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折點(diǎn)加氯法除氨氮的計(jì)算分析

2024-10-06 45

折點(diǎn)加氯法是將氯氣或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH3-N氧化成N2的化學(xué)脫氮工藝。當(dāng)氯氣通入廢水中達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)水中游離氯含量最低,氨的濃度降為零。當(dāng)氯氣通入量超過該點(diǎn)時(shí),水中的游離氯就會(huì)增多。因此該點(diǎn)稱為折點(diǎn),該狀態(tài)下的氯化稱為折點(diǎn)氯化。進(jìn)行氨氮污水處理所需的實(shí)際氯氣量取決于溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每毫克氨氮需要9~10mg氯氣。pH值在6~7時(shí)為最佳反應(yīng)區(qū)間,接觸時(shí)間為0.5~2小時(shí)。

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折點(diǎn)加氯法處理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進(jìn)行反氯化,以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫離子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右(以CaCO3計(jì))。折點(diǎn)氯化法除氨機(jī)理如下:


Cl2+H2O = HOCl+H++Cl-

NH4++HOCl = NH2Cl+H++H2O
NH2Cl+HOCl= NHCl2 + H2O

NHCl2+H2O = NOH+2H++2Cl-

NHCl2+NOH = N2+HOCl+H++Cl-


折點(diǎn)氯化法最突出的優(yōu)點(diǎn)是可通過正確控制加氯量和對流量進(jìn)行均化,使廢水中全部氨氮降為零,同時(shí)使廢水達(dá)到消毒的目的。對于氨氮濃度低(小于50mg/L)的廢水來說,用這種方法較為經(jīng)濟(jì)。為了克服單獨(dú)采用折點(diǎn)加氯法處理氨氮廢水需要大量加氯的缺點(diǎn),常將此法與生物硝化連用,先硝化再除微量殘留氨氮。

氯化法的處理率達(dá)90%~100%,處理效果穩(wěn)定,不受水溫影響,在寒冷地區(qū)此法特別有吸引力。投資較少,但運(yùn)行費(fèi)用高,副產(chǎn)物氯胺和氯化有機(jī)物會(huì)造成二次污染,氯化法只適用于處理低濃度氨氮廢水。

折點(diǎn)加氯的成本計(jì)算

采用次氯酸鈉處理廢水中的氨氮,調(diào)試比例使廢水達(dá)標(biāo)準(zhǔn)排放。并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的比例,已確定初步的處理成本。

1、實(shí)驗(yàn)步驟

取水樣后,檢測其氨氮濃度,量取好體積,根據(jù)氨氮濃度按比例調(diào)試加入次氯酸鈉溶液,待反應(yīng)一段時(shí)間后,鼓氣反應(yīng)半小時(shí)。檢測其中的氨氮有效氯含量。在繼續(xù)鼓氣2個(gè)半小時(shí)到4個(gè)小時(shí)趕走多余的有效氯。

2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)


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3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出,按氨氮重量mg:10%次氯酸鈉重量g=1:(0.08~0.088)時(shí)都可以使氨氮達(dá)標(biāo),但在1:0.088時(shí)處理效果最好,鼓氣半小時(shí)情況下氨氮除至最低值,且余氯含量低。

2.因殘余有效氯對COD測定有干擾,在余氯含量高于0.005%以上時(shí),需鼓氣趕除,余氯含量在0.02%左右時(shí)經(jīng)3小時(shí)鼓氣可降至0.002%左右。在此范圍內(nèi)COD含量在40mg/l左右,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。不過最好鼓氣時(shí)間達(dá)到4到5小時(shí),待余氯基本除去。

3.按比例加入次氯酸鈉時(shí),如加入的過多或少,余氯含量都偏高,鼓氣也很難除去,因此對氨氮檢測結(jié)果必須精確,原水不能用目視比色法,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或使用氨氮測試儀。加入的次氯酸鈉量也需準(zhǔn)確。

4.按廢水氨氮含量在100mg/L時(shí),按比例1:0.088計(jì)算,1000L廢水需8.8公斤10%次氯酸鈉,次氯酸鈉市場價(jià)格大約在1000元/噸,即處理1噸氨氮含量在100mg/L的廢水原料成本為8.8元/噸。若氨氮含量在200 mg/L,則原料成本為17.6元/噸,折點(diǎn)加氯法成本較高,一般處理低濃度的氨氮廢水或者應(yīng)急手段。

本文根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料修改而成



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