高浓度氨氮废水处理试验研究

高浓度氨氮废水处理试验研究

盛瑾锦[1]2015年在《氧化铁颜料高浓度氨氮废水电渗析处理试验研究及工艺优化》文中研究说明氧化铁红是一种重要的工业颜料,中国氧化铁红产量占全球生产总量的60%70%。90%以上企业采用湿法工艺生产氧化铁红,生产过程产生大量呈强酸性、高色度、高Fe2+浓度废水,其中,氨氮浓度较高是这类废水的显着特征。目前,氧化铁红企业大多采用加碱沉淀曝气吹脱处理工艺,Fe2+能得到有效回收利用,废水色度、pH值等指标均能达到排放标准,但氨氮去除效率较低,出水平均浓度一般不小于60mg/L,难以达标排放。随着2015年1月1日修订后的《中华人民共和国环境保护法》正式实施,氧化铁红生产企业面临前所未有的环境保护压力。因此,采用经济有效的处理工艺,确保废水处理后出水达标排放特别是氨氮浓度达标排放成为氧化铁红生产企业的当务之急。采用电渗析工艺进行了人工配制高浓度氨氮废水的试验研究,确定了电渗析工艺处理高浓度氨氮废水的技术参数和工艺条件,在此基础上,采用电渗析工艺对扬州市某氧化铁红企业生产废水经加碱沉淀后的高浓度氨氮废水进行了实验室试验。根据试验结果,结合企业现有的废水处理设施,从技术经济角度对吹脱工艺和电渗析处理工艺进行了对比,提出了优化的氧化铁红高浓度氨氮废水处理工艺。为类似企业现状工艺改造,保证氨氮达标排放提供了理论依据。研究结果如下:(1)电渗析反应器极限电流密度随进水氨氮浓度增大而增大,当进水氨氮浓度达到1000mg/L后,增加趋势趋于平缓。电渗析器极限电流密度随进水流量增大而增大,同时溶液中游离态的离子增多,极化现象不易产生。(2)氨氮去除率随着膜堆电压的升高而增加,但当电压达到25V时再升高膜堆电压,氨氮去除率增加幅度接近于0,此时,氨氮去除率能够达到95%以上。氨氮去除率随着pH的升高而下降,当pH大于8时,氨氮去除率迅速下降,pH在6.5-8,氨氮去除率变化并不明显。(3)与人工配制废水的试验结果基本一致,当氧化铁红生产废水氨氮浓度为600mg/L左右,膜堆电压25V,进水流量25L/h,pH为7-8时,氨氮的去除率可达到97%,氧化铁红废水中含有的其他污染物对电渗析工艺的氨氮去除率影响不大。(4)对扬州某颜料厂氧化铁红废水而言,采用“吹脱+SBR”处理工艺,工程投资费用为84.5万元,运行成本为3.490元/吨水,采用“电渗析”处理工艺,工程投资费用为39.8万元,运行成本为1.145元/吨水。两者相比较,“电渗析”处理工艺投资费用节约30%左右,运行成本节约70%左右,推荐扬州市某颜料化工厂充分利用厂区现有处理设施,采用“电渗析”处理工艺处理氧化铁红生产废水,确保出水氨氮达标。

