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    工業(yè)廢水中氨氮處理方法比較

    更新時(shí)間:2020-06-04  瀏覽次數(shù):1392

    海南廚房污水處理資訊:近年來,隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展

    ,對(duì)礦產(chǎn)資源尤其是稀土資源產(chǎn)生了巨大需求。然而
    ,稀土冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生大量高氨氮廢水
    。我國(guó)已將氨氮納入了“十二五”環(huán)境污染物約束性控制指標(biāo),對(duì)冶煉行業(yè)廢水排放制定了更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)
    ,規(guī)定從2012年開始
    ,鉛鋅行業(yè)廢水氨氮直接排放標(biāo)準(zhǔn)需控制在8mg/L以下
    。在此背景下
    ,如何選用高效經(jīng)濟(jì)的方法對(duì)其進(jìn)行處理,已成為水污染控制工程技術(shù)研究的重點(diǎn)


    目前

    ,工業(yè)氨氮廢水處理的方法主要有物理化學(xué)方法和生物方法,其中
    ,常用的吹脫法、吸附法
    、膜技術(shù)
    、化學(xué)沉淀法、化學(xué)氧化法屬于物理化學(xué)方法
    。生物方法可分為傳統(tǒng)硝化反硝化法和新型的短程硝化反硝化法
    、同時(shí)硝化反硝化法、厭氧氨氧化法等


    但是由于水質(zhì)指標(biāo)的不同和工藝條件的限制

    ,針對(duì)不同類別的廢水,采用的處理技術(shù)有很大差異
    ,如在高濃度氨氮廢水處理過程中常采用吹脫-生物法
    、吹脫-折點(diǎn)氯化法、化學(xué)沉淀-生物法等;而在低濃度氨氮廢水處理中考慮到成本和效益問題常采用吸附法
    、生物法等。小編將對(duì)含氨氮廢水不同處理技術(shù)及其效果等進(jìn)行分析和總結(jié)
    ,為其工業(yè)化處理過程中在選擇工藝方法和設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)提供參考


    高濃度氨氮廢水處理技術(shù)


    高濃度氨氮廢水是指氨氮質(zhì)量濃度大于500mg/L的廢水。伴隨石油

    、化工
    、冶金
    、食品和制藥等工業(yè)的發(fā)展
    ,以及人民生活水平的不斷提高,工業(yè)廢水和城市生活污水中氨氮的含量急劇上升
    ,呈現(xiàn)氨氮污染源多
    、排放量大,并且排放的濃度增大的特點(diǎn)〔2〕
    。目前針對(duì)高氨氮廢水的處理技術(shù)主要使用吹脫法、化學(xué)沉淀法等


    吹脫法


    將空氣通入廢水中

    ,使廢水中溶解性氣體和易揮發(fā)性溶質(zhì)由液相轉(zhuǎn)入氣相,使廢水得到處理的過程稱為吹脫
    ,常見的工藝流程見圖1


    吹脫法的基本原理是氣液相平衡和傳質(zhì)速度理論。將氨氮廢水pH調(diào)節(jié)至堿性

    ,此時(shí),銨離子轉(zhuǎn)化為氨分子
    ,再向水中通入氣體,使其與液體充分接觸
    ,廢水中溶解的氣體和揮發(fā)性氨分子穿過氣液界面
    ,轉(zhuǎn)至氣相
    ,從而達(dá)到去除氨氮的目的。常用空氣或水蒸氣作載氣
    ,前者稱為空氣吹脫,后者稱為蒸汽吹脫


    蒸汽吹脫法效率較高

    ,氨氮去除率能達(dá)到90%以上,但能耗較大
    ,一般應(yīng)用在煉鋼
    、化肥
    、石油化工等行業(yè),其優(yōu)點(diǎn)是可回收利用氨
    ,經(jīng)過吹脫處理后可回收到氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)30%以上的氨水
    。空氣吹脫法的效率雖比蒸汽法的低
    ,但能耗低
    、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便
    。在氨氮總量不高的情況下,采用空氣吹脫法比較經(jīng)濟(jì)
    ,同時(shí)可用硫酸作吸收劑吸收吹脫出的氨氮
    ,生成的硫酸銨可制成化肥。但是在大規(guī)模的氨吹脫-汽提塔生產(chǎn)過程中
    ,產(chǎn)生水垢是較棘手的問題
    。通過安裝噴淋水系統(tǒng)可有效解決軟質(zhì)水垢問題
    ,可是對(duì)于硬質(zhì)水垢,噴淋裝置也無法消除
    。此外
    ,低溫時(shí)氨氮去除率低,吹脫的氣體形成二次污染
    。因此
    ,吹脫法一般與其他氨氮廢水處理方法聯(lián)合運(yùn)用,用吹脫法對(duì)高濃度氨氮廢水進(jìn)行預(yù)處理


    許多學(xué)者對(duì)吹脫法用于不同的氨氮廢水處理進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究

    ,分別得到其最佳吹脫工藝條件,見表1


    通過對(duì)比分析表1可以得出:


    (1)吹脫法普遍適宜的pH在11附近


    (2)考慮經(jīng)濟(jì)因素,溫度在30~40℃附近較為可行

    ,且處理率高


    (3)吹脫時(shí)間為3h左右


    (4)氣液比在5000∶1左右效果較好

    ,且吹脫溫度越高,氣液比越小


    (5)吹脫后廢水的濃度可降低到中低濃度


    (6)脫氮率基本保持90%以上

    。盡管吹脫法可以將大部分氨氮脫除,但處理后的廢水中氨氮仍然高達(dá)100mg/L以上
    ,無法直接排放
    ,還需要后續(xù)深度處理。


    化學(xué)沉淀法(磷酸銨鎂沉淀法)


    化學(xué)沉淀法的原理

    ,是向氨氮污水中投加含Mg2+和PO43-的藥劑
    ,使污水中的氨氮和磷以鳥糞石(磷酸銨鎂)的形式沉淀出來,同時(shí)回收污水中的氮和磷


    化學(xué)沉淀法的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在:工藝設(shè)計(jì)操作相對(duì)簡(jiǎn)單;反應(yīng)穩(wěn)定

    ,受外界環(huán)境影響小
    ,抗沖擊能力強(qiáng);脫氮率高,效果明顯
    ,生成的磷酸銨鎂可作為無機(jī)復(fù)合肥使用
    ,因此解決了氮的回收和二次污染的問題,具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益


    磷酸銨鎂沉淀法適用于處理氨氮濃度較高的工業(yè)廢水,表2總結(jié)了一些使用化學(xué)沉淀法處理氨氮廢水的案例


    通過對(duì)表2的比較

    ,磷酸銨鎂沉淀法處理氨氮廢水的適宜條件是:pH約為9.0,n(P)∶n(N)∶n(Mg)在1∶1∶1.2左右
    ,磷酸銨鎂沉淀法的脫氮率能維持在較高水平
    ,普遍能夠達(dá)到90%以上。