《安全管理论文合成氨工业废水处理.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全管理论文合成氨工业废水处理.doc（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理论文合成氨工业废水处理 摘 要：合成氨废水具有高氨氮的特点，高氨氮污水的治理是大家关注的焦点.本文介绍了一种常用有效的污水治理手段：磷酸铵镁沉淀法回收氨氮，有效地治理了高氨氮废水，具有节能减耗、无二次污染和污染物可得到充分回收利用等特点，是处理高浓度氨氮废水的可持续开展方向。 关 键 字：合成氨，废水处理，磷酸铵镁沉淀法。 引 言： 目前，含氨氮废水的处理技术，有空气蒸汽气提法、吹脱法、离子交换法、生物合成硝化法、化学沉淀法等，但均有缺乏之处，如气提法能耗高、容易结垢，同时必须进展后处理，否则会产生二次污
2、染。用吹脱法处理高氨氮废水，其能量消耗高，产生大气污染；吹脱法需要在pH 高于的条件下才能实现，用石灰调整pH 值会使吹脱塔结垢，因此吹脱法的应用遭到限制；吹脱效果还遭到水温的阻碍；另外，由于吹脱塔的投资特别高，维护不方便，国外一些吹脱塔根本上都己停运转。吸附法受平衡过程操纵，不可能除去废水中少量的氨氮，离子交换法树脂用量较大，再生频繁，废水需预处理除去悬浮物。生物硝化反硝化法是现阶段较为经济有效的方法，工艺较为成熟，并已进人工业应用领域，但该法的缺点是温度及废水中的某些组分较易干扰进程，且占地面积大、反响速度慢、污泥驯化时间长，对高浓度氨氮废水的处理效果不够理想；常规的化学沉淀法采纳铁盐、铝
3、盐、石灰法，将产生大量的污泥，这些污泥的浓缩脱水功能较差，给整个工艺增加困难。上述方法的共同缺乏之处是处理后的氨氮无法回收利用。基于可持续开展观念，在高浓度氨氮废水处理方面，不仅要追求高效脱氮的环境治理目的，还要追求节能减耗、防止二次污染、充分回收有价值的氨资源等更高层次的环境经济效益目的，才是治理高浓度氨氮废水的比较理想的技术开展方向。 磷酸铵镁沉淀法 1.1 概述 磷酸铵镁(MgNH4PO46H2O)俗称鸟粪石，英文名称struvite (magnesium ammonium phosphate)，简称MAP，白色粉末无机晶体矿物，相对密度1.71。MAP是一种高效的缓释肥料，在沉淀过程中
4、不吸收重金属和有机物。此外，它可用作饲料添加剂化、学试剂、构造制品阻火剂等。 1.2 原理 磷酸铵镁沉淀法，又称化学沉淀法、MAP 法。MAP法脱除废水中氨氮的根本原理确实是通过向废水中投加镁盐和磷酸盐，使Mg2+、PO43-(或HPO42-)与废水中的NH4+发生化学反响，生成复盐(MgNH4PO46H2O)沉淀，从而将NH4+脱除。该方法的特点是可以处理各种浓度的氨氮废水，在高效脱氮的同时能充分回收氨，所得到的沉淀物MgNH4PO4可作为复合肥料，因此该法具有较高的经济价值。 1.3 阻碍磷酸铵镁构成要素 1.3.1 反响时间。研究说明2，鸟粪石结晶法反响时间对氨氮的去除率阻碍特别小，因此
5、鸟粪石结晶沉淀法的反响时间主要取决于鸟粪石晶体的成核速率和成长速率。应用MAP 法处理氨氮废水时，使用适宜的搅拌速度和操纵适当的反响时间，能使药剂充分作用，使MAP 反响充分进展，有利于MAP 的结晶作用和晶体的发育与沉淀析出。但反响时间不宜过长，否则会破坏鸟粪石的结晶沉淀体系，降低结晶沉淀功能。另外，反响时间越长，所需的动力消耗越多，处理费用越高，会阻碍MAP 法的经济效益；搅拌速度过大，构成的絮凝体会再次被打散，反而阻碍了混凝沉淀的效果。显然，MAP 法的反响时间需要结合被处理氨氮废水的水质特征，所用药剂品种、处理工艺等详细确定，一般都在1h 以内。 1.3.2 pH 值。氨氮废水的pH
