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加氯法处理深度处理低氨氮废水
发布日期：2018-08-12 作者：准诺检测 点击：
加氯法处理深度处理低氨氮废水
材料与方法
实验材料：某线路板厂生化尾水（氨氮24.0mg/L左右），试剂为工业级次氯酸钠，即漂白水（Cl2含量w=10%，密度=1.18g/mL）。
实验原理
在含有氨氮的水中投加次氯酸时，当pH在中性附近时，主要随次氯酸投加逐步进行下述反应：
NH4++HOCl→NH2Cl+H2O
NH2Cl+HOCl→NHCl2+H2O
2NH2Cl+HOCl→N2↑+3H++3Cl-+H2O
由于使用漂水的有效氯含量较低，使用时较安全，无氯气外泄的危险，因此实验采取漂水作为氧化剂。
漂水在水中的水解：
NaOCl+H2O HOCl+Na++OH-
HOCl H++OCl-
漂水的折点反应为：
1.5NaOCl+NH4+ 0.5N2↑+H++1.5NaCl+1.5H2O
实验方法
取250mL烧杯若干，放于磁力搅拌器上，调整需要的转速，加入一定量的漂水溶液进行反应。反应完毕后取水样检测氨氮最后对数据进行分析。漂白水加入折算成有效氯的计算公式：
Cl2的质量：m=ρ·ω·V
ρ-漂水的密度；
ω-漂水的有效含量；
V-漂水的体积；
结果与讨论
实验条件：原水氨氮：24.0mg/L；反应温度23℃；加药方式一次性投加；反应时间为30min；按照m（Cl2）：m（N）=8.2：1；实验记录见表-1，结果趋势见图-1
由图-1的趋势来看，pH过低效果不理想，因为整个反应过程产生酸，pH过低，则抑制反应往正反应方向进行；而pH过高，则影响次氯酸钠分解成有效氯，从而影响处理效果。因此pH为5.5~6.5氨氮去除效果是最好的。
实验条件：原水氨氮：24.0mg/L；反应温度为23℃；加药方式为一次性加药；按照不同单耗加药，反应时间为30min；原水pH值6.5；实验记录见表-2，结果如图-2所示。
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表-2 药剂单耗影响实验 |
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编号 |
加药量(ppm) |
m（Cl2）：m（N） |
反应时间（min） |
pH |
氨氮 |
|
原水 |
— |
— |
— |
6.5 |
24.0 |
|
1 |
2189 |
7.4：1 |
30 |
6.5 |
5.09 |
|
2 |
2249 |
7.6：1 |
30 |
6.5 |
3.48 |
|
3 |
2308 |
7.8：1 |
30 |
6.5 |
1.88 |
|
4 |
2367 |
8.0：1 |
30 |
6.5 |
— |
|
5 |
2426 |
8.2：1 |
30 |
6.5 |
— |
|
6 |
2485 |
8.4：1 |
30 |
6.5 |
— |
通过图-2可以看出，在氨氮含量为：24.0mg/L的原水中，按m(Cl2):m(N)=8.0:1，处理效果最好，处理后的氨氮低于检出限。因此建议最佳药剂质量比为m(Cl2):m(N)=8.0:1~8.2:1之间，虽然药剂用量越大越好，但是成本也随之增加，更会使余氯增多，导致二次污染。
反应时间及加药方式对实验结果的影响
实验条件：原水氨氮：24.0mg/L；反应温度为23℃；加药方式为一次性加药；按照不同反应时间；按照m（Cl2）：m（N）=8.2：1；原水pH值6.5；实验记录见表-3，结果如图-3所示。
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表-3 反应时间影响实验 |
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编号 |
加药量(ppm) |
m（Cl2）：m（N） |
反应时间（min） |
pH |
氨氮 |
|
原水 |
— |
— |
— |
6.5 |
24.0 |
|
1 |
2425 |
8.2：1 |
10 |
6.5 |
4.12 |
|
2 |
2425 |
8.2：1 |
20 |
6.5 |
3.01 |
|
3 |
2425 |
8.2：1 |
30 |
6.5 |
— |
|
4 |
2425 |
8.2：1 |
40 |
6.5 |
— |
|
5 |
2425 |
8.2：1 |
50 |
6.5 |
— |
|
6 |
2425 |
8.2：1 |
60 |
6.5 |
— |
从实验过程看，随着反应时间的延长，氨氮的浓度逐步下降。从10min~30min之间，氨氮下降效果明显，幅度大。为了提高效率，反应时间为30min。
结论
（1）从实验过程来看，折点加氯处理低浓度氨氮废水时，氯的投加量相对较少，处理效果良好。
（2）最佳工艺条件：pH=5.5~6.5；m(Cl2):m(NH4+)=8.0:1~8.2:1之间；反应时间T=30min。处理后氨氮小于检出限。
实际使用
在实际应用中，漂白水（有效氯以Cl2计8~10%）的投加量为氨氮消减量的80~100倍，反应时间超过20min为宜，适用于pH值控制在5.5~8.0，计量式连续加药的加药方式更为合理。
适用范围
生化尾水（氨氮浓度25~50mg/L）；如果氨氮较高前处理不能投加（或者加还原剂还原），氨氮浓度高时会导致反应后的pH值大幅下降，pH值可以8.0下降到6.0以下，造成排放水不达标的情况，在排放口直接投加的要非常注意这一点。
含氯产品选择
大型的污水处理厂建议选择氯气或者二氧化氯（氯气发生器或者二氧化氯发生器产出相关药剂）；中小型的污水处理厂建议投加漂白水、漂白粉、氯酸钠等。具体用量都可以根据有效氯（以Cl2计）计算。
