循環閉環式氨氮吹脫系統設計原則及相關規范
(1)選擇技術*成熟、系統穩定可靠、運行費用低的新工藝;
(2)設備不影響原有設施布局,業主方不需要增加新的基礎設施;
(3)充分考慮方案的經濟性,節省投資和運行費用。
(4)處理后符合標準。
循環閉環式氨氮吹脫系統吹脫工藝選擇及工藝介紹
吹脫塔主要有以下幾部分組成:吹脫塔、進口風機、風機進出口配套軟接、吹脫塔進口彎頭、排風煙囪、自動控制系統、電控柜組成。
吹脫塔的構造采用氣液接觸裝置,在塔的內部填充填料,用以提高接觸面積。調節pH值后的水從塔的上部淋灑到填料上而形成水滴,順著填料的間隙次第落下,與由風機從塔底向上吹送的空氣逆流接觸,完成傳質過程,使氨由液相轉為氣相,隨空氣排放,完成吹脫過程。
吹脫法用于脫除水中氨氮,即將氣體通入水中,使氣液相互充分接觸,使水中溶解的游離氨穿過氣液界面,向氣相轉移,從而達到脫除氨氮的目的。
水中的氨氮,大多以氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)保持平衡的狀態而存在。其平衡關系式如下:
NH4++OH- NH3+H2O (1)
NH3+H2O→NH4++OH-
這個關系受pH值的影響,當pH值高時,平衡向左移動,游離氨的比例增大。常溫時,當pH值為7左右時氨氮大多數以銨離子狀態存在,而pH為11左右時,游離氨大致占98%,游離氨易于從水中逸出,如加以曝氣的話,則可以促使氨從水中逸出,其中,PH是效果關鍵。
氨與氨離子之間的百分分配率可用下式進行計算:
Ka=Kw /Kb=(CNH3•CH+)/CNH4+ (2)
式中:Ka—— —氨離子的電離常數;
Kw—— —水的電離常數;
Kb—— —氨水的電離常數;
C—— —物質濃度。
不同pH、溫度下氨氮的離解率%
pH 20℃ 30℃ 35℃
9.0 25 50 58
9.5 60 80 83
10.0 80 90 93
11.0 98 98 98
凈化塔工藝選擇及工藝介紹
吹脫后的氨氣進入凈化塔內進行中和凈化,凈化后的氣體再送入吹脫塔使用,以此達到密閉循環,吹脫后的廢水繼續送回廢水池。
凈化塔采用硫酸來凈化廢氣。氨氣從凈化塔體下方進氣口沿切向進入凈化塔,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到*級填料吸收段。在填料的表面上,氣相中氨氣與液相中酸發生化學反應,并流入下部貯液槽。未*吸收的氨氣體繼續上升進入*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,然后氨氣上升到二級填料段、噴淋段進行與*級類似的吸收過程。第二級與*級噴嘴密度不同,噴液壓力不同,吸收酸性氣體濃度范圍也有所不同。在噴淋段及填料段兩相接觸的過程也是傳熱與傳質的過程。通過控制塔流速與滯留時間保證這一過程的充分與穩定。塔體的上部是除霧段,氣體中所夾的吸收液霧滴在這里被清除下來,經過處理后的潔凈空氣從凈化塔上端排氣管排入*級吹脫塔用做吹脫處理。
用硫酸做吸收劑,硫酸與氨氣反應生成硫酸胺。