在焦化、化肥、制藥、垃圾填埋等行業的廢水處理過程中,高濃度氨氮廢水的達標治理一直是環保領域的重點與難點。氨氮吸收塔作為氨氮吹脫工藝中的關鍵后續處理設備,承擔著將吹脫出來的氨氮廢氣進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。
氨吹脫是一個相轉移過程,推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差。
在吹脫塔中,對確定的廢水量而言,增大氣體量,傳質推動力相應增大,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。液泛氣速與塔式結構、填料種類和液體物性等因素都有關。
二、氨氮吸收塔的設計基于以下核心原理:
1.化學平衡原理:氨氮在廢水中以銨離子(NH??)和游離氨(NH?)兩種狀態存在,其平衡關系為:NH? + H?O ? NH?? + OH?。這一平衡受pH值影響顯著——當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.氣液傳質原理:含氨廢氣從塔體下方進入,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生化學反應。未全部吸收的氣體繼續上升進入噴淋段,吸收液從均布噴嘴高速噴出形成細小霧滴,與氣體充分混合接觸。通過控制塔內流速與滯留時間,保證傳質與傳熱過程的充分與穩定。
三、氨氮吸收塔廣泛應用于以下領域:
1.焦化行業:焦爐煤氣脫硫脫氰廢水的氨氮處理
2.化肥行業:合成氨、尿素生產廢水的氨氮治理
3.制藥行業: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:含氨廢水的達標處理