47元/t，为一般企业可以承受。高浓度味精废水吹脱过程中S04z同

时得到有效去除;在对高浓度味精废水进行的预处理方法中是一种较好的方法。

2 .3空气吹脱

实验过程中将电化学还原一混凝处理后的废水用石灰水调节其pH值在11左右，进行充分的沉淀，上清液在55℃时通入空气2 .5 h，测其COD，空气吹脱前后废水中的主要污