一、基本原理
氨氮在廢水中主要以銨離子(NH??)和游離氨(NH?)兩種狀態存在,其平衡關系如下:
NH? + H?O ? NH?? + OH?
這一平衡關系受pH值的顯著影響:
- 當pH值升高時,平衡向左移動,游離氨(NH?)的比例增大
- 當pH值為7左右時,氨氮大多數以銨離子(NH??)狀態存在
- 當pH值為11左右時,游離氨(NH?)大致占98%
游離氨易于從水中逸出,如加以曝氣,則可有效促使氨從水中逸出。其中,pH值是影響吹脫效果的關鍵因素。
二、工藝流程
氨氮吹脫塔一般采用雙塔串聯運行,以提高氨的回收濃度。在吹脫塔后面安裝氨氮吸收塔,使吹脫出來的氨氮廢氣通過吸收塔處理后,達到達標排放的要求。
三、吸收塔工作流程
含氨廢氣從下方進氣口進入凈化塔,在通風機的動力作用下,迅速充滿進氣段空間,然后均勻地通過均流段上升至第一級填料吸收段,具體流程如下:
第一步:第一級填料吸收段
在填料的表面上,氣相中的氨氣與液相中的水或硫酸發生化學反應,生成NH?·OH或(NH?)?SO?,并流入下部貯液槽。
第二步:第一級噴淋段
未被全部吸收的氨氣繼續上升進入第一級噴淋段。在噴淋段中,吸收液從均布的噴嘴高速噴出,形成無數細小霧滴,與氣體充分混合接觸,繼續發生化學反應。
第三步:第二級填料段與噴淋段
氨氣繼續上升至第二級填料段和噴淋段,進行與第一級類似的吸收過程。其中:
第一級與第二級的噴嘴密度不同
噴液壓力不同
吸收酸性氣體濃度范圍也有所不同
在噴淋段及填料段,氣液兩相接觸的過程同時也是傳熱與傳質的過程。通過控制塔內流速與滯留時間,保證這一過程的充分與穩定。
第四步:除霧段
塔體的最上部是除霧段,氣體中所夾帶的吸收液霧滴在這里被有效清除。
第五步:潔凈排放
經過處理后的潔凈空氣從凈化塔上端排氣管排入大氣。
四、資源化利用
經過水或硫酸吸收后生成的NH?·OH和(NH?)?SO?,可實現資源化利用:
- 可用于鍋爐脫硫
- 可作為農肥使用
實現氨氮的資源化回收,兼具環保效益與經濟效益。
