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    江蘇銘盛環境

    高氨氮工業廢水處理的方法和技術 眉山廢水處理公司

    文章出處:未知發表時間:2022-04-09 13:38:25

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      隨著環保認識的日益增強,廢水中氨氮處置得到了人們的普遍關注,氨氮廢水中氨氮外排規范不時提升。本文闡述了不同工藝在處置氨氮廢水時的應用狀況及特性,并分離筆者在該技術方面的一些研討心得對后續工藝開展提出瞻望。

     

      1、氨氮概述

     

      氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)方式存在的氮。通常以NH3-N表示。氨氮廢水通常指含NH3NH4+的廢水。

     

      人類生產生活的諸多方面造成氨氮廢水的產生,如人類自身的吃喝拉撒、垃圾滲濾液等,農業方面的畜禽養殖和農田尾水,工業方面的冶金、化工、化肥、煤氣、煉焦、柔革、味精、肉類加工等作業,都觸及到氨氮廢水。

     

      氨氮的危害:氨氮廢水中逸出來氨氣對人的眼、鼻、氣管都有激烈的刺激作用。進入血液中的氨對人體的腦、心臟、肝臟、腎臟都會形成傷害,水體中的氨氮濃渡過高,會形成富營養化,從而造成湖泊呈現水華現象,海洋呈現赤潮現象,進而危及水生動植物的生存,供水水源中氨氮濃渡過高會惹起供水管網的梗塞和腐蝕,飲用水中存在氨氮有可能轉變成對人體毒害較大的NO2-NNO3-N。

     

      2、氨氮工業廢水處理方法

     

      氨氮廢水的處置辦法分兩大類,即氨氮轉形處置法和氨氮崩潰處置法。氨氮轉形處置法是讓廢水中的氨氮轉換一種存在方式,從廢水中別離出來。這類辦法主要有吹脫法、化學沉淀法、離子交流法、膜別離法。氨氮崩潰處置法望文生義是將廢水中氨氮毀壞掉,使其不復存在,消弭其危害。這類辦法主要包括生物法和折點氯化法。

     

      2.1 氨氮轉形處置法

     

      2.1.1 吹脫法

     

      在堿性條件下,水中的氨氮主要以游離氨的方式存在,當向水體中鼓入空氣或蒸汽時,游離氨穿過氣液界面向氣相轉移,從而到達脫除的目的。劉華等對工業廢水實施蒸氨/吹脫兩段處置,獲得了較好的氨氮去除效果。黃軍等對某化工企業廢水采用吹脫法實施預處置,將氨氮含量1200mg/L的廢水降至60mg/L。吹脫法對處置高濃度氨氮廢水非常有效,且設備構造簡單,容易操作,技術成熟,去除率也較高,缺陷是只能去除游離的氨,去除很難徹底。能耗較高,吹出的氨氣需進一步吸收處置,且易形成二次污染,吹脫塔也容易結垢。低溫效果降低明顯,吹脫后廢水需回調pH值。

     

      2.1.2 化學沉淀法

     

      化學沉淀法通常指磷酸銨鎂沉淀法(簡稱:MAP),原理可用反響式表示為:

     

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      沉淀產物俗稱鳥糞石,能夠作緩釋肥。文艷芬等研討了化學沉淀法脫除氨氮的工藝條件,鎂源由氯化鎂提供,PO43-由磷酸氫二鈉提供。結果標明:化學沉淀法對不同濃度的氨氮廢水均有效。最佳條件為:溫度2535,pH=10,鎂=1.211.2(摩爾比),在此條件下處置初始氨氮濃度1000mg/L的廢水,時間20min,去除率高達98.7%。

     

      化學沉淀法工藝簡單,占空中積小,反響速度快,回收率高,受溫度影響小,處置高濃度氨氮廢水更有效,且沉淀得到的氨氮可循環再應用。但該法除氨氮不徹底,藥劑投入量大造成本錢偏高,過量的藥劑也會惹起二次污染。

     