6、值对MAP 法去除氨氮的效果阻碍特别大3。pH 条件，决定了组成鸟粪石的各种离子在水中到达平衡时的存在形态和活度。而只有当鸟粪石沉淀所需的各种离子的活度积超过相应的溶度积，沉淀才能发生。 在一定范围内，鸟粪石在水中的溶解度随着pH的升高而降低；但当pH 升高到一定值时，鸟粪石的溶解度会随pH 的升高而增大。当pH11 时,沉淀为鸟粪石和Mg3(PO4)2；当pH 值为12 时，沉淀为Mg3(PO4)。综合文献得知，鸟粪石沉淀法回收氨氮的最优pH 范围为810 之间，不同的研究得出的结论有所差异 1.3.3 沉淀剂投加的摩尔配比。要生成磷酸铵镁(MgNH4PO46H2O)沉淀，沉淀剂投加的摩尔配
7、比n(Mg2+)： n(NH4+)： n(PO43-)理论比应为111。按照同离子效应，增大Mg2+、PO43-的配比，可促进反响的进展，从而提高氨氮的去除率与去除速率。但药剂最正确投配比受多方面要素的阻碍，应综合考虑各要素确定沉淀比的最正确配比。 1.3.4 沉淀剂的选择。MAP 法可选用多种含Mg2+的镁盐和含PO43-的磷酸盐作为化学沉淀药剂4。但是，不同药剂对氨氮废水的处理效果与处理本钱有明显的差异，氨氮去除率可在54.4%98.2%之间波动，普遍认为以磷酸氢二钠和氯化镁为沉淀剂对高氨氮废水处理效果较好，氨氮的去除率90%5；镁盐的本钱是处理的主要本钱之一，使用不同的镁盐其本钱占总处理
8、本钱的4.4%40.2%之间，使用MgCO3 比使用MgCl2 本钱低18.3%6；磷酸盐较贵，寻找更为廉价高效的磷酸盐可大幅度降低废水处理本钱。 赵婷等7在对MAP 的特性进展分析的根底上，提出了用MgHPO4(MHP)吸收氨氮，将吸收氨氮后的产物MAP 进展热分解使MgHPO4 再生的氨氮废水处理新方法。研究以NH4Cl 溶液为模拟氨氮废水，主要探究pH、吸附剂用量及反响温度等各种条件对MHP 的氨氮吸附功能的阻碍。研究结果说明，MHP吸附氨氮后处理了氨氮废水，吸附氨氮后生成的MAP 经热分解，放出氨与水的混合蒸汽，可以回收高浓度的氨水，此法还可以使MAP 转化为MHP 循环利用，不需要投
9、加大量的镁盐和磷盐，该方法与生化法等方法相比，具有能把废水中的氨氮以高浓度的氨水回收，实现了资源的有效利用的特点。 MgHPO4 再生容易，无再生液处理征询题的特点；且处理工艺简单，处理速度快。因此，该工艺是一种经济有效的氨氮废水处理方法。 1.4 限制 鸟粪石沉淀法脱氮技术，在国内外已应用于多种高浓度氨氮废水的研究，并获得了良好的脱氮效果，可以实现氨氮的再利用8，处理了氮的回收和氨的二次污染征询题，为后续的生化处理制造了条件。但鸟粪石工艺产业化的主要征询题是运转本钱高、回收鸟粪石纯度低、对鸟粪石在农业上有用的研究少。 1.5 开展趋势 在今后的实际应用中，该方法主要有以下趋势：(1)由于该方
10、法生成的磷酸铵镁颗粒细小或是絮状体，固液别离有一定的困难，因此在一定程度上限制了该方法的应用。今后的研究趋势在于鸟粪石结晶反响的动力学，结晶粒度分析，结晶体质量改善等方面的研究。(2)寻找最正确反响条件，确定废水中Mg2+、NH4+、PO43-离子的最正确比例，以实现最大氨氮去除率。(3)找寻价廉高效的沉淀药剂，提高鸟粪石回收氨氮的效率，降低处理本钱，是研究的热点之一。鸟粪石工艺运转本钱高的一个缘故在于需要投加镁源，假设能在我国污水厂实际运转中将海水、盐卤水或镁矿工业副产品作为镁源，必将大大降低运转本钱。(4)有机物及其他杂质对鸟粪石脱氮过程的阻碍机理研究。(5)化学法和其他废水处理方法，如吹
11、脱法、生物法结合使用机理研究，以实现处理本钱的降低；(6)鸟粪石结晶装置的研究。(7)鸟粪石去除氨氮的经济效益产出途径；广泛开拓MAP的用途，使回收的MAP 不仅能补偿药剂费用还能产生一定的经济效益，则MAP 法的技术优势将更加完美。假设在以上方面获得打破，鸟粪石沉淀法脱氮除磷技术将得到大规模的推行使用，可能是今后高浓度氨氮废水处理的开展方向和优先选择。 结语 合成氨工业通过几十年来的不断技术革新改造，污水治理工作获得了一定的成果，但是由于各企业产品构造、工艺道路与治理水平不尽一样，部分企业外排水中COD、氨氮、硫化物等污染物质仍存在超标现象，水污染征询题不断未得到有效的操纵。经济有效的氨氮废