胡林龙[2]2010年在《乳状液膜法预处理高浓度苯酚氨氮废水的试验研究》文中认为高浓度苯酚氨氮废水主要来源于石油化工、焦化等工业行业,其水量大,成分复杂,是目前污染较严重的工业废水之一。苯酚是原型质毒物,氨氮导致水体富营养化,两者的高浓度对后续生化处理中微生物有抑制作用,因此该废水处理难度大,处理成本高。乳状液膜分离技术作为一种新型、高效、低成本、无二次污染的分离手段,近年来在环境保护得到广泛应用。本论文利用乳状液膜分离技术对高浓度苯酚氨氮模拟废水进行了预处理试验研究,在确定液膜体系的主要组成后,研究了表面活性剂用量、液体石蜡用量、膜内相浓度、油内比、乳水比、外水相pH值和反应时间7个单因素对乳状液膜稳定性及废水苯酚氨氮去除效率的影响,并采用正交试验确定了试验的最佳操作条件。去除苯酚效率最高的试验条件为:表面活性剂的含量比为3%、膜内相浓度为质量浓度2% NaOH溶液、石蜡的含量为11%、油内比为1:1、乳水比1:7、pH值5和反应时间5分钟;去除氨氮效率最高的试验条件为:表面活性剂的含量比为3%、膜内相浓度为质量浓度20% H2SO4溶液、石蜡的含量为7%、油内比为3:1、乳水比1:5、pH值12和反应时间5分钟。在上述最佳条件下,利用先处理氨氮后处理苯酚的操作顺序分别对模拟废水和实际垃圾渗滤液进行苯酚氨氮去除试验。实验结果较好且具重现性,其中模拟废水经处理后苯酚去除率在93%以上,氨氮去除率在96%以上,剩余苯酚浓度在70mg/L以下,剩余氨氮浓度在32mg/L以下;垃圾渗滤液经处理后氨氮去除效率最高达97.13%,苯酚去除效率最高达95.98%,剩余氨氮值最低55.19mg/L,剩余苯酚值最低3.90mg/L,达到试验设计中苯酚氨氮含量均在100mg/L以下预处理目标,有利于后续生化处理工艺的运行。通过对乳状液膜分离法新污染物质引入及技术经济分析,考虑回收硫酸铵的效益情况下,废水吨水处理费用约为0.65元。该技术无二次污染,具有技术经济可行性。

许国强[3]2003年在《高浓度氨氮废水处理试验研究》文中认为氨氮是水体中的重要耗氧污染物,水体中的氨氮污染主要来自于人和动物的排泄物,农用化肥的流失,化工、冶金、煤气、炼焦、化肥、鞣革、垃圾填埋等工业废水。氨氮对自然环境和人体有很大的危害,如水源中氨氮浓度过高,将导致自来水中加氯量增加,从而使自来水中有机氯量随之相应增加,对人体健康产生不利影响。目前在我国,氨氮废水处理还是一个难题,因此对其治理技术的研究具有重大的实际意义。 本文通过大量的文献资料研究,结合某湿法冶炼厂废水实例,针对湿法冶炼萃余液氨氮废水中氨氮浓度高,废水量大的特点,进行了系统的试验研究,在考虑企业对运行成本的实际承受能力的前提下,提出了最佳处理工艺流程,得出如下结论: 1.采用石灰中和、吹脱-氧化法联合处理工艺处理高浓度氨氮废水,可以使处理后的废水中氨氮(NH_3-N)浓度下降到15mg/L以下,实现达标排放。具体工艺流程为: 首先使用10%的石灰乳对萃余液氨氮废水进行中和处理,将水体pH值调至pH=11左右;废水经固液分离后,上清液在常温下吹脱2.5h,再向废水中投加氧化剂(如Ca(ClO)_2)0.3~0.5g/L,氧化处理30min后,可将废水排放或回用。 2.该处理工艺,废水处理运行成本低,处理效果好,无二次污染,操作简单,易于管理,具有良好的推广应用价值。

