折点加氯法脱氨氮后余氯的脱除

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-01-08

  摘要:随着人们生活质量的不断提升,用水质量保障日渐成为了人们关注的焦点。水处理工作中,消毒作为保障水质的重要环节,在滤除水杂质,清除水污染等过程中起到了不可或缺的作用。当下我国水处理采用的加氯法在提高水质的同时,也在很大程度上控制了水体中传染病的蔓延。本文以加氯法实验为基础,通过分析水处理过程中的氯投加量和处理后的余氯停留时间,对水处理中的余氯脱除方法进行探究,并基于折点加氯法脱氨氮技术,对水体余氯脱除的实际处理手段进行探究。

  关键词:折点加氯法;水处理;脱氨氮;余氯处理

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  1.折点加氯法脱氨氮研究背景

  我国作为煤矿储备大国,煤矿的开采与利用十分普及。而在煤矿开发过程中,煤制焦炭以及焦化产品的回收等过程都会产生一定量的废水,由于废水中的部分冷凝水是在煤炭焦化过程中产生的,所以煤炭工业中的废水多含有大量的氰化物、高浓度的酚以及多类型的氨氮有机物。煤炭工业废水的产生,对我国居民用水安全构成了一定威胁。污水直接对外排放,使得污水中的氨氮有机物直接污染了河流与水库,进而污染人们的生活用水,此外煤矿工业废水在污水处理过程中也难以实现对其中氨氮化合物的有效清除,这也对污水处理工作的开展造成了阻碍。随着我国对用水及其安全处理工作的大量开展,水处理过程中的氨氮处理技术也得到了一定程度的提高,清华大学,同济大学等多所大学开设了A/O法实验研究课程,鞍山耐火设计研究院也对内循环法的废水处理进行了深入研究,在社会各领域对含氨氮废水处理的研究与总结中,折点加氯脱氨氮法与活性炭技术余氯处理法得以提出,这也为当下我国水处理技术的发展提供了有效参考。

  2.水处理折点加氯原理分析

  折点加氯法脱氨氮水处理是基于A²/O法生物处理技术基础,对生化出水进行折点加氯处理,使其氨氮浓度降至10mg/L,并达到国家规定的排放标准。含氨氮废水的折点加氯处理,也有效去除了水中的二价硫和可氧化氰化物,使得水质得到了有效提升,这也为居民用水安全提供了更为有力的保障。在折点加氯污水处理过程中,水体中次氯酸的投入量要与水体PH值相统一,当PH值达到中性左右时,改变次氯酸的投入量,投料量与水体PH关系如图:

  如图分析可知,当水体中氨氮含量与次氯酸投加量的比低于5.06时,水体中产生的化学反应主要以次氯酸的氨化为主,反应方程式为:NH3+HOCl=NH2Cl+H2O。当污水中氨氮氯化第一阶段结束后,生成的一氯胺会导致水中的余氯浓度增加,这时要进一步加大次氯酸的投加量,使一氯胺发生如下反应:NH2Cl+HOCl=NHCl2+H2O,反应产生的二氯胺会继续和第一阶段产生的一氯胺进行反应,进而生成氮气和氢离子,化学反应方程式为: NH2Cl+NHCl2=N2↑+3H++3Cl-,在第三阶段的化学反应过程中,污水中的氮元素以氮气的形式脱离水体,在折点加氯法生成氮气的同时,水中的余氯浓度也随着Cl/N数值的增加而减小,如图,当水体Cl/N的数值达到7.6时,由于水中游离态的次氯酸增多,会直接导致水中残留氯浓度再次增大,这也是实际水处理过程中产生的常见现象,所以要实现在提升折点加氯法效率的同时,保证水体余氯的清除效率,应在投入次氯酸的同时关注水体的PH值变化,当水体氨氮含量达到国家排放标准后及时停止氯化合物的投入。

  3.加氯脱氨氮后余氯的活性炭处理探究

  由于污水处理过程中水体的加氯处理会造成氯化合物的剩余,这会直接导致水体的二次污染,进而对河流湖泊生态系统和社会居民用水造成影响,所以在对水体开展折点法加氯脱氨氮处理后,还应对水体做进一步的余氯处理。对比折点加氯法脱氨氮技术原理图和次氯酸的实际投料控制,可以得出水体经脱氨氮处理后,残留氯主要以结合余氯和游离余氯构成,其中结合余氯主要包括化学处理过程中产生的一氯胺和二氯胺,游离态余氯的主要构成则为次氯酸。在对污水余氯活性炭处理的研究中,社会各领域的研究尚未得出一致结论,但究其结构原理可知,该反应所涉及的化学方程式主要为C+HOCl=CO+H++Cl-和2NH2Cl+CO=N2↑+C+2H++2Cl-+H2O,如公式所指出的,活性炭在水体中与残留次氯酸进行反应,最终生成了氮气、碳单质、氢离子、氯离子和水,反应过程中,次氯酸在活性炭的作用下分解成为了不同单质与粒子,使得污水中的残留氯化合物得到了有效分解。在余氯的活性炭处理过程中,为将水体中的余氯浓度稳定控制在1mg/L以下,要在余氯处理时设立多个活性炭层,并保证处理水体在其中的停留时间保持在30min左右,水体与活性炭长时间的接触反应,能够有效提升水体氨氮和余氯的去除效率,进而有效地提升处理后水体的品质。应值得注意的是,在折点加氯脱氨氮的余氯处理过程中,为保证余氯的处理效率在95%以上,应注重活性炭技术和COD、色度等处理技术的有机结合,多项余氯处理技术的融入,使余氯的处理效率得以有效提升的同时,也极大地节约了水体处理的成本费用,这对我国今后水体处理技术的研究与发展是具有重要意义的。

  结束语

  折点加氯法脱氨氮处理技术和余氯处理技术的提出,为我国水质优化提供了更为有效的处理途径,煤矿及工业污水在该技术处理下,不仅实现了水质的有效优化,也极大地减少了污水对自然水体的污染与危害,这在我国水源的优化及资源可持续发展中起到了极其重要的作用。

  参考文献

  [1]宗宫功,张孙楠,吴之丽译.污水除磷脱氮技术[M].北京:中国环境科学出版社, 2013.

  [2]西安建筑科技大学.山西焦化集团有限公司生化站废水脱氮技术可行性研究[D].2010, 12.

  [3]陆昌淼,等.污水综合排放标准详解[M].北京:中国标准出版社, 2011.

  [4]浙江大学环境科学及工程研究所,硝化-反硝化工艺处理焦化废水试验研究[J].环境污染与防治,2011,12.

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