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臭氧微泡對(duì)礦山廢水中氨的去除效果研究
來(lái)源：btjedfk.cn 發(fā)布時(shí)間：2023-08-23 瀏覽次數(shù)：
臭氧微泡對(duì)礦山廢水中氨的去除效果研究
幾種物理、化學(xué)和生物技術(shù)有效地處理氨氮（NH3-N）。然而，低溫和污染物的混合物限制了NH3-N的去除效率。本研究評(píng)估了臭氧微泡對(duì)合成和五種實(shí)際礦井廢水中NH3-N的去除效率。測(cè)試更初是以批量模式進(jìn)行的。然后，為了確認(rèn)處理的可行性，對(duì)一個(gè)合成廢水和一個(gè)實(shí)際廢水進(jìn)行了連續(xù)流動(dòng)試驗(yàn)。結(jié)果表明，待處理水的參數(shù)對(duì)處理效率有顯著影響。氰化物、氰酸鹽、硫氰酸鹽和金屬的存在對(duì)處理性能有負(fù)面影響。NH3-N去除率為27.8%～99.3%。
連續(xù)流動(dòng)測(cè)試證實(shí)了大規(guī)模處理的可行性，因?yàn)?9.1%的NH3-N在570分鐘的處理時(shí)間內(nèi)以1.1L/min的流速處理。臭氧微氣泡處理后，更終的拋光步驟去除了水中的粉紅色，得到了令人滿意的處理水質(zhì)量。
用于批量可處理性測(cè)試的中試系統(tǒng)
1. 氧氣;2.臭氧發(fā)生器Magnum 200;3.流量計(jì)(8l /min);4. 微泵;5。靜態(tài)混合器;6. 臭氧化反應(yīng)器;7. 流出物;。
合成廢水的制備和實(shí)際廢水的取樣
用(NH4)2SO4 (23.59 g)配制合成出水，溶解于100 L自來(lái)水中，得到約50 mg/L的NNH3。采用ACS級(jí)(NH4)2SO4和NaOH制備合成出水。
對(duì)位于加拿大QC Abitibi-Temiscamingue的五個(gè)金礦的真實(shí)廢水進(jìn)行了采樣(表1)。在礦山的不同點(diǎn)對(duì)廢水進(jìn)行了采樣:(1)脫水水;(2)更終出水;(3)尾礦庫(kù)(池)上清水，NH3-N濃度變化范圍為22.3 ~ 43.4 mg/L(表1)。
 臭氧微泡的制備
使用Magnum 200臭氧發(fā)生器（北京同林），在30 psi的氧氣(O2)下運(yùn)行，氧氣流量為8 L/min，流量為75 g O3/h。O3的預(yù)期濃度大于12%。采用200 L池作為臭氧化反應(yīng)器，對(duì)其進(jìn)行改造，使O3通過(guò)Nikuni KTM32N微泡泵和OHR MX-F15 (Original Hydrodynamic Reaction Technology)靜態(tài)混合器供給。微泡泵的出口工作壓力為70 psi，吸入壓力為- 3.6 psi。
 
結(jié)論
本研究采用O3微泡間歇式和連續(xù)流中試處理系統(tǒng)，對(duì)NH3-N、Cu、Mn、Fe和Zn的去除率進(jìn)行了評(píng)價(jià)。用合成廢水(~50 mg NH3-N mg/L)分批進(jìn)行了可處理性試驗(yàn)。然后，對(duì)5個(gè)NH3-N濃度在22.3 ~ 43.4 mg/L范圍內(nèi)變化的真實(shí)出水進(jìn)行測(cè)試。在氨氮濃度為22.0 mg/L的廢水中進(jìn)行了處理效果優(yōu)化。在每次處理開(kāi)始、過(guò)程中和結(jié)束時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行表征能力測(cè)試。評(píng)價(jià)了pH值對(duì)處理效果的影響。結(jié)果表明，在pH值為9時(shí)，O3微泡處理對(duì)re的去除效率高于pH值為11時(shí)(97.6% vs. 86%)。因此，處理后的廢水不需要補(bǔ)充pH調(diào)整。結(jié)果表明，NH3-N氧化與CN -化合物(OCN -和SCN -)的存在有關(guān)。事實(shí)上，在之前的O3微泡中，污染物的去除首先涉及SCN -、CN -和OCN -氧化，然后才是NH3-N處理。
因此，在CN -化合物之前，NH3-N的去除效率降低了一半(例如，出水M和G: 99.7%對(duì)43.7%)。
這些結(jié)果表明，CN -化合物的存在會(huì)影響NH3-N的氧化反應(yīng)，從而延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。
事實(shí)上，在測(cè)試的流出物中，處理效率是可變的，在批量測(cè)試中從27.8%到99.3%不等，在連續(xù)流中高達(dá)99.1%。這些結(jié)果證實(shí)了在O3微泡大規(guī)模應(yīng)用前進(jìn)行出水可處理性測(cè)試的必要性。