1.1氨吹脫的基本原理

   吹脫法的基本原理是利用廢水中所含的氨氮等揮發性物質的實際濃度與平衡濃度之間存在的差異，在堿性條件下使用空氣吹脫，由于在吹脫過程中不斷排出氣體，改變了氣相中的氨氣濃度，從而使其實際濃度始終小于該條件下的平衡濃度，使廢水中溶解的氨不斷穿過氣液界面，使廢水中的NH₃-N得以脫除，常以空氣作為載體。氨吹脫是一個傳質過程，推動力來自空氣中氨的分壓與廢水中氨濃度相當的平衡分壓之間的差，氣體組份在液面的分壓和液體內的濃度符合亨利定理，即成正比關系。此法也叫“氨解析法”，解析速率與溫度、氣液比有關。

吹脫法一般采用吹脫池（也稱“曝氣池”）和吹脫塔兩類設備。但吹脫池占地面積大，而且易污染周圍環境，所以有毒氣體的吹脫都采用塔式設備。塔式設備中填料吹脫塔主要特征是在塔內裝置一定高度的填料層，使具有大表面積的填充塔來達到氣—液間充分接觸。常用填料有紙質蜂窩、拉西環、聚丙烯鮑爾環、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填充塔的塔頂，并分布到填料的整個表面，水通過填料往下流，與氣流逆向流動，廢水在離開塔前，氨組份被部分汽提，但需保持進水的pH值不變。空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加，隨氣水比增加而減少。影響吹脫法處理氨氮廢水去除率主要是pH值、溫度、氣液比／吹脫水位深度、吹脫時間等因素。

1.2氨吹脫的裝置

垃圾滲濾液脫氮常用的吹脫設備有曝氣吹脫池、空氣吹脫塔以及蒸汽蒸餾塔，采用裝置的不同也將影響氨吹脫的效果，這幾種吹脫裝置的特性比較見下表。

             表1-1  吹脫裝置特性比較

1.3氨吹脫的影響因素

1.3.1 pH值對吹脫效率的影響

    水中的氨氮，大多以氨離子（NH₄⁺）和游離氨（NH₃）保持平衡的狀態而存在，吹脫效率與水中游離氨含量直接相關。其平衡關系式如下：

        NH₄⁺ + OH^-  D  NH₃ + H₂O      （1）

    氨與氨離子之間的百分分配率可用下式進行計算：

K_a=K_w /K_b=（C_NH3·C_H+）/C_NH4+     （2）

式中：K_a———氨離子的電離常數；K_w———水的電離常數；

K_b———氨水的電離常數；  C———物質濃度。

式（1）受pH值的影響，當pH 值高時，平衡向右移動，游離氨的比例較大，當pH 值為11 左右時，游離氨大致占90％。由式（2）可以看出，根據水的離子積為常數的原理，即［H⁺］［OH^-］= K_w為一常數， pH 值是影響游離氨在水中

百分率的主要因素之一。另外，溫度也會影響反應式（1）的平衡，溫度升高，平衡向右移動。

不同條件下氨氮的離解率的計算值如下表所示，表中數據表明，當pH值大于10 時，離解率在80%以上，當pH值達11時，離解率高達98%且受溫度的影響甚微。

表1-2 不同pH、溫度下氨氮的離解率

   根據一些文獻資料的報道，吹脫法適宜的pH值為11左右，保證吹脫效率的同時，降低藥劑費用。

1.3.2溫度對吹脫效率的影響

生成氨氣的反應是一個吸熱反應，當溫度較高時，氨氣的揮發速度大于溶解速率，平衡向右進行，但當溫度大于30℃時，水分蒸發速度加快，導致廢水的氨氮濃度升高，使得去除率下降。

根據一些文獻資料的報道，處理不同氨氮廢水需要的較佳溫度不同，沒有一個適合的范圍，需要通過實驗研究確定。

1.3.3氣液比對吹脫效率的影響

吹脫設備增大供氣量或氣水自由接觸表面積都能加速ＮＨ３的傳質，然而在實際工程應用中，在用地許可的情況下，增大后者可以提高處理效果，節省運行費用。

根據文獻資料的報道總結，針對不同種類廢水，利用填料的不盡相同，應該增加吹脫傳質面積，減少動力消耗，提高吹脫效率。

1.3.4吹脫時間對吹脫效率的影響

減小吹脫時間，有利于加快反應速度，提高處理量，減少設備的容積。

根據文獻資料的報道，總結處理相同的廢水較佳吹脫時間也相差很大，可能是因為采用的填料不同、裝置設計的合理性等原因造成，吹脫處理后能夠很好地進行后續處理和控制運行成本。