折點加氯法脫氨氮后余氯的脫除

1、 折點加氯法脫氨氮后余氯的脫除 1. 折點加氯法脫氨氮研究背景 我國作為煤礦儲備大國， 煤礦的開采與利用十分普及。 而在 煤礦開發(fā)過程中， 煤制焦炭以及焦化產(chǎn)品的回收等過程都會產(chǎn)生 一定量的廢水， 由于廢水中的部分冷凝水是在煤炭焦化過程中產(chǎn) 生的，所以煤炭工業(yè)中的廢水多含有大量的氰化物、 高濃度的酚 以及多類型的氨氮有機(jī)物。 煤炭工業(yè)廢水的產(chǎn)生， 對我國居民用 水安全構(gòu)成了一定威脅。 污水直接對外排放， 使得污水中的氨氮 有機(jī)物直接污染了河流與水庫， 進(jìn)而污染人們的生活用水， 此外 煤礦工業(yè)廢水在污水處理過程中也難以實現(xiàn)對其中氨氮化合物 的有效清除， 這也對污水處理工作的開展造成了阻礙。 隨著

2、我國 對用水及其安全處理工作的大量開展， 水處理過程中的氨氮處理 技術(shù)也得到了一定程度的提高， 清華大學(xué)， 同濟(jì)大學(xué)等多所大學(xué) 開設(shè)了 A/O 法實驗研究課程， 鞍山耐火設(shè)計研究院也對內(nèi)循環(huán)法 的廢水處理進(jìn)行了深入研究， 在社會各領(lǐng)域?qū)钡獜U水處理的 研究與總結(jié)中， 折點加氯脫氨氮法與活性炭技術(shù)余氯處理法得以 提出，這也為當(dāng)下我國水處理技術(shù)的發(fā)展提供了有效參考。 2. 水處理折點加氯原理分析 折點加氯法脫氨氮水處理是基于 A/O 法生物處理技 術(shù)基礎(chǔ)，對生化出水進(jìn)行折點加氯處理，使其氨氮濃度降至 10mg/L,并達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。含氨氮廢水的折點加氯處 理，也有效去除了水中的二價硫和可

3、氧化氰化物， 使得水質(zhì)得到 了有效提升， 這也為居民用水安全提供了更為有力的保障。 在折 點加氯污水處理過程中，水體中次氯酸的投入量要與水體PH值 相統(tǒng)一，當(dāng)PH值達(dá)到中性左右時，改變次氯酸的投入量，投料 量與水體PH關(guān)系如圖： 如圖分析可知， 當(dāng)水體中氨氮含量與次氯酸投加量的比低于 5.06 時，水體中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)主要以次氯酸的氨化為主，反 應(yīng)方程式為：NH3+H0C匸NH2CI+H2C當(dāng)污水中氨氮氯化第一階段 結(jié)束后， 生成的一氯胺會導(dǎo)致水中的余氯濃度增加， 這時要進(jìn)一 步加大次氯酸的投加量，使一氯胺發(fā)生如下反應(yīng)： NH2CI+H0C匸NHCI2+H2C反應(yīng)產(chǎn)生的二氯胺會繼續(xù)和第一階段產(chǎn)

4、 生的一氯胺進(jìn)行反應(yīng)， 進(jìn)而生成氮?dú)夂蜌潆x子， 化學(xué)反應(yīng)方程式 為：NH2CI+NHCI2=N2+3H+3CI-,在第三階段的化學(xué)反應(yīng)過程 中，污水中的氮元素以氮?dú)獾男问矫撾x水體， 在折點加氯法生成 氮?dú)獾耐瑫r，水中的余氯濃度也隨著 CI/N 數(shù)值的增加而減小， 如圖，當(dāng)水體 CI/N 的數(shù)值達(dá)到 7.6 時，由于水中游離態(tài)的次氯 酸增多， 會直接導(dǎo)致水中殘留氯濃度再次增大， 這也是實際水處 理過程中產(chǎn)生的常見現(xiàn)象， 所以要實現(xiàn)在提升折點加氯法效率的 同時，保證水體余氯的清除效率， 應(yīng)在投入次氯酸的同時關(guān)注水 體的PH值變化，當(dāng)水體氨氮含量達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后及時停止 氯化合物的投入。 3. 加

5、氯脫氨氮后余氯的活性炭處理探究 由于污水處理過程中水體的加氯處理會造成氯化合物的剩 余，這會直接導(dǎo)致水體的二次污染， 進(jìn)而對河流湖泊生態(tài)系統(tǒng)和 社會居民用水造成影響， 所以在對水體開展折點法加氯脫氨氮處 理后，還應(yīng)對水體做進(jìn)一步的余氯處理。 對比折點加氯法脫氨氮 技術(shù)原理圖和次氯酸的實際投料控制， 可以得出水體經(jīng)脫氨氮處 理后，殘留氯主要以結(jié)合余氯和游離余氯構(gòu)成， 其中結(jié)合余氯主 要包括化學(xué)處理過程中產(chǎn)生的一氯胺和二氯胺， 游離態(tài)余氯的主 要構(gòu)成則為次氯酸。 在對污水余氯活性炭處理的研究中， 社會各 領(lǐng)域的研究尚未得出一致結(jié)論， 但究其結(jié)構(gòu)原理可知， 該反應(yīng)所 涉及的化學(xué)方程式主要為 C+HO

6、C匸CO+H+C- 2NH2CI+CO=N2+C+2H+2C-+H2O,如公式所指出的，活性炭在 水體中與殘留次氯酸進(jìn)行反應(yīng)，最終生成了氮?dú)狻⑻紗钨|(zhì)、氫離 子、氯離子和水，反應(yīng)過程中，次氯酸在活性炭的作用下分解成 為了不同單質(zhì)與粒子， 使得污水中的殘留氯化合物得到了有效分 解。在余氯的活性炭處理過程中， 為將水體中的余氯濃度穩(wěn)定控 制在 1mg/L 以下， 要在余氯處理時設(shè)立多個活性炭層， 并保證處 理水體在其中的停留時間保持在 30min 左右，水體與活性炭長時 間的接觸反應(yīng)， 能夠有效提升水體氨氮和余氯的去除效率， 進(jìn)而 有效地提升處理后水體的品質(zhì)。 應(yīng)值得注意的是， 在折點加氯脫 氨氮的余氯處理過程中，為保證余氯的處理效率在95%以上，應(yīng) 注重活性炭技術(shù)和COD色度等處理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，多項余氯 處理技術(shù)的融入， 使余氯的處理效率得以有效提升的同時， 也極 大地節(jié)約了水體處理的成本費(fèi)用， 這對我國今后水體處理技術(shù)的 研究與發(fā)展是具有重要意義的。 結(jié)束語 折點加氯法脫氨氮處理技術(shù)和余氯處理技術(shù)的提出，為