12、水资源化处理技术还需要更深化的研究，使废水中氮、磷等营养物质的回收与再生成为可能。资源化技术的开发研究将使新技术在社会效益、经济效益和生态效益之间找到平衡点，实现可持续开展。 参考文献 1 Xu Yuan, Jiang Jing-dong, Ma San-jian, et al. Advancesin the application of struvite sediment to wastewater treatmentJ. Pollution Control Technology, 2006, 19 (6): 26-30, 57. (in Chinese) 2 Pastor L, Mangi
13、n D, Barat R, et al. A pilot-scale study ofstruvite precipitation in a stirred tank reactor: Conditions influencingthe processJ. Bioresource Technology, 2008, 99(14): 6285-6291. 3 陈启华，罗冬浦，梁江浩，等. 磷酸铵镁法脱除废水中氨氮的技术现状J. 工业水处理, 2008, 28 (6): 5-8. Chen Qi-hua, Luo Dong-pu, Liang Jiang-hao, et al. Removalof
14、 ammonia nitrogen from wastewater by magnesium-ammonium-phosphate method: technique statusJ. IndustrialWater Treatment, 2008, 28(6): 5-8. (in Chinese) 4 穆大刚，孟范平，赵莹，等. 化学沉淀法净化高浓度氨氮废水初步研究J. 青岛大学学报(工程技术版), 2004,19(2):1-5.Mu Da-gang, Meng Fan-ping, Zhao Ying, et al. A primarystudy on the purification of
15、 wastewater with ammonia nitrogen of high concentration by chemical precipitation J.Journal of Qingdao University (Engineering TechnologyEdition), 2004, 19(2): 1-5 (in Chinese) 5 崔志广，孙体昌，邹安华，等. 用沉淀气浮法回收化肥厂14 Gunay Ahmet, Karadag Dogan, Tosun Ismail, et al. Use ofmagnesit as a magnesium source for am
16、monium removalfrom leachateJ.Journal of Hazardous Materials,2008,156(1-3): 619-623. 6 赵婷，周康根，王昊，等. 磷酸氢镁吸附法处理氨氮废水的工艺条件J. 水处理技术, 2008, 34(4): 69-72.Zhao Ting, Zhou Kang -gen, Wang Hao, et al. Study onoptimal conditions of absorbing ammonia -nitrogen inwastewater with MHPJ. Technology of Water Treatmen
17、t,2008, 34(4): 69-72. (in Chinese) 7 高健磊，闫怡新，吴建平，等. 化学沉淀法处理高浓度氨氮废水工艺条件研究J. 环境科学与技术, 2008, 31(10):114-117.Gao Jian-lei, Yan Yi-xin, Wu Jian-ping, et al. Technicalconditions of chemical precipitation for treatment of highconcentrated ammonia nitrogen wastewaterJ. Environmental Science Technology, 2008, 31(10): 114-117. (in Chinese)