1. Voor- en nadelen van luchtstrippen
Voordelen: Luchtstrippen is effectief voor de behandeling van ammoniak-stikstofafvalwater met een hoge concentratie- vanwege het eenvoudige proces, het stabiele behandelingseffect en de lage infrastructuur- en bedrijfskosten, waardoor het zeer praktisch is.
Nadelen: Het influent en het effluent vereisen aanpassing van de pH; zonder zuurabsorptie komt het gestripte ammoniakgas met de lucht in de atmosfeer terecht, waardoor secundaire vervuiling ontstaat; en afvalwater met een hoge-hardheid heeft last van ernstige kalkaanslag.
2. Factoren die het luchtstrippen beïnvloeden
1) pH
Ammoniakstikstof in water bestaat meestal in evenwicht tussen ammoniakionen (NH4+) en vrije ammoniak (NH3). De evenwichtsrelatie is als volgt:
NH4+ + OH- → NH3 + H2O (1)
Vergelijking (1) wordt beïnvloed door de pH. Wanneer de pH hoog is, verschuift het evenwicht naar rechts, wat resulteert in een groter aandeel vrije ammoniak. Wanneer de pH rond de 11 ligt, is vrije ammoniak verantwoordelijk voor ongeveer 90%.
2) Temperatuur
De procentuele verdeling tussen ammoniak en ammoniakionen kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
Ka=Kw / Kb=(CNH3·CH+) / CNH4+ (2)
Zoals blijkt uit formule (2) is de pH een van de belangrijkste factoren die het percentage vrije ammoniak in water beïnvloeden. Bovendien beïnvloedt de temperatuur ook het evenwicht van reactie (1); naarmate de temperatuur stijgt, verschuift het evenwicht naar rechts. Relevante gegevens laten zien dat wanneer de pH hoger is dan 10, de dissociatiesnelheid boven de 80% ligt, en wanneer de pH 11 bereikt, de dissociatiesnelheid wel 98% is, met minimaal effect van de temperatuur.
3) Gas-vloeistofverhouding:
De gas{0}}vloeistofverhouding verwijst naar de volumeverhouding van lucht (stoom) tot het stripdoel (ammoniak-dat afvalwater bevat).
Twee factoren beïnvloeden de overdracht van ammoniak van water naar de atmosfeer: de ene is de oppervlaktespanning op het water-luchtgrensvlak; de andere is dat de oppervlaktespanning bij het ammoniakconcentratieverschil op het grensvlak het kleinst is, wat resulteert in de grootste uitstoot van gasvormige ammoniak. Als er waterdruppels worden gevormd, zal de toename van de overgedragen hoeveelheid gasvormige ammoniak zeer klein zijn. Daarom helpt het herhaaldelijk vormen van waterdruppels bij het strippen van ammoniak. Het concentratieverschil van ammoniakstikstof in water en de atmosfeer is de drijvende kracht achter de overdracht van gasvormige ammoniak. Om de ammoniak-stikstofconcentratie rond waterdruppels te minimaliseren, moet de lucht snel circuleren. Door de waterdruppels in beweging te brengen met lucht die een lage concentratie gasvormige ammoniak bevat, wordt de ammoniakafgifte versneld.
Voor een bepaald afvalwatervolume vergroot het vergroten van het gasvolume de drijvende kracht van de massaoverdracht, wat gunstig is voor het strippen van ammoniakstikstof. Te grote gasvolumes en -snelheden zullen echter de normale stroming van afvalwater langs het verpakkingsmateriaal hinderen, of zelfs voorkomen dat het naar beneden stroomt, wat tot overstromingen kan leiden. Daarom wordt voor een bepaald afvalwatervolume de minimale vloeistof-tot-gasverhouding bepaald door de instromende gassnelheid; Wanneer het influentvolume echter klein is, verbruikt het een grote hoeveelheid energie. Daarom regelen de stripprocessen van ammoniak-stikstof over het algemeen de verhouding tussen gas{4}} en- vloeistof rond de 3000.