      2.1.3 離子交流法

     

      離子交流法是借助吸附資料對氨氮的選擇選擇吸附來脫除廢水中氨氮。常用的吸附資料有沸石、活性炭、蒙脫石和有機陽離子交流樹脂等,過渡金屬離子負載離子交流樹脂等也有研討。

     

      劉玉亮等研討標明,自然斜發沸石具有較高的飽和氨氮吸附量,達31mg/g,且小粒徑沸石的吸附性能更好。王利對等在pH78時用0.51.0mm的沸石處置稀土冶煉氯氨廢水,氨氮去除率可達52.6%。石峰等對KDF樹脂吸附氨氮的效果實施了研討,結果標明,KDF樹脂不只具有良好的氨氮去除效果,而且再生效果也不錯,可長時間循環運用。劉寶敏等對焦化廢水用強酸性陽離子交流樹脂實施實驗,在靜態實驗中,陽離子交流樹脂對高濃度氨氮廢水具有較強的吸附才能,飽和氨氮吸附容量為13.3mg/g,最大吸附率到達了90.87%。彭佳樂制備了一種新型的銅基離子交流樹脂,這種樹脂對氨氮的飽和吸附容量到達了44mg/g,且該樹脂再pH值為3.510.5的水溶液中較為穩定。陳衛文運用膜別離辦法處置高濃度氨氮廢水,分別調查了廢水流速,PTFE膜的面積,膜組件長度,處置液流向等影響要素結果標明,最佳效果時氨氮去除率達98.8%。

     

      該辦法具有投資省,工藝簡單,所占空間小,不受溫度影響等優點。但在處置高濃度廢水時,樹脂損耗嚴重,也需求頻繁實施再生、反洗,操作復雜化,本錢也增高。另原液需實施預處置,再生液也必需實施處置。

     

      2.1.4 膜別離法

     

      借助膜的選擇性、透過性來完成氨氮與廢水的別離。常用的膜別離有反浸透、電滲析以及納濾等。膜別離法的優點是效果穩定、啟動快、操作煩瑣,對氨氮的回收率高,同時膜能夠反復再生應用。但是對原液需實施預處置,處置高濃度氨氮,膜需求頻繁的再生水洗,本錢增高,還有產物可能會惹起二次污染。

     

      2.2 氨氮崩潰處置法

     

      2.2.1 生物法

     

      生物法是應用微生物的作用,在有氧條件下,氨氮可被硝化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮,在缺氧條件下,亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮又被反硝化成氮氣,從而完成氨氮的去除。

     

      傳統生物法具有工序較短、操作簡單、本錢低、效率高、不形成二次污染等特性,但僅限于低濃度氨氮廢水,且對溫度、pH、碳含量、溶解氧、有毒有害物質的請求較高,反響時間也較長。為了補償這些缺乏,科研工作者又展開了一系列改良技術研討,好像步硝化反硝化技術、短流程硝化反硝化技術、厭氧氧化技術等。

     

      2.2.2 折點氯化法

     

      折點氯化法簡單說就是應用Cl2ClO-(次氯酸鈉)將廢水中的氨氮氧化成N2,完成除氨氮的目的。過程中當廢水中的氨氮趨近0時,水中剩余的氯也最低,這個點稱為折點。反響方程式為:

     

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      羅宇智等展開的折點氯化實驗標明,在pH=7,NaClO溶液參加量為理論量的1.4倍,反響時間15min,廢水中氨氮濃度可降至8.35mg/L,處置后的廢水滿足稀土工業廢水氨氮排放規范。

     

      此辦法效果好、反響快、不受水溫影響、操作便當、投資儉省,但處置高濃度氨氮廢水運轉本錢高。水中有機物及與氯氣生成三氯甲烷等,需實施預處置或深度處置,并且Cl2和次氯酸鈉的儲運不便當。

     

      2.2.3 電催化氧化技術及設備

     

