分離吸附脫氮工藝

分離吸附脫氮工藝1、膜分離法膜分離法是利用膜的選擇透過(guò)性對(duì)液體中的成分進(jìn)行選擇性分離，從而達(dá)到氨氮脫除的目的。包括反滲透、納濾、脫氨膜及電滲析等。影響膜分離法的因素有膜特性、壓力或電壓、pH值、溫度以及氨氮濃度等。根據(jù)稀土冶煉廠排放氨氮廢水的水質(zhì)情況，采用NH4C1和NaCI模擬廢水進(jìn)行了反滲透對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在相同條件下反滲透對(duì)NaCI有較高去除率，而NH4Cl有較高的產(chǎn)水速率。氨氮廢水經(jīng)反滲透處理后NH4C1去除率為77.3%，可作為氨氮廢水的預(yù)處理。反滲透技術(shù)可以節(jié)約能源，熱穩(wěn)定性較好，但耐氯性、抗污染性差。采用生化一納濾膜分離工藝處理垃圾滲瀝液，使85%~90%的透過(guò)液達(dá)標(biāo)排放，僅0%~15%的濃縮污液和泥漿返回垃圾池。Ozturki等人對(duì)土耳其Odayeri垃圾滲濾液經(jīng)納濾膜處理，氨氮去除率約為72%。納濾膜要求的壓力比反滲透膜低，操作方便。脫氨膜系統(tǒng)一般用于高氨氮廢水處理中，氨氮在水中存在以下平衡：NH4-+OH-=NH3+H2O運(yùn)行中，含氨氮廢水流動(dòng)在膜組件的殼程，酸吸收液流動(dòng)在膜組件的管程。廢水中PH提高或者溫度上升時(shí)，上述平衡將會(huì)向右移動(dòng)，銨根離子NH4-變成游離的氣態(tài)NH3。這時(shí)氣態(tài)NH3可以透過(guò)中空纖維表面的微孔從殼程中的廢水相進(jìn)入管程的酸吸收液相，被酸液吸收立刻又變成離子態(tài)的NH4-。保持廢水的PH在10以上，并且溫度在35℃以上（50℃以下），這樣廢水相中的NH4就會(huì)源源不斷地變成NH3向吸收液相遷移。從而廢水側(cè)的氨氮濃度不斷下降；而酸吸收液相由于只有酸和NH4-，所以形成的是非常純凈的銨鹽，并且在不斷地循環(huán)后達(dá)到一定的濃度，可以被回收利用。而該技術(shù)的使用一方面可以大大的提升廢水中氨氮的去除率，另一方面可以降低廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)總成本。2、電滲析法電滲析法是利用施加在陰陽(yáng)膜對(duì)之間的電壓去除水溶液中溶解的固體。氨氮廢水中的氨離子及其它離子在電壓的作用下，通過(guò)膜在含氨的濃水中富集，從而達(dá)到去除的目的。采用電滲析法處理高濃度氨氮無(wú)機(jī)廢水取得較好效果。對(duì)濃度為2000--3000mg/L氨氮廢水，氨氮去除率可在85%以上，同時(shí)可獲得8.9%的濃氨水。電滲析法運(yùn)行過(guò)程中消耗的電量與廢水中氨氮的量成正比。電滲析法處理廢水不受pH值、溫度、壓力限制，操作簡(jiǎn)便。膜分離法的優(yōu)點(diǎn)是氨氮回收率高，操作簡(jiǎn)便，處理效果穩(wěn)定，無(wú)二次污染等。但在處理高濃度氨氮廢水時(shí)，除了脫氨膜外其他的的膜易結(jié)垢堵塞，再生、反洗頻繁，增加處理成本，故該法較適用于經(jīng)過(guò)預(yù)處理的或中低濃度的氨氮廢水。3、離子交換法離子交換法是通過(guò)對(duì)氨離子具有很強(qiáng)選擇吸附作用的材料去除廢水中氨氮的方法。常用的吸附材料有活性炭、沸石、蒙脫石及交換樹(shù)脂等。沸石是一種三維空間結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和空穴，其中斜發(fā)沸石對(duì)氨離子有強(qiáng)的選擇吸附能力，且價(jià)格低，因此工程上常用斜發(fā)沸石作為氨氮廢水的吸附材料。影響斜發(fā)沸石處理效果的因素有粒徑、進(jìn)水氨氮濃度、接觸時(shí)間、pH值等。沸石對(duì)氨氮的吸附效果明顯，蛙石次之，土壤與陶粒效果較差。沸石去除氨氮的途徑以離子交換作用為主，物理吸附作用很小，陶粒、土壤和蛙石3種填料的離子交換作用和物理吸附作用的效果相當(dāng)。4種填料的吸附量在溫度為15-35℃內(nèi)均隨溫度的升高而減小，在pH值為3-9范圍內(nèi)隨pH值升高而增大，振蕩6h均達(dá)到吸附平衡。研究沸石吸附法去除垃圾滲濾液中氨氮可行性。小試研究結(jié)果表明，每克沸石具有吸附15.5mg氨氮的極限潛力，當(dāng)沸石粒徑為30-16目時(shí)，氨氮去除率達(dá)到了78.5%，且在吸附時(shí)間、投加量及沸石粒徑相同的情況下，進(jìn)水氨氮濃度越大，吸附速率越大，沸石作為吸附劑去除滲濾液中的氨氮是可行的。同時(shí)指出沸石對(duì)氨氮的吸附速度較低，在實(shí)際運(yùn)行中沸石一般很難達(dá)到飽和吸附量。研究生物沸石床對(duì)模擬村鎮(zhèn)生活污水中各形態(tài)氮及COD等污染物的去除效果。結(jié)果表明，生物沸石床對(duì)氨氮去除效果明顯且穩(wěn)定，去除率大于95%，對(duì)硝態(tài)氮的去除則受水力停留時(shí)間的影響較大。離子交換法具有投資小、工藝簡(jiǎn)單、操