高氨氮废水处理设备厂家

高氨氮废水处理设备厂家氨氮是一种营养性污染物，它在水体中的过量存在会对生物及其生存环境造成严重危害。因此，工业废水排放之前的脱氨工作尤为重要。氨氮废水的处理技术［1］主要有: 选择性离子交换法［2］、生物脱氮法［3，4］、吹脱法［5］、折点加氯法［6］、化学沉淀法［7］、催化湿式氧化法［8］、膜法［9］、电渗析法［10］和蒸气气提法［11］等。以上废水氨氮脱除的方法各有优点，也存在一定的缺点和应用局限，如处理成本高，条件控制严格，易造成二次污染等［12］。膜脱氨技术是一种更加有效的接触传质过程，其中有代表性的主要有VMD［13，14］及MA［15，16］等过程。VMD 与MA 脱氨均是膜蒸馏脱氨的2 种形式。VMD 是利用真空技术使膜界面形成氨分压差从而达到脱氨目的; MA 脱氨是利用酸性溶液作吸收剂，其快速的化学反应使界面氨分压差增大明显，具有较高的脱氨效率。

脱氨效率与起始氨氮浓度、温度、真空度、pH、脱氨时间及膜性能等有直接的关系。VMD 过程脱氨效率不高，脱氨后废水难以达到排放或回用标准，但其脱除的氨可回收制成氨水回用于工业生产，从而可以降低含氨废水处理成本。故VMD 可以用于高浓氨氮废水的初步脱氨。

相对VMD 而言，MA 脱氨过程脱氨效率较高，但膜吸收脱氨后形成的硫酸铵、氯化铵等副产物，由于浓度低，pH 值低不能直接作为肥料加以利用，需要解决废吸收液的回收问题。

若将VMD 和MA 结合起来，有望实现高氨氮废水的高效脱氨并解决废吸收液的二次处置难题。本文在实验室规模下对VMD 和MA 脱除水溶液中的氨氮进行了研究，并建立了一套全新的高效处理高氨氮废水的集成膜工艺体系。

1 实验

1．1 实验材料与仪器

实验用pp 中空纤维膜组件采用美国MEMBRANA公司的Liqui-cel MiniModule，膜基本参数为孔径0. 2 μm，孔隙率40%，内径220 nm，外径300nm，有效膜面积0. 18 m2。

模拟废水和调节模拟废水pH 值的碱溶液分别由氯化铵、氢氧化钠(分析纯，国药集团化学试剂有限公司) 与去离子水配制而成。

1．2 实验装置与方法

本研究采用真空膜蒸馏实验装置和直接接触式膜吸收装置。如图1 所示VMD 工艺流程，热循环始于料液，料液被泵入恒温槽升温后经过流量计和温度计，流经膜组件后返回料液瓶; 冷侧则由真空泵将透过膜孔的挥发态氨抽出并冷凝回收。

如图2 所示MA 工艺流程，料液通过恒温水浴加热，泵入中空膜组件的内侧，产水和过膜氨分子被稀硫酸吸收液吸收，通过磁力循环泵实现膜吸收两侧的循环。膜组件的两侧进出口装有温度计记录料液和吸收液进出口温度，冷侧和热侧流速测定采用转子流量计记录和控制。

1．3 分析方法

料液为分析纯NH4Cl 与去离子水配制而成，每次配制料液1. 5 L。设定条件运行脱氨过程，每隔一定时间从料液槽中取样并测试分析其中氨氮的浓度，通过纳氏试剂比色法检测不同时刻料液中NH3-N 浓度来绘制ln(C0 /Ct) -t 图，根据公式(1) 和(2)求出氨的去除率和传质系数。

R = (C0-Ct)/C0 × (1)

式中: C0为氨的初始浓度(mg /L) ; Ct为t 时刻剩余氨的浓度(mg /L) 。

ln(C0/Ct) = KAt/V (2)

式中: C0和Ct分别是溶液中氨的起始浓度和t 时刻的瞬时浓度(mg /L) ; K 为氨的传质系数(m/s) ; A 为膜有效面积(m2 ) ; V 为氨溶液体积(L) 。

2 结果与讨论

2．1 料液pH 的影响

配制浓度为1 000 mg /L 的料液，控制循环流速0. 10 m/s，进口温度40℃，真空度－ 90 kPa，调节料液pH 分别为9. 5、10. 0、10. 5 和11. 0 进行VMD 实验

高氨氮废水处理设备厂家本研究分别对VMD 和MA 实验过程中料液pH和料液进口温度2 个重要操作条件对脱氨率的影响做了分析，并将VMD 技术和MA 技术集成进行高效脱氨，得到如下结论:

(1) VMD 工艺在pH =10．5，T料液= 40℃，v 料液=0．10 m/s，真空度=-90 kPa 操作条件下脱氨率可达85%，MA 工艺在pH = 10. 5，T料液= 20℃，T硫酸=20℃，v料液= 0. 10 m/s，v硫酸= 0. 10 m/s 条件下脱氨率可达99. 6%。综合经济和效率方面考虑，集成工艺操作参数也设为上述数值。

(2) 在实验涉及的操作条件范围内，料液pH 和进口温度对VMD 脱氨效果的影响较大，提高料液pH 和进口温度可以明显提高VMD 的脱氨效率。MA 实验中，料液pH 对的脱氨效率影响比较显著，料液进口温度的影响不大。

(3) VMD/MA 集成脱氨工艺处理不同浓度高氨氮废水效率可达99. 96% 以上，出水符合污水综合排放标准一级标准。

本集成工艺结合了VMD 和MA 工艺在脱氨实验中的优点，可以回收利用氨并且将硫酸铵废液回流继续脱氨从而解决硫酸铵的二次污染问题。为高浓度氨氮废水的经济有效处理提供了一条全新技术路线。