      湖南特種金屬資料有限義務公司結合中南大學、中湘春天環??萍加邢薰狙邪l了電催化氧化處置氨氮的技術和設備,并投入生產應用。該技術具有高效、疾速、徹底、受環境變化影響小、一體化設備操作簡單等優點。缺乏之處是處置高濃度氨氮廢水時本錢略高,總的來說,是一項很有推行前景的技術成果。

     

      2.3 結合處置技術

     

      現有技術單獨應用,存在多方面的缺乏,兩種或多種技術結合運用可補償某些缺乏。比方吹脫法+生物法、吹脫法+折點氯化法、化學沉淀法+生物法、反浸透+電滲析,但到達完善照舊很難。

     

      2.4 其它研討停頓

     

      氨氮廢水處置技術除上述提到的之外,還有微波輔助技術、超聲波氧化(輔助)、濕式(催化)氧化、負壓脫氨、微電解、Fenton法除氨氮、光催化氧化等,在氨氮處置方面均有一定水平的應用。

     

      2.4.1 機械蒸汽再緊縮法

     

      機械蒸汽再緊縮(MVR)技術是應用蒸發器中產生的二次蒸汽,經緊縮機緊縮、壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發器的加熱室,當作加熱蒸汽運用,氨與水分子相對揮發度不同,經過蒸汽作用屢次汽化和冷凝完成高純度別離,氨轉化為氣態從水中逸出,從而到達脫氨氮的目的。

     

      張金鴻等采用機械蒸汽再緊縮技術處置反浸透濃水,中試結果標明:出水氨氮濃度不超越10mg/L,COD不超越50mg/L,可到達《城市污水再生應用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)的請求。申濤等將MVR技術引入汽提脫氨中,分別采用MVR汽提脫氨法、單塔汽提及雙效汽提處置高濃度氨氮廢水,進水質量濃度為6g/L,廢水處置量為40m3/h,使處置后的廢水均到達相關排放規范。實驗結果標明:應用MVR汽提脫氨技術處置廢水的本錢為13.24/t,是汽提精餾技術處置本錢的33.16%,雙效汽提技術的57.72%。

     

      MVR法適用于含鹽量較高且有機物難于降解的氨氮廢水,對總氮和總磷也有較好的處置效果。MVR濃縮液加工后可作為鹽粗品出賣,具有良好的循環經濟效益。在蒸餾過程中,需參加氣體搜集處置安裝,防止形成二次污染。該辦法經濟高效,但目前仍在研討階段,工藝條件還需進一步研討。

     

      2.4.2 氣態膜脫氨法

     

      氣態膜法脫氨是采用疏水性的中空纖維微孔膜作為含氨廢水和吸附液的屏障,疏水的微孔構造在兩液相間提供一層很薄的氣膜構造。廢水中游離的NH3經過濃度邊境層擴散至疏水微孔膜外表,隨后在膜兩側NH3分壓差的推進下,NH3在廢水和微孔膜界面處氣化進入膜孔,然后擴散進入吸附液側與酸性吸附液發作快速的不可逆反響,從而到達氨氮脫除、回收的目的。該辦法具有氨氮脫除率高、能耗和操作本錢低、無二次污染等優點。

     

      2.4.3 微波輻照法

     

      微波在處置氨氮廢水中的作用機理尚無定論,主要的一種說法是微波的內加熱和選擇性加熱,使NH3分子與H2O分子之間產生壓力差,促進了NH3H2O分子脫離。

     

      LINLi開發了中試范圍的連續微波處置設備,對初始濃度240011000mg/L的武鋼焦化廢水實施處置,氨氮去除率可達80%。

     

      訾培建等采用微波活性炭結合法處置氨氮廢水,當活性炭投入量為2g/L時,氨氮去除率高達92.5%,對應單一微波狀況下,氨氮去除率為82.7%。

     

      3、結語

     

      技術提升永無止境,科研探究歷來停歇。理想的氨氮處置技術應不時向高效、徹底、清潔、易控制、低本錢、順應性廣等方向而努力。

     


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