吹脱法去除ADU母液中氨氮的研究.docx

吹脱法去除ADU母液中氨氮的研究 刘小龙+周劲松+任萌+李佳+刘锦洪【摘 要】对吹脱法处理除铀、除氟后的ADU母液进行了研究，考察了吹脱pH值、时间、气液比、温度对氨氮去除效率的影响结果表明：在pH值为12，吹脱温度为30℃，气液比为6000，控制吹脱时间为210min，可将氨氮浓度从3325mg/L降至212mg/L采用硫酸吸收尾气，避免了二次污染关键词】吹脱；ADU母液；氨氮在湿法铀转化工艺过程中，一般采用氨水作为沉淀剂生产ADU因而，会产生氨氮含量较高的ADU母液正常工况下ADU母液经过除铀、除氟工艺后，氨氮含量降至3～7g/L目前，国内外非放氨氮废水的处理方法有吹脱法、MAP沉淀法、生物法、折点氯化法、膜分离法、电渗析法等多种处理方法但这些方法很少用于含有放射性的ADU母液氨氮处理工艺中吹脱法工艺简单、脱氮率高、操作灵活，普遍应用于高浓度氨氮废水的处理过程本文拟采用吹脱法处理ADU母液中氨氮，通过对pH值、温度、气液比及吹脱时间对氨氮去除效果的影响研究，达到去除氨氮的目的1 实验部分1.1 试验装置吹脱法处理ADU母液中氨氮的实验装置见图1，主要由空气泵、带有加热夹套的吹脱容器、气液分离器、尾气吸收容器组成。

吹脱容器进气管部分设有曝气筛板，气体在筛板作用下可均匀分布1.2 实验方法取1000ml经过除铀、除氟后的ADU母液加入吹脱容器中，控制实验温度、加碱量、气体流量、吹脱时间等条件，对废液进行吹脱吹脱出的尾气，用酸进行吸收，在实验过程中，相同浓度的不同酸对尾气的吸收效果（表1）1.3 分析方法氨氮：纳氏试剂分光光度法pH值：玻璃电极法2 试验结果与讨论2.1 pH值对吹脱氨氮的影响废液中氨氮浓度为3325mg/L，加入适量NaOH调节pH值，分别使废液pH值达到10、11、12、13，控制气液比为6000，吹脱时间为240min，反应温度为25℃吹脱实验结果见图2由图2可以看出，随着废水中pH值的提高，氨氮在废液中的残余量逐渐减少pH值9到12之间时，溶液中氨氮的残余浓度>500mg/L；当pH值达到12以上时，废液中氨氮的最终残余浓度在300mg/L左右这是因为，在废液中存在下列平衡：NH+ 4+OH-？圳NH3↑+H2O（1）当pH值为12及以上时，氨氮主要是以游离氨的形式存在；当继续提高当pH值时，废液中游离态氨的比例增加不大[7]因此，废液中pH值控制在12以上，是有利于氨氮的去除的。

2.2 气液比对吹脱氨氮的影响废液中氨氮浓度为3325mg/L，pH值为12，吹脱时间为240min，反应温度为25℃，控制气液比为2400、3000、3600、4200、4800、5400、6000范围内进行实验吹脱实验结果见图3从图3可看出，在实验条件下，随着气液比的升高，废液中残留的氨氮浓度逐渐降低这是因为在废液中氨氮的吹脱是解吸过程，传质动力来自废液中与氨氮浓度成平衡的氨气组成和吹脱气体中氨气的组成之间的差值在实验条件下，气液比控制在6000是合理的2.3 温度对吹脱氨氮的影响废液中氨氮浓度为3325mg/L，pH值为12，吹脱时间为240min，气液比为6000，控制吹脱温度为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃，范围内进行实验吹脱实验结果见图4从图4可以看出，随着温度的升高，废液中氨氮的残余量逐渐减小，当废液温度为30℃，经过150min吹脱后，废液中氨氮浓度降至212mg/L当温度继续升高，废液中氨氮浓度又缓慢升高其原因是随着温度的升高，水的蒸发量也随之增大，吹脱后废液中氨氮浓度反而会逐渐升高因而，控制吹脱温度在30℃左右为宜2.4 时间对吹脱氨氮的影响在pH值为12，吹脱温度为30℃，气液比为6000，控制吹脱时间为60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min、270min、300min进行实验。

吹脱实验结果见图5由图5可知，废液中氨氮浓度随着吹脱时间的延长而降低在吹脱的前210min内，废液中氨氮的降低较快；在210min至300min内，氨氮浓度降低缓慢这说明了氨氮浓度较低时，吹脱去除氨氮效率不高因此，可将控制吹脱时间为210min左右2.5 正交试验验证正交试验结果见表2表中Ki（i=1，2，3）表示各因素同一水平结果之和；Kij表示各因素每一水平平均值；R为极差由正交实验表可见，pH值极差R最大，吹脱时间其次，温度次之，气液比最小影响吹脱效果的各因素关系如下：pH值>吹脱时间>温度>气液比吹脱最佳参数为：pH值为12，控制吹脱时间为210min，吹脱温度为30℃，气液比60003 结论（1）采用吹脱法在pH值为12，吹脱温度为30℃，气液比为6000，控制吹脱时间为210min，可将经过除铀、除氟的ADU母液中的氨氮浓度从3325mg/L降至212mg/L1）吹脱出的尾气中含有氨气，采用硫酸进行吸收，并进行浓缩结晶[10]，从而将废液中的氨氮转移至固体中参考文献】[1]张仁志，褚华宁，等.氨氮废水处理技术发展[J].中国环境管理干部学院学报，2005，15（3）：91～94.[2]唐善宏，伍昭化，等.氨氮废水处理技术[J].上海化工，2007，32（9）：14～16.[3]樊华，赵利利.南昌某垃圾填埋场渗滤液中高浓度氨氮的脱除研究[J].能源研究与管理，2010（3）：23～25.[责任编辑：王楠] -全文完-。