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合成氨工业废水处理

作者:尹巧珍  
评论: 更新日期:2011年09月23日

        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成本有明显的差异,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];镁盐的成本是处理的主要成本之一,使用不同的镁盐其成本占总处理成本的4.4%~40.2%之间,使用MgCO3 比使用MgCl2 成本低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成本。
        赵婷等[7]在对MAP 的特性进行分析的基础上,提出了用MgHPO4(MHP)吸收氨氮,将吸收氨氮后的产物MAP 进行热分解使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,主要探索pH、吸附剂用量及反应温度等各种条件对MHP 的氨氮吸附性能的影响。研究结果表明,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,无再生液处理问题的特点;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,并取得了良好的脱氮效果,可以实现氨氮的再利用[8],解决了氮的回收和氨的二次污染问题,为后续的生化处理创造了条件。但鸟粪石工艺产业化的主要问题是运行成本高、回收鸟粪石纯度低、对鸟粪石在农业上实用的研究少。
        1.5 发展趋势
        在今后的实际应用中,该方法主要有以下趋势:(1)由于该方法生成的磷酸铵镁颗粒细小或是絮状体,固液分离有一定的困难,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应的动力学,结晶粒度分析,结晶体质量改善等方面的研究。(2)寻找最佳反应条件,确定废水中Mg2+、NH4+、PO43-离子的最佳比例,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,降低处理成本,是研究的热点之一。鸟粪石工艺运行成本高的一个原因在于需要投加镁源,若能在我国污水厂实际运行中将海水、盐卤水或镁矿工业副产品作为镁源,必将大大降低运行成本。(4)有机物及其他杂质对鸟粪石脱氮过程的影响机理研究。(5)化学法和其他废水处理方法,如吹脱法、生物法联合使用机理研究,以实现处理成本的降低;(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。如果在以上方面取得突破,鸟粪石沉淀法脱氮除磷技术将得到大规模的推广使用,可能是未来高浓度氨氮废水处理的发展方向和优先选择。
        结语
        合成氨工业经过几十年来的不断技术革新改造,污水治理工作取得了一定的成果,但是由于各企业产品结构、工艺路线与管理水平不尽相同,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,水污染问题一直未得到有效的控制。经济有效的氨氮废水资源化处理技术还需要更深入的研究,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,实现可持续发展。
       
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