吹脱法处理高浓度氨氮废水

时间：2007-01-23 来源： 作者：

　　2 影响因素及液气比的确定

　　影响游离氨在水中分布的pH 值、温度等因素都会影响吹脱效率。另外气液比、喷淋密度等操作条件也是影响吹脱效率的主要因素。下面以逆流塔为例分析液气比的确定及其影响。

　　氨吹脱是一个相转移过程，推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差，由物料守衡（见图1）可得吹脱塔操作线方程为：

　　Y=L/V（X~X1）+Y1 （3）

图1 逆流吹脱塔物料衡算

　　即以（L/V）为斜率的直线，如图2 的直线MN。在此，L 值已经确定，若减少吹脱气体的用量，操作线斜率将会增大，点N 便沿垂直线X=X2向上移动，传质推动力（X2 ~X2*）或（Y2 ~Y2*）随之减小，当点N 落在线Y*上时，Y2=Y2*，塔顶吹脱气体浓度达到平衡，即最高浓度。此时气体用量最小，这是理论上液气比能达到的最大值，但推动力变为0。

　　（L/V）max=（Y2*~Y1）/（X2~X1） （4）

　　通常要求达到的氨去除程度（X1）、进口浓度（X2）为已知，空气进口浓度（Y1）为零，Y2*为与X2对应的气体平衡浓度，可由亨利定律求得[2、3]，如下式：

　　Y=mX （5）

　　因此最大液气比可表示为：

　　（L/V）max=mX2 /（X2~X1）（6）

　　式中m为平衡常数，是温度的函数。所以温度对气体平衡浓度进而对（L/V）max有较大的影响。有文献报道[4]，当温度从10℃变为40℃时，（L / V ）max从0.58增大到2.4。

　　在逆流吹脱塔中，对确定的废水量而言，增大气体量，传质推动力相应增大，有利于氨氮吹脱去除。但气量太大，气速过高，将影响废水沿填料正常下流甚至不能流下，即引起液泛现象。因此，对一定废水量，最小液气比受液泛气速控制。液泛气速与塔式结构、填料种类和液体物性等因素都有关。显然，实际的液气比应满足下式要求：

　　（L/V）泛＜（L/V）＜（L/V）amx （7）

图2 逆流吹脱塔操作线

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