超重力强化折点氯化法处理低浓度氨氮废水
2021-07-28丁鑫高克昌郝二国韩艳辉吴亚朝焦纬洲刘有智
丁鑫,高克昌,郝二国,韩艳辉,吴亚朝,焦纬洲,刘有智
(1 中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心,山西太原 030051;2 阳泉煤业(集团)有限责任公司,山西阳泉 045000)
作为一种环境污染物,氨氮(NH+4-N)在水中主要以游离态氨(NH3)和铵根离子(NH+4)的形式存在[1],其来源比较广泛,化肥、煤气、石油加工、炼焦、金属冶炼和合成橡胶等工业过程都会产生大量氨氮废水[2-4]。当氨氮含量超过水体的自净饱和量时,会造成水体富营养化[5],引起水体中鱼类的死亡以及藻类和其他微生物的过度繁殖。氨氮浓度也是城市黑臭水体的评价指标之一,当水体中的氨氮浓度达到8mg/L 时,即称为轻度黑臭水体,其对生物体具有毒害作用[6]。氧气充足时,在微生物的作用下氨氮会被氧化为亚硝酸盐氮,其与蛋白质结合生成亚硝胺,具有致癌和致畸的危害[7-8]。
氨氮不仅对水体环境产生影响,也对氯碱行业造成较大危险。氯碱工业中常用离子交换膜法电解制烧碱[9],而《离子膜法烧碱生产安全技术规定》(HAB004—2002)中要求入槽盐水中氨氮浓度需≤4mg/L,较高浓度的氨氮在电解时容易产生NCl3,其在光照或轻微震荡时会发生爆炸性分解,此方法对水中氨氮的去除提出了更高要求。高浓度氨氮废水[c(-N)>500mg/L]的处理技术主要有化学沉淀法[10-11]、吹脱法[12-13]等,大部分高浓度氨氮废水处理过程只是将其浓度降低,远达不到离子膜法烧碱生产安全技术规定(HAB004—2002),需要对处理后的低浓度氨氮废水进行深度处理。对于低浓度氨氮废水的处理方法,主要包括吸附法[14]、离子交换法[15]、膜吸收法[16]、生物脱氮法[17]和折点氯化法[18]等,其中折点氯化法的最终产物为N2和NaCl,氨氮去除效果较好,是氯碱工业中氨氮处理的理想方法。但……
