当代给水与废水处理原理课件

当代给水与废水处理原理当代给水与废水处理原理安徽理工大学地球与环境学院高良敏 博士、教授当代给水与废水处理原理安徽理工大学地球与环境学院高良敏 博14.1亨利定律4.2气液传质模型4.3相似现象与相似准数 4.4曝气设备的充氧能力4.5气泡的传质性能4.6 鼓风曝气 4.7机械曝气4.8水膜的传质性能 4.9吹脱塔第四章 传质与曝气本章主要内容：4.1亨利定律第四章 传质与曝气本章主要内容：2第四章 传质与曝气 1.传质的定义：传质是质量传递的简称。凡是由于某种推动力（driving force）所引起的物质分子或流体微元（fluid element）的运动都称为传质。区别于物质的输送，其包括了分子扩散和物质迁移。2.传质的内容：u在静止介质中的分子扩散；u在层流流体中的分子扩散；u在自由紊动液流中的漩涡扩散；u在两相间的传质。第四章 传质与曝气 1.传质的定义：2.传质的内容：34.1亨利定律亨利定律 水溶液的亨利定律是：cA=HApA 式中：HA亨利常数的另一形式，单位为mol/LPa，其表达式为HA=；cA气体A的物质量的浓度；pA气体A在气相总压力p中所占的分压，以Pa计。水处理中可能遇到的气体的kA和HA值见表4-1。4.1亨利定律 水溶液的亨利定律是：cA=HA44.1亨利定律亨利定律温度/C051015202530354045506070空气k10-44.324.885.496.076.647.207.718.238.709.119.4610.110.5H10412.811.410.19.148.367.717.26.746.386.095.875.495.28CO2k10-30.7280.8671.041.221.421.641.862.092.332.572.833.41-H10376.263.353.445.539.133.829.826.623.821.619.616.3-COk10-43.523.964.424.895.365.806.206.596.967.297.618.218.45H10415.814.012.641.310.49.578.958.427.977.617.296.766.57H2k10-45.796.086.366.616.837.077.297.427.517.607.657.657.61H1049.589.138.728.398.127.857.617.487.397.307.257.257.29H2Sk10-42.683.153.674.234.835.456.096.767.458.148.8410.311.9H10420.717.615.113.111.510.29.118.217.456.826.285.394.66CH4k10-42.242.592.973.373.764.134.494.865.205.515.776.266.66H10424.821.418.716.514.813.412.411.410.710.19.618.868.33N2k10-45.295.976.687.388.048.659.249.8510.410.911.312.012.5H10410.59.298.317.526.906.426.015.635.345.094.914.624.44O2k10-42.552.913.273.644.014.384.755.075.355.635.886.296.63H10421.819.117.015.213.812.711.710.910.49.869.448.828.37O3k10-31.942.182.482.883.764.575.988.1812.0-27.4-H10328.625.522.419.314.812.19.286.784.62-2.03-表表4-1 亨利常数亨利常数4.1亨利定律温度/C0510152025303540454.1亨利定律亨利定律 当污染物在水中溶解所产生的焓变化不受温度的影响时，亨利常数KA 与温度间的关系可表示为下列公式：lgkA=+K 式中：R摩尔气体常数；T热力学温度；HA溶于水中产生的焓变化，J/mol；K常数。4.1亨利定律 当污染物在水中溶解所产生的焓64.2气气液传质模型液传质模型1.