1. Vor- und Nachteile des Luftstrippens
Vorteile: Die Luftstrippung eignet sich aufgrund ihres einfachen Prozesses, der stabilen Behandlungswirkung sowie der geringen Infrastruktur- und Betriebskosten effektiv für die Behandlung von Abwässern mit hohem Ammoniak- und Stickstoffgehalt, was sie äußerst praktisch macht.
Nachteile: Zu- und Ablauf erfordern eine pH-Wert-Anpassung; Ohne Säureabsorption gelangt das gestrippte Ammoniakgas mit der Luft in die Atmosphäre und verursacht Sekundärverschmutzung. und Abwasser mit hoher-Härte leidet unter starker Ablagerung.
2. Faktoren, die das Luftstrippen beeinflussen
1) pH-Wert
Ammoniakstickstoff in Wasser liegt größtenteils im Gleichgewicht zwischen Ammoniakionen (NH4+) und freiem Ammoniak (NH3) vor. Die Gleichgewichtsbeziehung ist wie folgt:
NH4+ + OH- → NH3 + H2O (1)
Gleichung (1) wird durch den pH-Wert beeinflusst. Bei hohem pH-Wert verschiebt sich das Gleichgewicht nach rechts, was zu einem größeren Anteil an freiem Ammoniak führt. Bei einem pH-Wert von etwa 11 beträgt der Anteil an freiem Ammoniak etwa 90 %.
2) Temperatur
Die prozentuale Verteilung zwischen Ammoniak und Ammoniakionen kann mit der folgenden Formel berechnet werden:
Ka=Kw / Kb=(CNH3·CH+) / CNH4+ (2)
Wie aus Formel (2) ersichtlich ist, ist der pH-Wert einer der Hauptfaktoren, die den Anteil an freiem Ammoniak im Wasser beeinflussen. Darüber hinaus beeinflusst die Temperatur auch das Gleichgewicht der Reaktion (1); Mit zunehmender Temperatur verschiebt sich das Gleichgewicht nach rechts. Relevante Daten zeigen, dass die Dissoziationsrate bei einem pH-Wert über 10 über 80 % liegt und bei einem pH-Wert von 11 sogar 98 % beträgt, wobei die Temperatureinwirkung minimal ist.
3) Gas-Flüssigkeitsverhältnis:
Das Gas-{0}}Flüssigkeitsverhältnis bezieht sich auf das Volumenverhältnis von Luft (Dampf) zum Stripping-Target (ammoniakhaltiges Abwasser).
Zwei Faktoren beeinflussen die Übertragung von Ammoniak vom Wasser in die Atmosphäre: Der eine ist die Oberflächenspannung an der Grenzfläche Wasser{0}}Luft; Das andere ist, dass die Oberflächenspannung bei der Ammoniakkonzentrationsdifferenz an der Grenzfläche am kleinsten ist, was zur größten Freisetzung von gasförmigem Ammoniak führt. Bei der Bildung von Wassertröpfchen ist der Anstieg der übertragenen Menge an gasförmigem Ammoniak sehr gering. Daher hilft die wiederholte Bildung von Wassertröpfchen bei der Entfernung von Ammoniak. Der Konzentrationsunterschied von Ammoniakstickstoff im Wasser und in der Atmosphäre ist die treibende Kraft für die Übertragung von gasförmigem Ammoniak. Um die Ammoniakstickstoffkonzentration um Wassertröpfchen herum zu minimieren, muss die Luft schnell zirkuliert werden. Das Rühren der Wassertröpfchen mit Luft, die eine geringe Konzentration an gasförmigem Ammoniak enthält, trägt zur Beschleunigung der Ammoniakfreisetzung bei.
Bei einem gegebenen Abwasservolumen erhöht die Erhöhung des Gasvolumens die treibende Kraft des Stoffübergangs, was sich positiv auf die Ammoniak-Stickstoff-Strippung auswirkt. Zu große Gasmengen und -geschwindigkeiten behindern jedoch den normalen Abwasserfluss entlang des Verpackungsmaterials oder verhindern sogar dessen Abfließen, was zu Überschwemmungen führen kann. Daher wird für ein gegebenes Abwasservolumen das minimale Flüssigkeits--zu--Verhältnis durch die Flutungsgasgeschwindigkeit gesteuert; Wenn das Zuflussvolumen jedoch klein ist, wird viel Energie verbraucht, sodass Ammoniak-Stickstoff-Stripping-Prozesse das Verhältnis von Gas-zu-Flüssigkeit im Allgemeinen auf etwa 3000 steuern.