氨的处理.docVIP

氨气无色，有毒，易反应，具有腐蚀性，并有强烈异味。氨气会刺激人的眼睛及呼吸管道，在高浓度的条件下甚至能在几分钟内使人致死。气态氨产生的主要来源有，家畜饲养，石化工业，金属制造设备，食品业，造纸业，纺织设备，废水处理设备，淤泥处理及堆肥设备。生物过滤除氨气生物过滤的原理非常简单：含污染物的气体，通过某多孔填料床，其中含有固定的微生物，通过这些微生物的降级作用，实现对污染物的生物处理。当异味污染气体通过介质时，气流中的污染物被生物膜吸收，氧化生成CO2, H2O, NO3, 及SO4。与传统的方法相比，生物过滤技术在处理低浓度污染气体方面具有相当优势。并且该技术还具有高效，低投入费用和运行费用，安全操作，低能源消耗，不产生副产品，能将许多无机物和有机物转化成无害的氧化物的特点。生物过滤系统主体是三层结构的床式生物过滤器，主要结构为一个高1.5 m，直径80 mm的金属圆柱容器。该容器中含有堆肥，城市下水道淤泥，及PVC。其中三者的混合比例为，3－2－1。在过滤系统的每一层都装有混合后的填料介质，由金属滤网支撑。在每一层的进口与出口处，都装有气体取样端口。另外，每层还装有介质取样端口，用于从填充材料中取样。在每个过滤床中部安装了温度计，用于日常温度测量。为了使过滤器中有稳定的温度，在系统中安装了电子温度调节装置。量方法采用靛酚法确定氨气浓度。利用酒精玻璃温度计测量温度，该温度计测量范围为0到100摄氏度。气体流速则使用流量计进行测量，单位为l/min。利用水压力计测量压降数值。入口氨气浓度对除氨效率的影响另外需要研究的就是通过生物过滤系统能够达到什么样的除氨效果。为了取得需要的结果，系统做第二阶段的83天的实验，其中废气流速为6.48 l/min，废气的停留时间(EBRT)为一分钟。在运行开始阶段，进口浓度为10 ppmv，然后逐渐增加到大约236ppmv。在最初几天，处于驯化阶段，除氨率比较低，然后就有迅速的提高。经观察系统系统能处理的氨气浓度上限是236 ppmv，而能够达到99.9%以上的除去效率。当入口的氨气浓度为10 to 236ppmv时，出口气体中氨气的浓度低于0.1 ppmv。然而，当入口氨气浓度超过236时，除氨率将下降，且系统变的不稳定。经观察，10 - 236 ppmv的入口氨气浓度范围内，最大的氨气转载量为9.86 g-NH3 /m3h。容器内压降容器内气体阻力大小决定风扇的能量消耗，也就是系统的主要能源消耗。在实验过程中，压降数据主要通过水压力计进行测量。经观察，在最初几天压力就大，过段时间后，压力数据主要与介质的湿度有联系。平均的压力为43.55 Pa。没有发现压力与氨气转载量之间有直接的关联。过滤材料潮湿度对系统的影响过滤器中介质的潮湿度是非常重要的操作参数，因为它将直接影响系统的除氨效率，以及气体压降。最佳的潮湿度是在40%和60%。为了维持理想的稳定的介质湿度，需在系统中增加湿度调节装置。温度控制系统中的温度是需要日常控制的，因为温度对于微生物的生长影响非常大。对于细菌最理想的温度是30 °C 左右，因此在操作过程中都要争取将温度控制在30 °C 左右。在氨气的生物过滤过程中， 微生物将氨转化成硝酸盐。整个过程是有两种微生物完成的，首先是亚硝化单胞菌将NH4+转化成NO2-，然后由硝化细菌将NO2-转化成NO3-。在与氨气物质接触前，过滤介质中的微生物数量是不变化的。在驯化阶段以后，微生物聚集成块，一定数量以后围绕到过滤介质周围形成生物膜。 污染物质经扩散从气态到进入到含微生物的固定生物膜中，从从氨被氧化成无害的硝酸盐。传统的生化法主要用于低浓度氨氮废水处理，它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮转变为氮气。中高浓度氨氮废水通常具有氨氮高、C/N比低的特点，有些生产废水甚至不含COD，因此采用生物脱氮的方式处理，需要加入碳源，运行成本很高。常见工艺有A/O（或A2/O）和SBR工艺。其缺点是处理过程对温度和工业废水中某些组分的干扰非常敏感，需要的反应器体积比较大，而且反硝化过程中会产生N2O，易转化为其它影响臭氧层的氮氧化物，反硝化把NH4＋这种有价值的物质转化成N2逸入空气，造成浪费。 在A/O工艺中，为了促使反硝化反应顺利进行，一般要求C/N大于3，对于山东绿霸化工股份有限公司高氨氮废水中不含有碳源，必须补充碳源才能保证反硝化进行，甲醇是常见的碳源，综合考虑甲醇投加量约为18kg甲醇/m3废水。较大的回流比和大量补充甲醇使构筑物的容积大幅增加，处理费用大幅增加。 空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触，利用废水中氨的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮由液相转移至气相而达到废水脱氨的目的在空气吹脱过程中，废水pH、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有非常大的影响。一般来说，pH