纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂对高浓度氨氮吹脱效率的协同强化机制研究

作者：张佳城; 刘永军^*; 刘磐; 张爱宁; 齐浩; 刘喆

来源：中国环境科学, 2022, 42(06): 2628-2637.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220208.001

• 复合相促脱剂
• 高浓度氨氮
• 纳米流体
• 吹脱效率
• 强化机制

为了强化煤化工废水中高浓度氨氮(500～7000mg/L)的吹脱去除效率,进一步减少投碱量,制备了一种纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂,并对其稳定性、促脱效率及强化机理进行了研究.结果表明,在有机组分质量分数6.0%,5nm TiO2固含量0.4%,超声分散30min时,纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂性价比最好.在纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂投加量为7.5mL/L时,氨氮吹脱率便可以达到95.14%,且在任何pH值条件下投加纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂,氨氮吹脱率均能提高17.02%～32.46%.与直接吹脱法相比,投加纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂吹脱40min,原水pH=10时的氨氮吹脱率便已高于直接吹脱法pH=11.5时的氨氮吹脱率,极大降低了碱耗量.进一步对纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂作用机理研究发现,纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂能极大的降低气液相间表面张力,从而降低传质过程中的液膜阻力,减小气泡尺寸,增大传质接触面积,加快氨气的逸出;同时,在吹脱过程中纳米TiO2/ZJ-01复合相促脱剂能够增强界面湍动及对流现象,加快气泡液膜表面部分更新,减少有效传质边界层厚度,从而降低氨氮传质阻力,强化了气液间传质的进行.

• 单位
  西安建筑科技大学