崔晨阳[4]2016年在《稀土冶炼高浓度氨氮废水的多模块处理工艺研究》文中进行了进一步梳理本研究针对稀土冶炼高浓度氨氮废水中氨氮的浓度难以采用单一方法有效降低的问题,设计了多模块处理工艺。根据不同浓度的氨氮废水,分别建立了鸟粪石沉淀法、吸附法以及吸附-介电泳法叁个工艺模块。并在鸟粪石反应装置中采用鸟粪石沉淀法有效地处理了实际稀土冶炼高浓度氨氮废水。具体研究主要分为四个方面: (1)研究了鸟粪石沉淀法中各因素对高浓度模拟氨氮废水处理效果的影响并优化了工艺处理条件; (2)探究了各因素对吸附法和鸟粪石沉淀法处理中浓度模拟氨氮废水的影响效果并确定最佳反应条件; (3)探索吸附-介电泳法对低浓度模拟氨氮废水的处理效果及工艺条件; (4)探究了多模块连续工艺处理高浓度氨氮废水的小试及鸟粪石反应器运行条件。在鸟粪石沉淀法处理高浓度模拟氨氮废水的研究中,获得以下主要结果: (1)通过正交试验确定了pH、镁的投加量、磷的投加量和反应时间对沉淀效果的影响,影响大小顺序为pH>磷的投加量>镁的投加量>反应时间。通过改变投药方式,发现以液体沉淀剂处理高浓度氨氮废水时的去除效果较好,剩余氨氮浓度降低了1149mg/L。(2)通过单因素影响实验进一步优化工艺条件,处理浓度为30000mg/L的氯化铵模拟废水时的最佳工艺条件为:pH值为9.0, n(Mg):n(N):n(P)为1:1:1,反应55min,沉淀30min,氨氮的去除率为96.46%,剩余浓度为540mg/L。处理浓度为8000mg/L的硫酸铵模拟废水的最佳工艺条件为:pH为9.0,n(Mg):n(N):n(P)为1:1:1,反应50min,沉淀30min。氨氮的去除率为95.76%,剩余浓度为180mg/L在处理中浓度模拟氨氮废水的实验研究中,获得以下主要结果: (1)人造沸石对不同初始浓度下的氨氮去除率在前60min迅速提高,反应平衡时间为120min。(2)鸟粪石沉淀法对中浓度氨氮去除效果的影响实验中,最佳工艺条件为:pH值在9.0-10.0,反应60min。初始浓度为500mg/L时,氨氮去除率高达96.53%。 (3)相同初始浓度下,鸟粪石沉淀法对氨氮的去除效果优于吸附法,沸石吸附法对氨氮的去除率仅为75%,鸟粪石沉淀法比吸附法提高了21.5%。在吸附-介电泳法处理低浓度模拟氨氮废水的研究中,主要结论为:(1)确定了人造沸石的最佳投加量为2g/L,吸附-介电泳法比单纯吸附法对氨氮去除率提高了20%,氨氮的剩余浓度只有4mg/L。 (2)考察了施加电压对吸附-介电泳法去除氨氮的影响,15V为吸附-介电泳法处理低浓度氨氮的最佳电压。氨氮的去除率最高为94%,氨氮的剩余浓度最低为1.8mg/L。(3)考察处理时间对氨氮去除率的影响,最佳介电泳处理时间为20 min,氨氮去除率比单纯吸附提高了24%。在多模块处理高浓度实际氨氮废水的研究中,获得的主要结果如下:(1)处理初始浓度为22550mg/L的氯化铵废水,经过第一个模块—二级鸟粪石沉淀反应后,氨氮总去除率为99.17%;第二模块—沸石吸附法处理后氨氮浓度为50mg/L;第叁模块—吸附-介电泳法处理后,氨氮的剩余浓度为47.5mg/L。(2)初始浓度为6640mg/L的硫酸铵实际废水经二级鸟粪石沉淀反应后,剩余氨氮的浓度降到18.8mg/L,吸附-介电泳法处理后降为17.8mg/L。在鸟粪石反应器处理高浓度模拟氨氮废水的试验研究中,主要考察了pH值对氨氮去除率的影响,pH值为8左右时,氨氮的去除率即可达96.73%。初始浓度为23700mg/L和60000mg/L的实际氨氮废水连续进行二级鸟粪石沉淀反应,pH为8.0,反应时间为60min,停留30min,氨氮的总去除率分别高达99.87%和99.88%,生成的沉淀产物为优质的缓释肥料,实现氨氮的资源化利用。

