1. Fördelar och nackdelar med air stripping
Fördelar: Air stripping är effektivt för att behandla hög-koncentration av ammoniakkväveavloppsvatten på grund av dess enkla process, stabila reningseffekt och låga infrastruktur- och driftskostnader, vilket gör det mycket praktiskt.
Nackdelar: Inflödet och avloppsvattnet kräver pH-justering; utan syraabsorption kommer den strippade ammoniakgasen in i atmosfären med luften, vilket orsakar sekundär förorening; och avloppsvatten med hög-hårdhet lider av kraftig avlagring.
2. Faktorer som påverkar air stripping
1) pH
Ammoniakkväve i vatten finns mestadels i jämvikt mellan ammoniakjoner (NH4+) och fri ammoniak (NH3). Jämviktsförhållandet är som följer:
NH4+ + OH- → NH3 + H2O (1)
Ekvation (1) påverkas av pH. När pH är högt skiftar jämvikten åt höger, vilket resulterar i en större andel fri ammoniak. När pH är runt 11 står fri ammoniak för cirka 90 %.
2) Temperatur
Den procentuella fördelningen mellan ammoniak och ammoniakjoner kan beräknas med följande formel:
Ka=Kw / Kb=(CNH3·CH+) / CNH4+ (2)
Som framgår av formel (2) är pH en av de viktigaste faktorerna som påverkar andelen fri ammoniak i vatten. Dessutom påverkar temperaturen även reaktionens jämvikt (1); när temperaturen ökar skiftar jämvikten åt höger. Relevanta data visar att när pH är högre än 10 är dissociationshastigheten över 80 %, och när pH når 11 är dissociationshastigheten så hög som 98 %, med minimal effekt från temperaturen.
3) Gas-vätskeförhållande:
Gas-vätskeförhållandet hänvisar till volymförhållandet mellan luft (ånga) och strippningsmålet (ammoniak-innehållande avloppsvatten).
Två faktorer påverkar överföringen av ammoniak från vatten till atmosfären: den ena är ytspänningen vid vatten-luftgränsytan; den andra är att ytspänningen vid ammoniakkoncentrationsskillnaden vid gränsytan är den minsta, vilket resulterar i det största utsläppet av gasformig ammoniak. Om vattendroppar bildas blir ökningen av mängden gasformig ammoniak mycket liten. Att upprepade gånger bilda vattendroppar hjälper därför till att avlägsna ammoniak. Koncentrationsskillnaden av ammoniakkväve i vatten och atmosfär är drivkraften för överföringen av gasformig ammoniak. För att minimera koncentrationen av ammoniakkväve runt vattendroppar måste luft cirkuleras snabbt. Att agitera vattendropparna med luft som innehåller en låg koncentration av gasformig ammoniak hjälper till att påskynda frigörandet av ammoniak.
För en given avloppsvattenvolym ökar en ökning av gasvolymen massöverföringens drivkraft, vilket är fördelaktigt för ammoniak-kväveavdrivning. Alltför stora gasvolymer och hastigheter kommer dock att hindra det normala flödet av avloppsvatten längs packningsmaterialet, eller till och med förhindra att det rinner ner, vilket leder till översvämning. Därför, för en given avloppsvattenvolym, styrs det lägsta förhållandet mellan vätska-till-gas av den översvämmande gasens hastighet; Men när inflödesvolymen är liten förbrukar den en stor mängd energi, så ammoniak-kväveavdrivningsprocesser kontrollerar i allmänhet förhållandet gas-till-vätske till cirka 3000.