15.沸石離子交換法除氨的原理和應(yīng)用如何?

離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發(fā)生的離子交換過程。沸石離子交換法是選用對NH4+離子有較強(qiáng)選擇性的沸石作為交換劑，從而達(dá)到去除氨氮的目的。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，它是一類硅質(zhì)的陽離子交換劑，成本低，對NH4+有很強(qiáng)的選擇性。佛石不僅可以作為離子交換材料，用于把氨氮從廢水中分離出來的分流器;也可以將沸石與生化處理系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，作為硝化細(xì)菌的載體;作為處理氨氮的工藝，具有較高的去除率和穩(wěn)定性。

沸石離子交換與pH值的選擇有很大關(guān)系，pH值在4～8的范圍是沸石離子交換的最佳區(qū)域。當(dāng)pH<4時，H+與NH4+發(fā)生競爭;當(dāng)ph>8時，NH4+變?yōu)镹H3而失去離子交換性能。

離子交換法處理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水濃度可達(dá)lmg/L以下。離子交換法具有工藝簡單、投資省、去除率高的特點(diǎn)，適用于中低濃度的氨氮廢水，對于高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水，仍需進(jìn)一步處理。

16.膜分離除氨的原理和應(yīng)用效果如何?

膜分離除氨是利用膜的選擇透過性進(jìn)行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率高，無二次污染。氣水分離膜脫除氨氮即是一種較為理想的方法。

氨氮在水中存在著離解平衡，隨著pH值升高，氨在水中NH3形態(tài)比例升高，在一定溫度和壓力下，NH3的氣態(tài)和液態(tài)兩項達(dá)到平衡。根據(jù)化學(xué)平衡原理，在自然界中一切平衡都是相對的和暫時的。化學(xué)平衡只是在一定條件下才能保持“假若改變平衡系統(tǒng)的條件之一，如濃度、壓力或溫度，平衡就向能減弱這個改變的方向移動”。脫氣膜從廢水中脫氨就是遵從這一原理而進(jìn)行設(shè)計的，在膜的一側(cè)是高濃度氨氮廢水，另一側(cè)是吸收液(如水、酸性水等).當(dāng)左側(cè)溫度大于20度，pH值大于9，左側(cè)氣體分壓大于右側(cè)氣體分壓時，并保持一定的壓力差，那么廢水中的游離氨NH4+就變?yōu)榘狈肿覰H3，并經(jīng)原料液側(cè)介面擴(kuò)散至膜表面，在膜表面分壓差的作用下，穿越膜孔，進(jìn)人吸收液，迅速與酸性溶液中的H+反應(yīng)生成銨鹽。

該過程的實(shí)質(zhì)是擴(kuò)散與吸收的連續(xù)過程，解吸與吸收在膜的兩則同時完成。副產(chǎn)品銨鹽的質(zhì)量濃度可達(dá)20%～30%，成為清潔的工業(yè)原料，而廢水中的氨氮可以降至1mg/L以下，適用于煤化工、制藥、冶金等行業(yè)的高濃度氨氮廢水處理。

脫氣膜用于廢水脫氨的優(yōu)點(diǎn):

(1)氨脫除率高，可將廢水中氨的含量降到5mg/L以下;

(2)運(yùn)行成本低，只有傳統(tǒng)工藝的5%以下;

(3)設(shè)備占地面積小，只有傳統(tǒng)工藝的1/3以下;

(4)無氨氣泄露，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

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