双膜理论 气体向液体内传递的双膜理论概念如图4-1，以氧气和水做气液体为例。氧气在气相内的分压pb，在界面上的分压为pi.。在界面的气相一侧有一层厚度为g的气膜。界面上氧浓度为ci,相应于pb的 氧气浓度为c*(c*=Hpb)。在界面的另一侧存在一层厚度为t的水膜。水内氧气的主体浓度为cb,相应的氧气分压为P*(cb*=Hp*)。由于膜很薄，膜内浓度及压力的变化都按直线关系表示。4.2气液传质模型1.双膜理论 气体向液体74.2气气液传质模型液传质模型图图4-1 双模理论双模理论双膜模型做了三个假定：A.在气水交界面的两边各有一层不动的膜；B.氧的传递过程是稳定的，即通过气膜通量与通过水膜的通量是相等的；C.在交界面上，气与水立即达到平衡状态。4.2气液传质模型图4-1 双模理论双膜模型做了三个假84.2气气液传质模型液传质模型 由气膜一侧来表示氧的通量NO为NO=kg(Pb-Pi)。式中：kg推动力（pb-pi）与通量No间的比例常数,即气膜的质系数，量纲为摩尔/面积时间大气压。上式可改成下列形式：式中：H亨利定律常数。由改写式知Hpb=c*,Hpi=ci,即分子项代表了一个浓度差，因此分母H/kg相当于一个阻力，称为气膜的阻力。4.2气液传质模型 由气膜一侧来表示氧的通量NO为94.2气气液传质模型液传质模型 在水膜内，氧的通量仍为NO,但用水膜的参数可表示为N0=k1(ci-ck)式中：k1水膜的传质系数，量纲为长/时间。同样得知1/k1表示液膜内的阻力。当N0用mol/cm2s表示，浓度用mol/cm3表示时，k1的单位为cm/s。由亨利定律关系进一步推导得出：N0=KL(c*-cb)式中：为总传质系数，量纲为长度/时间。由上式得 式中，l/KL代表总阻力，H/kg及1/k1分别代表气膜及水膜的阻力，即总阻力为两者之和，这是双膜理论的基本点。4.2气液传质模型 在水膜内，氧的通量仍为104.2气气液传质模型液传质模型2.浅渗理论 此理论的基本点是在气液相重复短暂的接触中不可能达到稳态。图4-2所示即为浅渗模型。图图4-2 浅渗模型浅渗模型4.2气液传质模型2.浅渗理论 此理论的基本点114.2气气液传质模型液传质模型 如图中假定有一宽度为W的水膜沿固体表面向下流动，流速vz的分布也示于图中（注意这里指的是流动的水膜，不是传质阻力的水膜）。水膜外面气体的浓度为恒量c*，气体在水膜内只扩散一个很浅的距离，使水膜内的主体浓度为cb。仍然用氧气来做气体的例子。在y方向只有由于浓度差所产生的扩散通量No,y。在z方向扩散通量为零，只有由于水流所产生的对流通量No,z。写体积微元Wyz的物料衡算方程得：图所表示的概念中，氧气传递到固体表面后才反应而消耗，在水膜内氧气不发生反应，式中的ro应为零。在z方向的对流通量是流速vz所产生的，但vz在z方向无变化，故式中的N0,z与No,z+z应该相等。4.2气液传质模型 如图中假定有一宽度为W124.2气气液传质模型液传质模型把这些关系代人式后，以Wyz除两边，并令y0得 由Fick定律并略去xA得 NO,y=-D 代入上式得微分方程的边界条件为：(a)当t=0、y0时，c=cb(b)当t0时，y=0,c=c*，y=c=cb 浅渗模型认为传质是一个瞬变过程，应求在极短时间tc内的平均通量 ：4.2气液传质模型把这些关系代人式后，以Wyz除两边134.2气气液传质模型液传质模型 扩散距离y与浓度c随时间t变化的关系可由式得出（因此产生阻力的水膜厚度也是时间t的函数，并在时间tc达到最大值），如以D=1.0l0-5 cm2/s（空气在水中的扩散系数为2.5 x l0-5 cm2/s）代入计算，则得图4-3。图图4-3 浅渗模型的扩散深度浅渗模型的扩散深度 从图4-3可看出，在气水接触时间t极短的情况下。扩散进水膜中的距离y也是极小的。当t=0.l s时，y=.0.0035 cm，如果水膜厚lmm，扩散的深度只有它的3.5%。这就是把英语penetration theory译称浅渗理论的原因。4.2气液传质模型 扩散距离y与浓度c随时间144.2气气液传质模型液传质模型3.