吹脱法处理高浓度氨氮废水试验研究

赵燕　白雪

摘 要：采用吹脱法对高浓度氨氮废水进行了处理试验，其中，在废水的pH值为10、温度为100 ℃、吹脱时间为1 min的条件下，吹脱效率为49.8%.试验结果表明，废水的pH值和水温越高，吹脱时间越长，则氨氮脱除率越高。希望该试验能为实际生产中高浓度氨氮废水的处理提供参考。

关键词：氨氮废水；吹脱法；脱氮率；试验条件

中图分类号：X703.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.078

1 研究背景

目前，水体富营养化日益严重，废水中的含氮量越来越高，因此，采用何种处理技术来有效、经济、合理地去除废水里的氨氮成为了高浓度氨氮废水处理技术研究中的重点问题。目前，国内外采用的高浓度氨氮废水处理方法主要有2种：①物理化学法脱氮，包括磷酸铵镁沉淀法、吹脱法、汽提法、折点加氯法、离子交换法和液膜法等；②生物脱氮方法，包括好氧反硝化法、短程硝化/反硝化、厌氧氨氧化、同时硝化反硝化和膜生物法等。其中，吹脱法和汽提法都是将废水的pH值调节至碱性，使离子态铵转化为分子态氨，再将废气与气体接触，使氨氮从液相转移到气相。

2 试验部分

2.1 废水的来源、水质及预处理

试验废水是某炼油厂重催脱硫装置的废水。由于炼油厂重催原料油中的碱性氮含量较高，约为1.4×10-3～1.5×10-3，造成废水中的氨氮含量较高。由于废水中的悬浮物比较多，所以废水样过滤澄清后直接测定氨氮含量，结果为3 530 mg/L，并测得水中的可溶性固体含量为13 838 mg/L。由此可知，废水中大部分应为离子态氨氮，且铵盐含量很高。

2.2 分析方法

分析依据为《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》（HJ 535—2009）。

2.3 试验设计

针对pH值、水温和吹脱时间进行三因素四水平正交试验，因素表如表1所示。

2.4 试验结果

根据正交试验设计，共有16组不同的试验条件。取16份废水样（每份150 mL）按表2中的条件进行试验，并依据《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》（HJ 535—2009）进行分析。

由表2可知，当pH值为10、废水温度为100 ℃、吹脱时间为1 min时，氨氮的去除率最高，为49.8%.以上条件多数在正交试验设计的边缘，说明水样脱氮率随着pH值的增大、温度的升高和吹脱时间的增加而升高。

3 结果讨论

吹脱法是高浓度氨氮废水处理中较成熟、常见的方法。袁捷等在塔径为60 mm、填料层高度为54 cm的拉西环填料塔内对氨氮质量浓度约为2 000 mg/L的模拟废水进行了吹脱试验，确定在废水流量为10 L/h、废水pH值为13、空气流量为150 L/min、废水温度为60 ℃、吹脱时间为75 min的条件下，脱氮率达87.5%.郝醒华等在试验中使用了吹脱法处理大庆石化总厂的氨氮废水，试验结果虽然没有他们所著文献中的脱氮率高，但说明了在处理高浓度氨氮废水时，pH值和水温越高，吹脱时间越长，则氨氮脱除率越高。

4 结论

利用吹脱技术处理高浓度氨氮废水是一个简便而有效的方法。在重催脱硫装置废水的吹脱试验中，氨氮的去除率为49.8%.该炼油厂目前优先考虑用重催车间的碱渣来调节高浓度氨氮废水的pH值。这些碱渣是由碱洗脱除液化气硫醇而产生，经过实验室测定，其pH值为13～14，氨氮浓度为1 819 mg/L。如果要进一步提高废水除氮率，可增大pH值和水温，延长吹脱时间。而在实际生产中，还涉及到工况、设备、成本等影响因素，因此需根据实际情况来确定最佳生产条件。

参考文献

[1]刘亚敏，郝卓莉.高氨氮废水处理技术及研究现状[J].水处理技术，2009（38）：7-11.

[2]李威.高氨氮废水处理技术探讨[J].绿色科技，2013（1）：41-42.

[3]严进.高浓度氨氮废水的处理技术[J].南通职业大学学报，2003（4）：52-54.

[4]袁捷，杨宁，周艳军.吹脱法处理高浓度氨氮废水的研究[J].化学工业与工程技术，2009（4）：55-57.

[5]郝醒华，刘继凤，陈云伟.氨氮水处理技术研究[J].黑龙江大学自然科学学报，2001（1）：95-97.

〔编辑：王霞〕