刘亚为[5]2006年在《浸没式膜生物反应器处理高浓度氨氮废水的试验研究》文中提出在综述国内外相关文献和试验的基础上,通过试验研究了浸没式膜生物反应器处理高浓度氨氮有机废水的性能、影响因素和活性污泥特性。试验结果表明,在水力停留时间为24h、污泥龄为80天、温度为19~21℃、pH值为7.06~7.89、溶解氧浓度为2.1~3.8mg/L、ORP值为435mv~557mv、游离氨浓度为0.3mg/L以下、进水氨氮容积负荷低于2.80kgNH_4~+-N/(m~3·d)的条件下,浸没式膜生物反应器的出水氨氮浓度大部分时间维持在5.0mg/L以下,对氨氮的去除率大于95.8%,对总氮的去除率维持在7.5%~22.6%的范围内,出水CODcr浓度基本维持在30.0mg/L以下,对CODcr的去除率基本维持在91.5%以上。pH值、溶解氧浓度、氧化还原电位、游离氨浓度均为影响浸没式膜生物反应器的硝化性能的重要环境因素。当进水氨氮容积负荷增加到2.99kgNH_4~+-N/(m~3·d)情况下,系统变得很不稳定,容易在短时间内形成氨氮和亚硝酸盐的积累,将进水氨氮容积负荷降低至2.40 kgNH_4~+-N/(m~3·d)后,在一周以内浸没式膜生物反应器的处理能力可得到恢复。活性污泥浓度增长较缓慢,MLVSS/MLSS值随运行时间的延长而下降,由0.71降低至0.62。活性污泥的硝化活性较高,比硝化速率可达到0.1052/d,单位重量活性污泥的INTF值可达到0.382×10~(-3)。活性污泥混合液中的亚硝化菌、硝化菌及异养菌数量浓度,亚硝化菌及硝化菌所占的比例,均随运行时间延长而不断地增长。随着试验的进行,活性污泥中的胞外聚合物(EPS)浓度不断增加。在瞬间将进水氨氮浓度分别从787.0mg/L提高至874.9mg/L,1173.4mg/L提高至1574.3mg/L的情况下,试验装置能够保持稳定运行,浸没式膜生物反应器具有很强的抗浓度冲击负荷能力。

王云[6]2008年在《微生物固定化技术处理高浓度氨氮废水的研究》文中研究指明本文介绍了在SBR工艺条件下通过控制外在条件如温度、pH值、溶解氧、进水HCO_3~-/NH_4~+-N比值,从而达到亚硝酸盐富集的目的:温度控制在28~32℃左右、pH值在7.8~8.2左右、溶解氧控制在5.5~6.0mg/L、进水HCO_3~-/NH_4~+-N比值控制在6.2~7.4范围内时,亚硝酸盐的富集能够达到80%以上。同时本文在讨论了一种比较经济、实用、较广泛使用的固定化包埋方法,通过平行实验的方法确定最佳包埋载体的使用量、添加剂的种类、包菌量的确定,同时采用饱和磷酸为固定液,在4℃温度下固定24h。用此方法制作出的固定化包埋球体机械强度最高,传质性能好。将此固定化包埋球体置于室温下风干,不仅不影响微生物的活性,同时还增强了包埋球体的机械强度,增加了其使用寿命。另外试验还对纯固定化包埋球体与固定化包埋球体和活性污泥混合物的氨氮去除率和亚硝酸盐的累积率进行了比较分析,发现在相同条件下后者的处理效果更加显着,并且明显缩短了反应时间。

徐远[7]2007年在《鸟粪石结晶法对氨氮废水处理的实验研究》文中指出随着我国工农业生产的发展,氨氮废水的排放成上升趋势。氨氮是造成水体富营养化的主要污染物,目前在我国,高浓度氨氮废水处理还是一个难题,因此对其治理技术研究具有重大现实意义。本文通过大量的文献资料研究,对氨氮废水进行鸟粪石结晶沉淀脱氮进行系统的研究。实验先采用氯化铵溶液配置的模拟氨氮废水,从pH值、沉淀剂投加量、温度、反应时问、沉淀剂组合、氨氮初始浓度方面研究该方法脱氮的影响因素。在确定最佳沉淀反应条件的基础上,对垃圾渗滤液、味精离交水、焦化废水等进行小试实验。实验发现:1.鸟粪石结晶沉淀法对高浓度氨氮废水具有良好的脱氮效果,在最佳反应条件下,氨氮去除率能达到95%以上;2.该方法适应于处理氨氮浓度>500mg/l的废水;3.对垃圾渗滤液、味精离交水、焦化废水具有良好的脱氮效果,平均去除率水平达到90%~95%。同时对COD、色度也有一定的去除效果;鸟粪石结晶法的突出特点是实现了氨氮的回收利用,产物鸟粪石作为缓释肥具有广阔的市场前景。该方法可以作为生物法的预处理工艺,具有设备简单、操作方便的特点。论文结尾建议在今后的研究中对鸟粪石做进一步应用研究。对该方法的工程应用做详细的中试研究。