表面更换理论 它是浅渗理论的发展，认为因水膜中的水存在一种紊动混合状态，传递物质的表面不可能是固定不变的（以气泡为例，同时也因为它是不断向上运动的，接触表面当然要不断改变），应该是由无数的接触时间不同(0)的面积微元组成的，这些面积微元在相应的接触时间内所传递的质量总和，才是真正的传质量。通量应按这个概念来计算。图4-4按表面更换理论表示出通过1 cm2所传递的气体量，即画出了通量No的计算方法。如果每个面积微元的传质量分别为nl，n2，n3，n，则得这个1 cm2的传质量（即通量）N0等于n1+n2+n=n,如图中所示。4.2气液传质模型3.表面更换理论 它是浅渗理论的发154.2气气液传质模型液传质模型图图4-4 表面更换理论的概念表面更换理论的概念4.2气液传质模型图4-4 表面更换理论的概念164.2气气液传质模型液传质模型 表面更换理论进一步假设这些面积微元的表面龄（surface age）分布函数（t）为：故得：分布函数中的rs为一常数。若计算时间增加t后，传递面积的增加量an与原来面积an的比值就得：式中：rs为一常数，故在选定t后，rst也是常数，它是传递面积随时间增量t而减少的分数，即时间每增加-t，面积就减少100rst%。4.2气液传质模型 表面更换理论进一步假设这些面积微174.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数1.相似现象 我们学过的雷诺数Re及弗劳德数Fr是两个常用的相似准数。这两个数也可通过无量纲化的方法求出。倒如写出x方向水的运动微分方程式得：式中：vx流速；gxx方向的重力加速度分量；水的密度；P压力；为运动粘度。4.3相似现象与相似准数1.相似现象 我们学过的雷诺数184.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数 分别取l、v、l/v及 为长度、流速、时间及压力的特征量对上式进行无量纲化得：以l/v2乘上式两边得：比较式得知两个熟悉的无量纲数：雷诺数 弗劳德数 4.3相似现象与相似准数 分别取l、v、l/v及 194.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数 对于两个运动的流体系统，若式中Re与Fr相等，并且它们的初始和边界条件经无量纲处理也有同样的形式，则其积分常数也必然相等。则两个系统有同解称为相似体系。像这种能反映具体体系的特征从而能定出体系间是否相似称为相似准数。相似理论包括下列三条定理：相似的现象，其相似准数的数值相等。在相似现象的相似准数K1，K2，K3，Kn间可以得出一函数关系：f(K1,K2,K3,Kn)=0 两现象的单值量（即构成现象的决定量，如流体运动中的长度、速度、g及 等）一样，由这些单值量组成的准数数值相等时，则两现象相似。4.3相似现象与相似准数 对于两个运动的流体系统，若式204.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数 一般常把相似准数表达为下列函数形式：式中，c、a、b等均为常数，常指只略受系统的几何形状的影响，c受几何形状的影响则很大，它实际上是一个形状系数。2.颗粒物或气泡在流体中的沉降或浮升速度 图4-5所示表示了六种不同的情况。图图4-5 颗粒在流体中的沉降与浮升颗粒在流体中的沉降与浮升4.3相似现象与相似准数 一般常把相似准数表达为下列函数214.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数 图中分别以dp及vp代表球形颗粒或气泡的直径及在流体中沉降或浮升的速度，包括下列各种条件的不同组合情况：固体的颗粒及易变形的颗粒；颗粒的密度大于流体的密度及小于流体的密度；粘度大的流体及枯度小的流体。通过流体学上的推导可以得出流体的 与管道的阻力系数和雷诺数相关的曲线相似，在CD和沉降所产生 水流的雷诺数之间可以绘成曲线如图4-6。雷诺数为 4.3相似现象与相似准数 图中分别以dp及vp代表球224.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数 图图4-6 CD对对Re曲线曲线4.3相似现象与相似准数 234.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数 图中可以看出CD值可划分为层流、过渡及紊流三个区。