次氯酸鈉處理氨氮的機理及過程詳解
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】次氯酸鈉配成的溶液成黃綠色,氯氣溶于水導(dǎo)致。首先發(fā)生分解反應(yīng):
NaClO+H2O=NaOH+HClO(可逆)
PH為7時,HClO約占80%,ClO-約占20%,一般來說Cl2、HClO、ClO-均具有氧化能力。當(dāng)HClO投加尾水中,水中存在氨氮時,在氧化雜質(zhì)等還原性物質(zhì)之外,加入水中的氯會與水中的氨氮發(fā)生下列反應(yīng):
NH??+HOCl→NH?Cl+H?O+H?一氯胺
NH?Cl+HOCl→NHCl?+H?O二氯胺
NHCl?+HOCl→NCl?+H?O三氯胺
上述三個反應(yīng),均是可逆反應(yīng),跟PH值密切相關(guān),逆反應(yīng)再次分解成HClO,它們都具有氧化性,但氧化性不及HClO強,但是它們在水中穩(wěn)定,殺菌的持續(xù)時間長。
Cl2、HClO、ClO-稱為游離性余氯,NH?Cl、NHCl?、NCl?及其他氯胺化合物稱為化合性余氯。兩者統(tǒng)稱為余氯。
需氯量=加氯量-余氯量
當(dāng)持續(xù)投加次氯酸鈉,自由氯將會導(dǎo)致折點反應(yīng)①,HClO會氧化氯胺,進(jìn)一步去除氨氮,發(fā)生反應(yīng)如下:
2NH?Cl+HClO=N2↑+3HCl+H?O
2NH?Cl+3HClO=N2↑+5HCl+3H?O
次氯酸鈉去除氨氮,控制在pH在弱堿性,消耗H+,促進(jìn)ClO-電離,加快反應(yīng)向右進(jìn)行。
從這些方程式可以發(fā)現(xiàn),氯化法除氮的關(guān)鍵是投加適量的NaClO。據(jù)上式計算,當(dāng)NaClO投加量與氨氮的質(zhì)量比(Cl/N)為3.8時,摩爾比2:3時,污水中的氨氮能夠被氧化為N2,而且化合態(tài)余氯值最小,因此將該點稱為折點。當(dāng)C1/N比大于3.8時,所投加的氯產(chǎn)生自由余氯;當(dāng)C1/N比小于3.8時,除氨效果不佳。
則化合余氯被氧化后,期間沒有消毒作用。當(dāng)沒有雜質(zhì)再消耗HClO時,則說明氨氮被除盡,此時的氧化效果才是最好的。尾水經(jīng)過混凝絮凝、沉淀、過濾后則可采用1.0-1.5mg/L。
過量的HClO見光分解,發(fā)生如下反應(yīng):
2HClO=2HCl+O2↑光照
產(chǎn)生的氧氣以及氧化氨氮生成的氮氣,會附著在活性污泥表面,增大污泥的浮力導(dǎo)致污泥漂浮,通過斜管沉淀池漂浮于水面上(NaClO不能太過量,同時要注意氧化氨氮水池避免強光照)。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
2NaClO==光照==2NaCl+O2↑
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