好的，我们来详解一下利用“吹脱法”去除水中氨氮的工艺，这可是净化水质的一个常用且有效的小窍门哦！
什么是吹脱法去除氨氮？
简单来说，吹脱法就是利用气体的吹扫作用，将水中溶解的氨氮（主要是以氨氮NH₃-N和亚硝酸盐氮NO₂-N形式存在，它们都能被吹脱）通过空气或蒸汽的气泡带入气相，从而从水中去除的一种水处理方法。这个过程有点像给水“换换气”。
为什么吹脱法能去除氨氮？
关键在于利用了氨氮在特定条件下（主要是pH值）会挥发（从液相转移到气相）的特性。
1. 化学平衡原理： 水中的氨氮存在一个平衡体系：
NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
这个平衡会随着水溶液的pH值变化而移动。
2. 提高pH值： 当我们向水中通入空气或蒸汽，并提高水的pH值（比如加碱，常用的是石灰水Ca(OH)₂或纯碱Na₂CO₃）时，平衡会向左移动。这意味着更多的NH₄⁺会转化为气态的氨气（NH₃）。
NH₃ + H₂O (气相) ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
3. 气体交换： 提高了pH值，溶液中氨气的分压增大。当空气或蒸汽以气泡形式通过水面时，这些氨气就会溶解在气泡中，随着气泡一起被“吹”出水面，从而离开水体。
吹脱法去除氨氮的主要步骤：
1. 调节pH值： 这是关键步骤！需要将水的pH值提高到足够高的水平，通常控制在11以上。pH值越高，水中氨的挥发效率越高，但过高会增加运行成本和可能产生二次污染（如钙盐沉淀），所以需要优化。同时，加碱也可能带来硬度问题。
2. 加热（可选但推荐）： 提高水温可以增加氨在水中的溶解度，同时加快挥发速率，降低所需气水比，提高处理效率。通常温度控制在30-40°C左右。
3. 通入气体（空气或蒸汽）：
空气吹脱： 成本较低，但效率相对较低，尤其是在低浓度氨氮或pH值不是特别高的情况下。需要较长的接触时间。
蒸汽吹脱： 效率更高，接触时间更短，但能耗较大。蒸汽还可以兼作加热介质。
气体通过填料塔、喷淋塔或直接鼓入水中，增加气液接触面积和接触时间。
4. 气液分离： 被吹脱出来的氨气会随气体一起排出。需要设置尾气处理装置，例如用碱液喷淋吸收残余的氨气，防止污染空气。对于低浓度氨氮，有时简单的开敞式曝气也能达到一定效果。
5. 后续处理（有时需要）： 如果加碱导致水体硬度升高，可能需要进行软化处理。吹脱后水中的pH值也需要调整到正常范围。
吹脱法的特点：
优点：
技术成熟，操作简单。
投资和运行成本相对较低（尤其使用空气时）。
对低浓度氨氮有一定效果。
缺点：
受pH值影响很大，需要精确控制。
效率受温度影响显著。
对于高浓度氨氮，处理成本会升高，能耗也大。
可能产生二次污染（如高pH下的钙盐沉淀，或尾气排放）。
处理效率受气体（空气/蒸汽）流量和接触时间影响。
总结：
吹脱法去除氨氮，核心就是通过调高pH值和通入气体（空气或蒸汽），促使水中的氨氮转化为气态氨并挥发掉。虽然它有局限性，比如对高浓度氨氮效率不高、受pH和温度影响大等，但对于一些中低浓度的水体（如生活污水、养殖废水预处理），它仍然是一个非常实用且易于理解的水质净化小窍门。掌握好调节pH、控制温度和气液接触这几个关键点，就能有效利用吹脱法来改善水质啦！