窦艳铭[8]2012年在《吹脱与吸附组合法处理稀土氯铵废水试验研究》文中研究说明随着国民经济的快速发展,稀土材料在很多领域的应用越来越广泛,稀土材料用量的增加及生产工艺的制约往往造成了严重的环境污染。目前,国内外学者针对中高浓度氨氮处理技术的研究很多,已经取得了很多研究成果,但因稀土资源主要在中国,且稀土矿的冶炼初级加工主要在国内稀土矿资源丰富地区,导致稀土废水的研究成果并不多。本项目针对稀土氯铵废水的处理进行试验研究,通过自制的多级吹脱装置及传统吸附设备处理稀土氯铵废水。同时希望通过本项目研究,对稀土氯铵废水的处理有所帮助。首先,通过多级吹脱稀土氯铵废水的试验得知,在稀土生产出水温度35℃条件下,利用多级吹脱装置,可使进水氨氮浓度为5786mg/L的氯铵废水经两级吹脱处理降为220mg/L,其中一级吹脱氨氮去除率为82.4%,二级吹脱氨氮去除率为78.4%,总去除率为96.2%,各级吹脱均达到理想效果。其次,通过吸附动态试验可知,选用粒径为70目的斜发沸石,在直径为16mm的有机玻璃管中,斜发沸石柱高为60cm,进水流速控制为8cm/min时,经两级动态吸附处理,进水氨氮浓度由220mg/L降为30mg/L以下,氨氮去除率为86.4%,达到国家工业氨氮废水叁级排放标准要求。

罗军[9]2016年在《吹脱—超重力法处理高浓度氨氮废水的试验研究与应用》文中研究表明随着我国国民经济的快速发展与工业化进程的不断加快,日益严峻的环境污染问题已成为当下最亟待解决的难题之一。生活和工业生产过程中产生的高浓度氨氮废水由于排放量大、浓度高、成分复杂,致使水体富营养化和水中溶解氧下降,大量水中生物死亡,严重影响人体健康和制约经济社会的发展。针对目前处理工艺大多存在脱氮效率不高、产生二次污染等问题,本文介绍了一种新型联合处理工艺—“吹脱+超重力”。该工艺首先利用吹脱法脱氮高、操作方便、处理成本较低等特点对废水进行预处理,在此基础上结合超重力技术强化传质过程的优势来对废水进行深度处理,以求达到剩余氨氮浓度15mg/L以下的一级排放标准。本文以某矿业企业产生的高浓度氨氮废水为研究对象,废水浓度在10000~20000mg/L,考察了吹脱法处理高浓度氨氮废水的影响因素,并得出最适宜的反应条件:在pH=11,温度为40℃,解氨剂的投加量50mg/L,解氨剂与废水混匀时间30min,吹脱时间1h,气液比为2500的实验条件下,脱氮率近乎99%。实验结果表明,经吹脱法处理后的氨氮浓度在15mg/L以上,无法达到一级排放标准。为此,该工艺引入超重力技术对废水进行深度处理。通过超重力法处理中低浓度氨氮废水的中试研究发现:在pH=13,温度50℃,气液比2000,解氨剂投加量60mg/L的实验条件下,可将浓度为500mg/L的氨氮废水降到8mg/L,脱氮率达到98.4%,满足一级排放要求。此外,为避免脱氮过程中产生二次污染,该工艺还设置有氨氮回收与资源化系统,既能保护环境,又能变废为宝,产生良好的经济效益,使废水的处理成本大大降低,实现了高效、经济、环保的目标。最后,采用“蒸汽吹脱+超重力”联合处理工艺对南康市汇丰矿业有限公司产生的高浓度氨氮废水进行处理研究,验证了工程应用的可行性,证明了“吹脱+超重力”工艺具有高效、经济、环保的特点,为工业化生产工程示范推广应用奠定基础。