层流区的CD与雷诺数之间呈直线关系变化：由此得到Stokes公式：（适用于Re0.2）在过渡区（0.2Re500）CD=0.44为常数 相应的沉降速度为 4.3相似现象与相似准数 图中可以看出CD值可划分244.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数3.Crashof数将 按Taylor级数写成 式中 为cA为 时水的密度值。略去高次项得：简化得：取l为特征长度，l2 /为特征时间，cA-为特征浓度，得无量纲的运动方程如下：4.3相似现象与相似准数3.Crashof数将 按254.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数 式中，l3 pg（cAO-）/项称为传质的Crashof数，反映由于浓度差产生自然对流的相似准数常用Cr代表。（cA-）代表一个浓度差cA，实际也反映了水的密度差 ，因此传质的Crashof数可写成4.3相似现象与相似准数 式中，l3 pg（264.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数4.扩散过程的相似 它包括了两个相似准数，一个是控制主体扩散过程的Schmidt数Sc,另一个是控制扩散边界相似的Sherwood数Sh。运动流体中物质扩散的微分方程式为；在稳态时，对此式进行无量纲转换得4.3相似现象与相似准数4.扩散过程的相似 它包括了两274.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数vl/D称为传质的Peclet数，用Pe表示即 用Pe除以雷诺数vl/得无量纲 /D,称为Schmidt数，用Sc表示为 Sherwood数根据气液两相界面的扩散关系得出的，由前得出通过气液界面的通量为，另有 因此得出：4.3相似现象与相似准数vl/D称为传质的Peclet数，284.3相似现象与相似准数相似现象与相似准数 整理成无量纲的形式：式的右边项代表水膜内dz厚度的浓度差dc与整个膜的浓度差c*-cb之比。从式左边项可得Sherwood数Sh为 由上式可知大的Sh数反应界面处的浓度差小，即边界的阻力小。4.3相似现象与相似准数 整理成无量纲的形式：式的右边294.4曝气设备的充氧能力曝气设备的充氧能力曝气设备是为了充氧。应具有下列三种功能：产生并维持有效的气水接触作用，并且在水中由于生物氧化作用不断消耗氧气的情况下，所供给的氧气量足以保持水中的溶解氧浓度不变；在曝气区内产生足够的混合作用和水的循环流动；维持液体的足够速度眦使水中生物固体处于悬浮状态。由前面所学得：式中：M0传氧速率，即在单位时间内，单位容积水中所传递的氧气量，单位为摩尔体积时间；为氧在水中的饱和浓度；为水中氧的残余浓度。4.4曝气设备的充氧能力曝气设备是为了充氧。应具有下列三种304.4曝气设备的充氧能力曝气设备的充氧能力 假定在时刻t，水中的氧气浓度为 ，每秒传递进水中的氧气为M0，则在dt时间内，由于传质所增加的氧量为Modt，这个扩散的氧量使水中的溶解氧浓度增加了 ，因此得:令 及 分别代表t=0及t=t时水中溶解氧的浓度，由上式得 积分整理后得：由此式可绘制图4-7的直线，由直线的斜率求出KLa，此值应为一个平均值，反应了试验下的水中不同点的KLa变化。4.4曝气设备的充氧能力 假定在时刻t，水中的氧气浓度为314.4曝气设备的充氧能力曝气设备的充氧能力 图图4-7 KLa的计算的计算 但是，同一曝气设备的KLa值和饱和的溶解氧浓度 随水质和温度变化，故一般规定在0.1 MPa大气压下，用溶解氧浓度为0的自来水，并在20温度下进行试验，所求得的KLa值称为标准传氧速率，此种试验的条件为标准状态。4.4曝气设备的充氧能力 324.5气泡的传质性能气泡的传质性能1.气泡界面的氧气浓度 淹设气泡界面的氧气饱和浓度可根据下列经验公式计算：式中：水面处的氧气饱和浓度；三分之一水深处的饱和浓度；h水深，以m计；P当地的大气压力，以Pa计；Wo气泡离开水面时的氧气含量，一般为6%一l0%，初始含 量为21%；4.5气泡的传质性能1.