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工业氨氮废水的处理方法

查荣荣 2019-02-12 2408 113

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近年来,国家环保力度加大,在废水中相应的污染物排放标准提高的同时,废水处理技术也在不断创新。作为污染排放的重要产业,工业氨氮废水的处理方法尤为关键。本文结合氨氮废水的不同浓度,重点分析工业氨氮废水的处理方法。

摘要:近年来,国家环保力度加大,在废水中相应的污染物排放标准提高的同时,废水处理技术也在不断创新。作为污染排放的重要产业,工业氨氮废水的处理方法尤为关键。本文结合氨氮废水的不同浓度,重点分析工业氨氮废水的处理方法。

氨氮废水存在于冶金、石油化工、制药等工业之中,随着工业的迅速发展,废水排放量、排放浓度也逐渐增多。当废水中氨氮浓度高于500mg/L时,称为高浓度氨氮废水,否则称为中低浓度氨氮废水。由于工艺条件和水质指标的限制,不同类型废水的处理方法也不同。

高浓度氨氮废水的处理技术

对于氨氮浓度高的工业废水,常用的处理技术有吹脱法和化学沉淀法。

吹脱法:将空气引入废水中以促进易挥发性溶质溶解气体从液相转移到气相中,最终实现废水处理的过程称为吹脱。常见的工艺流程见图1。

 

图1 吹脱法处理氨氮废水工艺流程

(数据来源:中国知网)

化学沉淀法:即磷酸铵镁沉淀法,向氨氮污水加入含有PO43-和Mg2+的试剂,磷和氨氮以鸟粪石(磷酸铵镁)的形式沉淀,同时回收污水中的氮和磷。

表1 化学沉淀法的优缺点对比

(数据来源:中国知网)

中低浓度氨氮废水处理技术

废水中有两种主要形式的氨氮,一种是氨水形式,另一种是氨基无机盐形式,即氯化铵和硫酸铵等。目前,处理中低浓度氨氮废水的技术主要有吸附法、折点氯化法、生物法、膜技术等。

吸附法指吸附物在吸附剂表面上自发变化的过程,即物质从气相或液相到固体表面的传质现象。离子交换吸附法是一种更有效的处理中低浓度氨氮废水的方法,利用吸附剂上的可交换离子与废水中的NH4+发生交换并吸附NH3分子,以达到从水中除去氨的目的。该过程是可逆的,并且吸附剂对离子的亲和力及离子间的浓度差为整个吸附过程提供动力。不同的吸附材料产生的吸附效果是不同的,常见的高效吸附剂有沸石、离子交换树脂及活性炭等。

折点氯化法是废水处理过程中常用的脱氮工艺。该原理为将氯气加入氨氮废水至某一临界点以将氨氮氧化成氮气。其反应方程式为:

NH4++1.5HClO→0.5N2+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-

表2 折点氯化法的优缺点对比

 

(数据来源:中国知网)

生物法指的是废水中的氨氮在各种微生物的作用下通过一系列反应(硝化和反硝化等)形成氮的过程。生物脱氮过程如图2所示。

 

图2 生物脱氮的途径

(数据来源:中国知网)

表3 生物法的优缺点对比

(数据来源:中国知网)

膜技术分为电渗析技术和反渗透技术。电渗析技术是通过离子交换膜在外部直流电场的作用下的选择渗透性从电解质溶液中分离离子的过程。反渗透技术是通过使用半透膜在高于溶液渗透压的压力下选择性地保留溶质来从溶剂中分离溶质的技术。当采用反渗透技术处理氨氮废水时,工业纯水在压力作用下通过选择性半透膜析出,另一侧的氨氮溶液具有较高的浓度,可以在处理后用作浓缩物。实际操作过程中,随着氨氮溶液浓度的增加,反渗透装置所需的能量也随之增加。

表4 电渗析技术的优缺点对比

(数据来源:中国知网)

表5 反渗析技术的优缺点对比

(数据来源:中国知网)

结语

工业氨氮废水处理方法较多,目前,常用的方法包括吹脱法、吸附法、膜技术、化学沉淀法和化学氧化法。为提高氨氮回收综合利用率,氨氮废水处理技术还有待进一步提高。


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