一、硫酸銨廢水污染現(xiàn)狀及危害介紹
硫酸銨一種優(yōu)良的氮肥（俗稱肥田粉），適用于一般土壤和作物，能使枝葉生長旺盛，提高果實品質(zhì)和產(chǎn)量，增強作物對災害的抵抗能力，可作基肥、追肥和種肥。能與食鹽進行復分解反應制造氯化銨，與硫酸鋁作用生成銨明礬，與硼酸等一起制造耐火材料。但是硫酸銨用途廣泛的同時，生產(chǎn)和利用硫酸銨的同時會產(chǎn)生的大量高濃度硫酸銨廢水，也對環(huán)境造成極大的危害。通常，硫酸銨廢水濃度較高，其中的氨氮，是引起富營養(yǎng)化的指標之一，容易使得水環(huán)境質(zhì)量惡化，其排放受到嚴格的限制
二、硫酸銨廢水處理系統(tǒng)的前提和結(jié)果
根據(jù)業(yè)主提供硫酸銨廢水濃度資料：最高濃度為0.25mol/L，流體量1T/D,其他濃度更低的廢水2T/D，硫酸銨分子量是132，即最高濃度為33g/L,即33000mg/L，預計高低濃度廢水混合后為15000mg/L，排放量3T/D。經(jīng)過儀器分析源廢水氨氮值高達4300mg/L，經(jīng)過如下處理工藝氨氮值可以降到45mg/L，符合國家排放標準
三、硫酸銨廢水處理系統(tǒng)核心工藝介紹
第一步、氯化反應處理：
向原水水樣中加入次氯酸鈉溶液，攪拌0.5h～2h后得到氯化處理后水樣反應方程式如下：
1）(NH4)2SO4+2H2O=2NH3+2H2O+H2SO4
2）NaClO + H2O =(可逆) NaOH + HClO
3）H2SO4+2NAOH=NA2SO4+2H2O
H2SO4+NAOH=NAHSO4+2H2O
4） 反應①：NH3（aq）+HClO═NH2Cl+H2O
反應②：NH2Cl+HClO═NHCl2+H2O
反應③：2NHCl2+H2O═N2+HClO+3HCl
2NH3+HClO═N2+3H2O+3HCl
第二步、高低電位差微電解處理
當將填料浸入電解質(zhì)溶液中時,由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因而會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個電場,陽極反應生成大量的Fe2 進入廢水,進而氧化成Fe3 ,形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應產(chǎn)生大量新生態(tài)的[H]和[O],在偏酸性的條件下,這些活性成分均能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應,使有機大分子發(fā)生斷鏈降解,從而消除了有機物尤其是印染廢水的度,提高了廢水的可生化度。工作原理基于電化學,氧化—還原,物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進行處理。使有機大分子發(fā)生斷鏈降解，有效去除農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中的 COD、色度、As、氨氮、有機磷和總磷,去除率分別可達 76. 2%、 80%、69. 2%、55. 7%、82. 7%和 62. 8%。
第三步、芬頓（Fenton）氧化反應處理
Fenton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。Fenton試劑在黑暗中就能降解有機物,節(jié)省了設備投資,缺點是H2O2的利用率不高,不能充分礦化有機物。研究表明,利用Fe3+、Mn2+等均相催化劑和鐵粉、石墨、鐵、錳的氧化礦物等非均相催化劑同樣可使H2O2分解產(chǎn)生·OH,因其反應基本過程與Fenton試劑類似而稱之為類Fenton體系。如用Fe3+代替Fe2+,由于Fe2+是即時產(chǎn)生的,減少了·OH被Fe2+還原的機會,可提高·OH的利用效率。若在Fenton體系中加入某些絡合劑(如C2O2-4、EDTA等),可增加對有機物的去除率。
反應方程式：①Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·
②H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+
③O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·
第四步、混凝沉淀處理
這個環(huán)節(jié)主要是處理廢水中經(jīng)過芬頓氧化后的的Fe離子沉淀物等，去除水中的懸浮物，有機質(zhì)， 膠體等，降低 COD、BOD、色度、透光度等。以及進入調(diào)整酸堿度為后續(xù)反應做調(diào)整，將 PH 值自動調(diào)到 8 左右時，廢水中的Fe離子化合物離子在一定的條件下，經(jīng)過計量加藥泵自動加入一定量的高分子絮凝劑和助凝劑進行自動定時攪 拌，然后再進行定時沉淀處理，這樣廢水中的離子就能以絮狀物的形式沉淀在沉淀裝置下面，當絮凝沉淀到一定量后，污泥泵會自動把絮狀物抽到壓濾機進行壓濾處理，形成泥裝。
第五步、吹脫反應處理
當PH為中性時，NH3-N主要以銨離子（NH4+）形式存在，當PH值為堿性，NH3-N主要以游離氨（NH3）狀態(tài)存在吹脫法是在水中加入堿，調(diào)節(jié)PH值至堿性，先將廢水中的NH4+轉(zhuǎn)化為NH3，然后通入蒸汽或空氣進行解吸，將廢水中的NH3轉(zhuǎn)化為氣相，從而將NH3-N從水中去除。常用空氣或水蒸氣作載氣，前者稱為空氣吹脫，后者稱為蒸汽吹脫。
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