气泡界面的氧气浓度 淹设气泡界面334.5气泡的传质性能气泡的传质性能 饱和蒸气压，以Pa计；s溶解固体含量，以mg/L计，t水温，以计。2.气泡在水中的上升速度 Re在3004000范围内，一般用Mendelson公式计算：式中，vb为气泡上升速度，单位为cm/s；为水的表面张力，纯水在20时为72.75 dyn/cm;db为空气泡直径，单位为cm;g为重力加速度98lcm/sz；为水的密度，单位为g/cm3。4.5气泡的传质性能 饱和蒸气344.5气泡的传质性能气泡的传质性能3.气泡的传质系数气泡的传质系数可由一些有关传质的相似准数的相关关系求出。在Re1000时：4.5气泡的传质性能3.气泡的传质系数气泡的传质系数可由一354.5气泡的传质性能气泡的传质性能4.氧气的利用效率 含有氧气的气泡从水内上升到水面时，氧气从气泡中进入水中。则氧气的利用效率定义为：鼓泡曝气设备的氧气利用效率一般都低于20%。实际的利用效率计算复杂的多。小气泡的比表面积虽然比大气泡大约2030倍，但其传质系数却比大气泡小约30倍，因此两者的传氧能力基本一样。4.5气泡的传质性能4.氧气的利用效率 含有氧气的气泡364.6 鼓风曝气鼓风曝气 扩散板或扩散管在水中引入空气来产生曝气作用。因气泡大小不一，以平均气泡直径db与曝气池中单位容积液体中所含气泡表面积a的关系为：图图4-8 鼓风曝气鼓风曝气4.6 鼓风曝气 扩散板或扩散管在水中引入空气来产生曝374.6 鼓风曝气鼓风曝气 如图4-8所示，在容积为V（单位为cm3）的曝气池中，吹人空气的流量为Qg（单位为cm3/s），池底空气以直径db的气泡进入水中，并呈直线上升，速度为vb cm/s，在达到水面后，逸出进人大气中。水深为h cm。单个气泡的体积为 ，每秒钟的进气量为Qg，故每秒钟可在整个池子内产生 个气泡。但气泡从进人池底到浮升至水面需要t=h/vb秒时间，在tc秒时间内进入池子中的全部气泡才能把整个水深h充满。即池子中共有 个气泡，具有表面积4.6 鼓风曝气 如图4-8所示，在容积为V（单位为384.6 鼓风曝气鼓风曝气因此得单位容积液体中的气泡面积为:即式中 这样的鼓风装置，在曝气池内无机械搅拌设备，故称肥搅拌式鼓风系统。由气泡所得到的比表面积a乘以适当的传质系数KL值即得到曝气的总传质系数KLa。4.6 鼓风曝气因此得单位容积液体中的气泡面积为:即式中 394.7机械曝气机械曝气1.表面曝气器 表面曝气器包括一个装置在水面附近的搅拌叶轮，由叶轮的旋转而吸人空气。低速表面曝气器的叶轮周边速度为46 m/s，高速表面曝气器的转速达7501 800 rpm，周边速度高达23 m/s。一般讨论低速的。表面曝气器的工作原理见图 4-9。图图4-9 表面曝气器的工作原理表面曝气器的工作原理4.7机械曝气1.表面曝气器 表面曝气器包括一个装置在404.7机械曝气机械曝气 曝气器安装在宽度为DT的池子中心处，它是一个旋转叶轮。当叶轮旋转时，把水吸入中心，然后向四周喷洒出来，形成伞状，喷洒伞的直径为Du,伞的甩程(throw)为Lu，伞高为hu，如图所示。喷洒伞及紊流的水面大大强化了传质的水气接触面积。伞内及水面上经过曝气的水与池内的水混合后得到均匀的溶解氧浓度。表面曝气器的特性参数有三个：(a)消耗功率；(b)抽吸流量；(c)总传质速率KLa。根据相似理论，表面曝气器的消耗功率PL可以用功率数Np表示为:4.7机械曝气 曝气器安装在宽度为DT的池子中心处，它414.7机械曝气机械曝气 式中:N叶轮的转速；D叶轮的直径；水的密度；K1经验系数；K1Pl 同一叶轮在完全淹设条件下所需的功率。叶轮轴吸的流量Q可由无量纲数NQ表示：K2也是一个经验系数,K2Q表示同一叶轮在淹没条件下所抽吸的流量。2.淹没式曝气器 淹没式曝气器一般在产生气泡的同时，对气泡进行搅拌，这是一种搅拌型鼓泡系统。4.7机械曝气 式中:N叶轮的转速；D叶轮的直径；424.7机械曝气机械曝气对搅拌作用反映明确的公式为：式中:D搅拌浆的直径；N转速；式子的左边为Sh数，右边第一项表示Re数，以与搅拌有关的ND组成特征速度，气泡直径db特征长度，对雷诺数有了新的思路，右边第二项为Sc数的常见形式。4.7机械曝气对搅拌作用反映明确的公式为：式中:D434.8水膜的传质性能水膜的传质性能1.