吹脱法去除高氨氮废水的模型研究

氨氮污染的来源很多,且排放量较大。大量氨氮废水的存在,将对生产和生活造成极大的危害。 本文综述了现有氨氮废水处理技术,针对高氨氮废水的特点,现广泛采用的技术是吹脱预处理+生物法。目前还没有一个成熟的公式能够表征出吹脱条件跟氨氮吹脱效率之间的关系,因此工程在设计上具有一定的盲目性。研究高氨氮废水的吹脱模型,可以很好的指导工程设计。 本文从经典的传质理论出发,推导出了氨氮废水曝气吹脱数学模型。该模型中除了总传质系数外,其余参数均可通过现场测定或查表得到,为了进一步获得总传质系数的表达式,本文研究了不同曝气速率和溶液高度对氨氮去除效率的影响。氨氮的去除效率随曝气速率的升高而升高,随溶液高度的上升而下降。通过计算,得到了不同条件下的总传质系数,进而拟合了总传质系数和单位时间气水比之间的关系。 本文进一步研究了聚丙烯鲍尔环和聚丙烯多面空心球两种填料对氨氮吹脱效率的影响。为了计算出两种填料总传质系数的关联式,本文分别研究了不同气体流量和液体流量对氨氮去除效果的影响。氨氮的去除率随气体流量的上升而上升,随液体流量的上升而下降。通过分析氨氮去除率和不同吹脱条件之间的关系,分别计算得到了鲍尔环和多面空心球两种填料的传质关联式,并比较了两种填料的传质性能,鲍尔环填料更利于氨氮的吹脱。 应用老港垃圾填埋场渗滤处理工程的数据对曝气吹脱模型进行验证。结果表明,该模型能够和实际工程数据很好的吻合。最后针对该工程曝气池出水氨氮浓度过高的特点,提出了提高单位时间气水比的建议,并应用该模型预测了提高单位时间气水比后曝气池出水的氨氮浓度。