氨氮在廢水中主要以銨離子(NH4+)和游離氨(NH3)狀態存在,其平衡關系如下所示:NH3+H2O—NH4+ +OH- 這個關系受pH值的影響,當pH值高時,平衡向左移動,游離氨的比例增大。常溫時,當pH值為7左右時氨氮大多數以銨離子狀態存在,而pH為11左右時,游離氨大致占98%,游離氨易于從水中逸出,如加以曝氣的話,則可以促使氨從水中逸出,其中,PH是效果關鍵。

氨氮吹脫塔一般采用雙塔串連運行,以提高氨的回收濃度。并在吹脫塔后面安裝氨氮吸收塔,使吹脫出來的氨氮廢氣通過吸收塔處理后,達標排放。
氨氮廢氣從塔體下方進氣口進入凈化塔,在通風機的動力作用下,迅速充滿進氣段空間,然后均勻地通過均流段上升到一級填料吸收段。在填料的表面上,氣相中氨氣與液相中水或硫酸發生化學反應,反應生成NH3-OH,(NH4)2SO4,并流入下部貯液槽。未吸收的氨氣體繼續上升進入一級噴淋段。在噴淋段中吸收液從均布的噴嘴高速噴出,形成無數細小霧滴,與氣體充分混合接觸,繼續發生化學反應,然后氨氣上升到二級填料段、噴淋段進行與一級類似的吸收過程。
二級與一級噴嘴密度不同,噴液壓力不同,吸收酸性氣體濃度范圍也有所不同。在噴淋段及填料段兩相接觸的過程也是傳熱與傳質的過程。通過控制塔流速與滯留時間保證這一過程的充分與穩定。塔體的上部是除霧段,氣體中所夾的吸收液霧滴在這里被清除下來,經過處理后的潔凈空氣從凈化塔上端排氣管排入大氣。經過水或硫酸吸收的,可用于鍋爐脫硫或作農肥。
二級與一級噴嘴密度不同,噴液壓力不同,吸收酸性氣體濃度范圍也有所不同。在噴淋段及填料段兩相接觸的過程也是傳熱與傳質的過程。通過控制塔流速與滯留時間保證這一過程的充分與穩定。塔體的上部是除霧段,氣體中所夾的吸收液霧滴在這里被清除下來,經過處理后的潔凈空氣從凈化塔上端排氣管排入大氣。經過水或硫酸吸收的,可用于鍋爐脫硫或作農肥。
不同pH、溫度下氨氮的離解率(%)
pH | 20℃ | 30℃ | 35℃ |
9.0 | 25 | 50 | 58 |
9.5 | 60 | 80 | 83 |
10.0 | 80 | 90 | 93 |
11.0 | 98 | 98 | 98 |
吹脫塔的構造采用氣液接觸裝置,在塔的內部填充填料,用以提高接觸面積。調節pH值后的水從塔的上部淋灑到填料上而形成水滴,順著填料的間隙次***落下,與由風機從塔底向上吹送的空氣逆流接觸,完成傳質過程,使氨由液相轉為氣相,隨空氣排放,完成吹脫過程,脫除率達75%以上。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫,而高濃度廢水則常在加溫狀態下進行吹脫。
吹脫后的氨氣隨后進入氨氣吸收凈化塔,在些塔內使氨氣與吸收液產生化學反應,可使氣體達標排放、無污染。