在焦化、化肥、制藥、垃圾填埋等行業(yè)的廢水處理過程中,高濃度氨氮廢水的達(dá)標(biāo)治理一直是環(huán)保領(lǐng)域的重點(diǎn)與難點(diǎn)。氨氮吸收塔作為氨氮吹脫工藝中的關(guān)鍵后續(xù)處理設(shè)備,承擔(dān)著將吹脫出來的氨氮廢氣進(jìn)行高效吸收凈化的重要使命。
一、氨氮吸收塔影響因素及液氣比的確定
影響游離氨在水中分布的pH值、溫度等因素都會影響吹脫效率。另外氣液比、噴淋密度等操作條件也是影響吹脫效率的主要因素。
氨吹脫是一個相轉(zhuǎn)移過程,推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當(dāng)?shù)钠胶夥謮褐g的差。
在吹脫塔中,對確定的廢水量而言,增大氣體量,傳質(zhì)推動力相應(yīng)增大,有利于氨氮吹脫去除。但氣量太大,氣速過高,將影響廢水沿填料正常下流甚至不能流下,即引起液泛現(xiàn)象。因此,對一定廢水量,最小液氣比受液泛氣速控制。液泛氣速與塔式結(jié)構(gòu)、填料種類和液體物性等因素都有關(guān)。
二、氨氮吸收塔的設(shè)計基于以下核心原理:
1.化學(xué)平衡原理:氨氮在廢水中以銨離子(NH??)和游離氨(NH?)兩種狀態(tài)存在,其平衡關(guān)系為:NH? + H?O ? NH?? + OH?。這一平衡受pH值影響顯著——當(dāng)pH值升高時,平衡向左移動,游離氨比例增大。常溫下,pH為7時氨氮主要以銨離子狀態(tài)存在,而pH為11時游離氨約占98%,極易從水中逸出。
2.氣液傳質(zhì)原理:含氨廢氣從塔體下方進(jìn)入,均勻通過均流段上升至填料吸收段。在填料表面,氣相中的氨氣與液相中的水或硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。未全部吸收的氣體繼續(xù)上升進(jìn)入噴淋段,吸收液從均布噴嘴高速噴出形成細(xì)小霧滴,與氣體充分混合接觸。通過控制塔內(nèi)流速與滯留時間,保證傳質(zhì)與傳熱過程的充分與穩(wěn)定。
三、氨氮吸收塔廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
1.焦化行業(yè):焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰廢水的氨氮處理
2.化肥行業(yè):合成氨、尿素生產(chǎn)廢水的氨氮治理
3.制藥行業(yè):高濃度含氨制藥廢水的處理
4.垃圾填埋場:垃圾滲濾液的氨氮去除
5.食品加工:含氨廢水的達(dá)標(biāo)處理