谭勇[10]2008年在《二氧化氯—旋转泡沫分离法处理水合肼类废水的研究》文中提出水合肼是一种十分重要、用途非常广泛的精细化工原料,在水合肼的生产过程中产生的废水不仅含有少量有毒的水合肼,而且还存在大量氨氮类物质,随着我国水合肼工业的产能不断扩张,如何处理水合肼生产过程中带来的高氨氮有毒废水成为该工业面临的重要问题。文章在查阅了大量文献的基础上,分别进行了传统氨氮废水处理技术和二氧化氯-泡沫分离技术处理水合肼高氨氮废水的工艺研究。本文前一部分首先采用氨吹脱法对水合肼高氨氮废水的处理工艺进行了小试研究。具体考察了废水的pH值、吹脱气液比、吹脱温度、吹脱时间等因素对处理效果的影响,然后通过正交试验对工艺条件进行了优化,在此最优工艺条件下,水合肼废水的氨氮去除率可达92.13%。其次采用化学沉淀法对水合肼高氨氮废水的处理工艺进行了小试研究,具体考察了废水的pH值、Na2HPO4·12H2O的投加量和MgCl2·6H2O的投加量等因素对去除效果的影响,然后通过正交试验对工艺条件进行优化,在此最优工艺条件下,水合肼废水的氨氮去除率达88.45%。研究同时发现,以上两种常规方法对水合肼废水的COD基本没有去除效果。本文后一部分对二氧化氯-旋转泡沫分离技术处理水合肼高氨氮废水进行了小试研究,通过试验分析了相关影响因素:pH值、二氧化氯投加浓度和处理时间对处理效果的影响。并通过正交试验得出了最佳工艺条件:反应体系的pH值为10,每升废液中二氧化氯的投加量为5mg/1000CODcr,反应时间为180分钟。在此最佳工艺条件下对水合肼高浓度氨氮废水进行了多次平行试验,结果为:水合肼废水的氨氮去除率达到98.10%,COD去除率达到99.8%,效果均高于传统技术的最佳试验结果。最后采用大装置进行了工程放大试验,并针对放大试验中出现的问题进行了分析。并对二氧化氯-泡沫分离法脱除废水中高浓度氨氮的过程进行了传质动力学研究。研究表明:二氧化氯-旋转泡沫分离法是一种新型、高效的处理水合肼类高氨氮废水技术,有着广阔的应用前景。

参考文献:

[1]. 氧化铁颜料高浓度氨氮废水电渗析处理试验研究及工艺优化[D]. 盛瑾锦. 扬州大学. 2015

[2]. 乳状液膜法预处理高浓度苯酚氨氮废水的试验研究[D]. 胡林龙. 重庆大学. 2010

[3]. 高浓度氨氮废水处理试验研究[D]. 许国强. 湖南大学. 2003

[4]. 稀土冶炼高浓度氨氮废水的多模块处理工艺研究[D]. 崔晨阳. 中央民族大学. 2016

[5]. 浸没式膜生物反应器处理高浓度氨氮废水的试验研究[D]. 刘亚为. 湖南大学. 2006

[6]. 微生物固定化技术处理高浓度氨氮废水的研究[D]. 王云. 南京理工大学. 2008

[7]. 鸟粪石结晶法对氨氮废水处理的实验研究[D]. 徐远. 苏州科技学院. 2007

[8]. 吹脱与吸附组合法处理稀土氯铵废水试验研究[D]. 窦艳铭. 内蒙古科技大学. 2012

[9]. 吹脱—超重力法处理高浓度氨氮废水的试验研究与应用[D]. 罗军. 华东交通大学. 2016

[10]. 二氧化氯—旋转泡沫分离法处理水合肼类废水的研究[D]. 谭勇. 湘潭大学. 2008

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高浓度氨氮废水处理试验研究
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