水膜的厚度 其影响废水生物处理的氧传递。当水膜在光滑板上呈层流运动下 落时，可以根据流体力学的理论，得水膜厚度的精确表达式。参看图4-10。图图4-10 层流运动的水膜厚度层流运动的水膜厚度4.8水膜的传质性能1.水膜的厚度 444.8水膜的传质性能水膜的传质性能可得出水膜厚度的计算公式：水膜底部的 剪应力为：从光滑板上下落的水膜，当Re425时，呈层流流动；当25Re500时，水膜运动进入过渡区；当Re1 0002 000时，才发展成完全的紊流。从过渡区到Re4500时，全部波浪才能消失。4.8水膜的传质性能可得出水膜厚度的计算公式：水膜底部454.8水膜的传质性能水膜的传质性能2沿光滑板下落的水膜传质系数k1 从光滑板上下落的水膜传质系数k1受流态、倾斜角与水质的影响。上面已指出，在雷诺数较高的层流表面出现小波浪，这种波浪使水膜吸收气体的速率比没有波浪的层流水膜约大2 3.5倍，波浪使水表面积的增加不过百分之几，所以使k1值增大数倍的原因应该是由于波浪内的流体循环作用，而不是表面积增加的结果。对于有波浪的层流水膜，k1值约呈Re的0.00.2次方关系变化。4.8水膜的传质性能2沿光滑板下落的水膜传质系数k1 464.8水膜的传质性能水膜的传质性能 图4-11综合了一些水膜吸收C02的k1值数据，它表示出Re数和倾斜角的影响，以及表面活性荆对于k1值的影响。此对O2与水膜间的扩散过程基本上是可以应用。图图4-11 k1与与Re的相关曲线的相关曲线4.8水膜的传质性能 图4-11综合了一些水膜吸收C0474.9吹脱塔吹脱塔 利用惰性气体将解吸出来的气体带走的操作称吹脱。吹脱塔即利用水膜与空气相接触的方法，塔中有填料，与冷却塔的构造类似；废水自塔顶下流，经过填料形成水膜，空气向上流，把水中解吸出来的气体带走。冷却塔实际起了一个CO2的吹脱塔的作用。吹脱塔设计的基本假定是：从塔顶出来的空气，其中所含的解吸出来的气体的分压与进入塔顶废水中的同一气体的分压相等。4.9吹脱塔 利用惰性气体将解吸出来的气体带走的操作称484.9吹脱塔吹脱塔1.一般方程式 如图4-12所示，在高为Z断面面积为S的吹脱塔底部吹入空气的流量为QL m3/s，从塔顶往下流的水流量为QL m3/s。水在下流过程中通过在填料上形成的水膜，向空气中传递其中所含的气体或挥发性物质A,在塔顶水中所含的A，浓度为 ，由于吹脱作用，当水出塔时，其浓度达到允许的值 。空气在进塔时，其中不含A。故分压pA为零，在出塔时所含A达最大值，分压pA值也最大。4.9吹脱塔1.一般方程式 如图4-12所示，在高为Z断494.9吹脱塔吹脱塔 图图4-12 吹脱塔的工作过程吹脱塔的工作过程4.9吹脱塔 图4-12 504.9吹脱塔吹脱塔 在塔的高度为z处取体积微元Sdz建立物料衡算方程时，则得下列熟悉的形式：QLd=SdzKLa 式中：A在水中的浓度；水的界面浓度；a体积塔体中所提供填料的传质面积。注意上式中 应为负值，这是产生吹脱作用的基本条件。为了传质过程公式的推导，以摩尔来表示物质的量才方便，以此进行一些量的转换得：4.9吹脱塔 在塔的高度为z处取体积微元Sdz建立物料514.9吹脱塔吹脱塔通过物料衡算等积分等传质单元数的积分积分结果为：为吹脱系数 上式中的L/55.5KLa项称为传质单元高度，因此得吹脱塔高度Z=传质单元高度传质单元数。2.氨的吹脱 NH3溶解在水中反应为NH3+H2O+OH-4.9吹脱塔通过物料衡算等积分等传质单元数的积分积分结果为524.9吹脱塔吹脱塔NH3在上述含氮组分中质量分数为：由反应式得反应的平衡常数Kb:以水的溶度积关系 代入上式并结合反应式得：式中，Kb及Kw均为温度的函数，但Kb值受温度的影响较大。从整个式来看，NH3的质量分数主要受H+的影响，即受水的pH值的影响，图4-13为此式的图解。4.9吹脱塔NH3在上述含氮组分中质量分数为：由反应式得反534.9吹脱塔吹脱塔图图4-13 NH3的质量分数与的质量分数与PH的关系的关系 从图中可以看出，当pH9时，以NH3形式所存在的质量分数小于30%，因此，为了去除废水中大部分的NH3，必须碱化废水，一般加石灰。当去除质量分数要求大于98%时，pH值必须大于l l。4.9吹脱塔图4-13 NH3的质量分数与PH的关系 54