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氨氮脫除膜實(shí)驗(yàn)設(shè)備

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NH4+在廢水里的去除是一個(gè)難題

詳細(xì)介紹

NH₄⁺在廢水里的去除是一個(gè)難題。生化反應(yīng)C-N 配比消耗完畢后，剩余的NH₄⁺即使是反滲透去除率也很低。傳統(tǒng)的辦法是在廢水里加堿，使NH₄⁺轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的NH₃，再利用蒸氨（汽提）或者吹脫技術(shù)去除氣態(tài)的NH₃。在歐洲，利用膜接觸器去除水中的NH₄⁺已經(jīng)成為一項(xiàng)新的應(yīng)用技術(shù)。國(guó)內(nèi)關(guān)于膜法脫氨的研究也很多，文獻(xiàn)汗牛充棟，但是只有艾吉克的膜接觸器（脫氣膜）可以做到工程化應(yīng)用。

膜接觸器脫氨的原理，與氨氮吹脫塔和酸吸收塔類(lèi)似。吹脫塔是將氨從水中吹出來(lái)，再在吸收塔中用酸將吹出來(lái)的氨吸收固定下來(lái)。只不過(guò)膜接觸器脫氨是將以上兩步過(guò)程在接觸面積非常大的膜組件內(nèi)一步完成，設(shè)備占地大大減少。另外，由于在膜組件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了以酸吸收液作為脫氨的推動(dòng)力，跟吹脫塔以空氣吹掃作為脫氨的推動(dòng)力相比，氨氮脫除效率大大增加，氨氮的極限脫除效果可以到1mg/L以下！

膜接觸器（脫氣膜）脫氨的原理：

氨氮在水中存在以下平衡：
NH₄⁺+OH^- ←→NH₃↑+H₂O
廢水中PH提高或者溫度上升時(shí)，上述平衡將會(huì)向右移動(dòng)，銨根離子NH₄⁺變成游離的氣態(tài)NH₃。這時(shí)氣態(tài)NH₃可以透過(guò)中空纖維表面的微孔從殼程中的廢水相進(jìn)入管程的酸吸收液相，被酸液吸收立刻又變成離子態(tài)的NH₄⁺。

保持廢水的PH在10以上，并且溫度在35℃以上（45℃以下），這樣廢水相中的NH₄⁺就會(huì)源源不斷地變成NH₃向吸收液相遷移。從而廢水側(cè)的氨氮濃度不斷下降，直至達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn)；而酸吸收液相由于只有酸和NH₄⁺，所以形成的是非常純凈的銨鹽，并且在不斷地循環(huán)后達(dá)到一定的濃度，可以被回收利用。

該過(guò)程的實(shí)質(zhì)是擴(kuò)散與吸收的連續(xù)過(guò)程，解析與吸收在膜的兩側(cè)同時(shí)完成。副產(chǎn)品銨鹽的質(zhì)量濃度可達(dá)25%~35%，成為清潔的工業(yè)原料，而廢水中的氨氮可以降至0.5mg/L以下，適用電子材料、有色金屬、冶金、能源化工、精細(xì)化工、制藥等行業(yè)各種濃度氨氮廢水處理。

與傳統(tǒng)的蒸氨、汽提、吹脫等脫氨技術(shù)相比，脫氨膜系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

氨氮脫除效率高，并且可以根據(jù)用戶對(duì)出水水質(zhì)和成本控制的綜合考慮，精確設(shè)計(jì)脫除率；

氨吹脫和氨吸收合二為一，設(shè)備占地面積大大減少；
能耗極低，運(yùn)行成本大大降低；
模塊化設(shè)計(jì)，移動(dòng)、擴(kuò)容方便；
脫氨膜系統(tǒng)提供了一個(gè)封閉的運(yùn)行環(huán)境，可保證無(wú)氨氣泄漏，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

膜接觸器結(jié)構(gòu)示意圖：

http://26912.webaj.shiwangyun.com/Content/UploadFiles/00/00/00/7E.jpg

優(yōu)勢(shì)：

1）膜絲被編織成陣列，所以即使在有外部壓力的情況下，膜絲與膜絲之間也能保持固定的距離而不會(huì)被擠壓在一起，這樣表面疏水化處理就變得輕松和，從而保持長(zhǎng)時(shí)間的疏水壽命（廢水中2~3年）。膜絲編織的其它好處還有：將幾萬(wàn)根膜絲連成一體，抗流體沖擊的能力大大提高，可以杜絕斷絲現(xiàn)象；大大提高管程和殼程的氣液傳質(zhì)效率！

2）高膜絲密度，使極限脫除成為可能。經(jīng)過(guò)編織后，膜絲排布緊密，均勻，固定，膜絲外傳質(zhì)系數(shù)極大提高，可以做到極限脫除。未編織的膜絲松散，隨水流擺動(dòng)，傳質(zhì)效果大打折扣。

3）中心管布水+導(dǎo)流擋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使殼程液體的流向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從垂直方向沖刷膜絲（而不是傳統(tǒng)的液體流向與膜絲平行），具有更好的氣液傳質(zhì)效率。