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水处理与资源化回收技术的进展

作者:漂莱特   来源:英国漂莱特树脂   发布时间:2012-06-11 16:58:12

 

水处理与资源化回收技术的进展

以生产合成氨、尿素、纯碱复合肥等产品为主的企业所排放的废水往往具有低碳高氨氮的特点,其氨氮浓度往往上千,处理一直是个难题,如果直接排入混合污水处理厂,则会引起较大的氨氮冲击负荷,因此需预先在厂内进行处理。

 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,但均有不足之处,如气提法能耗高、容易结垢,并且必须进行后处理,否则会产生二次污染。用吹脱法处理氨氮废水,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,因此吹脱法的应用受到限制;吹脱效果还受到水温的影响;另外,由于吹脱塔的投资很高,维护不方便,国外一些吹脱塔基本上都己停运行。吸附法受平衡过程控制,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、反应速度慢、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用铁盐、铝盐、石灰法,将产生大量的污泥,这些污泥的浓缩脱水性能较差,给整个工艺增加困难。上述方法的共同不足之处是处理后的氨氮无法回收利用。

基于可持续发展观念,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标,还要追求节能省耗、避免二次污染、充分回收有价值的氨资源等更高层次的环境经济效益目标,才是治理高浓度氨氮废水的比较理想的技术发展方向[1]。本文介绍三种高氨氮废水的处理与资源化回收技术。

1 以氨水形式回收氨氮的废水处理技术

氨氮去除的同时可获得浓氨水的氨氮回收技术,不仅可经济有效地分离与回收氨氮,而且能使处理后废水达标排放。杨晓奕等人[2]通过电渗析法处理高浓度氨氮废水,氨氮浓度2000-3000mg/L,氨氮去除率可达到87.5%,同时可获得89%的浓氨水;电渗析法处理氨氮废水的原理是,电渗析器由极板、离子交换膜和隔板组成。当含氨氮废水通入时,在直流电场作用下,产生NH4+和OH-的定位迁移。离子迁移结果使废水得到净化,氨水得到浓缩。此法工艺流程简单、处理废水不受pH与温度的限制、操作简便、投资省、回收率高、不消耗药剂、运行过程中消耗的电量与废水中氨氮浓度成正比。以氨水形式回收氨氮的污水处理技术,可使氨氮得到充分的回收利用,发挥良好的经济效益。

采用离子膜电解法对高浓度氨氮废水进行脱氨预处理是可行性的,其处理原理是:离子膜电解技术在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,有选择地使部分离子通过离子交换膜,进而与原溶液分离。张梅玲等人[3]将一定量氨氮废水过滤澄清作为阳极区电解液,NaOH溶液作为阴极区支持电解质,在直流电场作用下,NH4+、H+等能通过阳离子交换膜,由阳室向阴室迁移,与阴室的OH-结合,分别生成NH3•H2O和水;同时,在两个电极上发生电化学反应,阳极生成H+以补充阳室迁移出去的阳离子,阴极生成OH-以补充阴室由于与阳室迁移来的NH4+等结合所消耗的OH-。对于氨氮浓度高达7500mg/L的废水,在4V、11L/h、60℃的操作条件下,电解1.5h平均去除率可稳定在58.1%左右,3h去除率接近63.8%,脱除的氨氮可以以浓氨水形式回收,降低处理成本,实现了废物资源化利用。

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