Confronto dei metodi di trattamento dell'azoto ammoniacale nelle acque reflue industriali

Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo dell'economia sociale del mio paese, c'è stata un'enorme richiesta di risorse minerarie, in particolare di terre rare. Tuttavia, durante il processo di fusione delle terre rare viene prodotta una grande quantità di acque reflue ad alto contenuto di ammoniaca e azoto. il mio paese ha incorporato l'azoto ammoniacale negli indicatori di controllo restrittivi del "Dodicesimo piano quinquennale" per gli inquinanti ambientali e ha formulato standard più severi per lo scarico delle acque reflue nell'industria della fusione. Si stabilisce che a partire dal 2012, lo standard di scarico diretto dell'azoto ammoniacale nelle acque reflue dell'industria del piombo e dello zinco deve essere controllato a 8 mg/L o meno. In questo contesto, come scegliere un metodo efficiente ed economico per affrontarlo è diventato il fulcro della ricerca sulla tecnologia di ingegneria del controllo dell'inquinamento idrico.

Allo stato attuale, i metodi di trattamento delle acque reflue industriali con azoto ammoniacale includono principalmente metodi fisici e chimici e metodi biologici, tra cui il metodo di stripping comunemente usato, il metodo di adsorbimento, la tecnologia a membrana, il metodo di precipitazione chimica e il metodo di ossidazione chimica appartengono a metodi fisici e chimici . I metodi biologici possono essere suddivisi in metodi tradizionali di nitrificazione e denitrificazione, nuovi metodi di nitrificazione e denitrificazione a corto raggio, metodi di nitrificazione e denitrificazione simultanei e metodi di ossidazione anaerobica dell'ammonio.

Tuttavia, a causa dei diversi indicatori di qualità dell'acqua e della limitazione delle condizioni di processo, le tecnologie di trattamento utilizzate per i diversi tipi di acque reflue sono molto diverse. metodo, precipitazione chimica-metodo biologico, ecc.; e nel trattamento delle acque reflue di azoto ammoniacale a bassa concentrazione, considerando i problemi di costo e beneficio, vengono spesso utilizzati il ​​metodo di adsorbimento e il metodo biologico. L'editore analizzerà e riassumerà le diverse tecnologie di trattamento e i loro effetti sulle acque reflue contenenti azoto ammoniacale, in modo da fornire un riferimento per la selezione dei metodi di processo e dei parametri di progettazione nel processo di trattamento industriale.

Tecnologia per il trattamento delle acque reflue con azoto ammoniacale ad alta concentrazione
Le acque reflue ad alta concentrazione di azoto ammoniacale si riferiscono a acque reflue con una concentrazione di massa di azoto ammoniacale superiore a 500 mg/L. Con lo sviluppo di industrie come quella petrolifera, chimica, metallurgica, alimentare e farmaceutica e il continuo miglioramento del tenore di vita delle persone, il contenuto di azoto ammoniacale nelle acque reflue industriali e nelle acque reflue domestiche urbane è aumentato notevolmente, dimostrando che esistono molte fonti di inquinamento da azoto ammoniacale, grandi emissioni e la concentrazione delle emissioni è aumentata. grandi caratteristiche. Attualmente, le tecnologie di trattamento delle acque reflue ad alto contenuto di azoto ammoniacale utilizzano principalmente il metodo di stripping, il metodo di precipitazione chimica e così via.

Metodo di strippaggio
Il processo di passaggio dell'aria nelle acque reflue per far passare il gas disciolto e il soluto volatile nelle acque reflue dalla fase liquida alla fase gassosa, in modo che le acque reflue vengano trattate è chiamato stripping.
Il principio di base del metodo di stripping è l'equilibrio di fase gas-liquido e la teoria della velocità di trasferimento di massa. Regola il pH delle acque reflue di azoto ammoniacale su alcalino, in questo momento gli ioni ammonio vengono convertiti in molecole di ammoniaca, quindi il gas viene introdotto nell'acqua per metterlo completamente a contatto con il liquido e il gas disciolto e le molecole di ammoniaca volatile nelle acque reflue passare attraverso l'interfaccia gas-liquido e passare alla fase gassosa, in modo da raggiungere lo scopo di rimuovere l'azoto ammoniacale. Aria o vapore acqueo comunemente usati come gas di trasporto, il primo è chiamato air stripping e il secondo è chiamato steam stripping.
Il metodo di strippaggio a vapore ha un'elevata efficienza e il tasso di rimozione dell'azoto ammoniacale può raggiungere oltre il 90 percento, ma consuma molta energia. È generalmente utilizzato nella produzione di acciaio, fertilizzanti chimici, petrolchimici e altre industrie. Il suo vantaggio è che l'ammoniaca può essere riciclata e riciclata dopo il trattamento di strippaggio. Acqua ammoniacale con una frazione in massa di ammoniaca superiore al 30%. Sebbene l'efficienza del metodo di stripping ad aria sia inferiore a quella del metodo a vapore, ha un basso consumo energetico, attrezzature semplici e un funzionamento conveniente. Quando la quantità totale di azoto ammoniacale non è elevata, è più economico utilizzare il metodo di strippaggio dell'aria. Allo stesso tempo, l'acido solforico può essere utilizzato come assorbente per assorbire l'azoto ammoniacale spogliato e il solfato di ammonio prodotto può essere trasformato in fertilizzante. Ma nel processo di produzione della torre di strippaggio dell'ammoniaca su larga scala, la generazione di scala è un problema più difficile. Il problema delle incrostazioni morbide può essere efficacemente risolto installando un sistema di nebulizzazione dell'acqua, ma per le incrostazioni dure il dispositivo di nebulizzazione non può eliminarlo. Inoltre, il tasso di rimozione dell'azoto ammoniacale è basso a bassa temperatura e il gas di strippaggio forma un inquinamento secondario. Pertanto, il metodo di stripping viene generalmente utilizzato in combinazione con altri metodi di trattamento delle acque reflue con azoto ammoniacale e il metodo di stripping viene utilizzato per pretrattare le acque reflue con azoto ammoniacale ad alta concentrazione.

Metodo di precipitazione chimica (metodo di precipitazione del fosfato di magnesio ammonio)
Il principio del metodo di precipitazione chimica consiste nell'aggiungere agenti contenenti Mg2 plus e PO43- al liquame di azoto ammoniacale, in modo che l'azoto ammoniacale e il fosforo nel liquame vengano precipitati sotto forma di struvite (fosfato di ammonio di magnesio), e contemporaneamente vengono recuperati l'azoto e il fosforo nei liquami.
I vantaggi del metodo di precipitazione chimica sono principalmente i seguenti: la progettazione e il funzionamento del processo sono relativamente semplici; la reazione è stabile, meno influenzata dall'ambiente esterno e la resistenza all'urto è forte; il tasso di denitrificazione è elevato, l'effetto è evidente e il fosfato di ammonio magnesio generato può essere utilizzato come fertilizzante composto inorganico. Risolve i problemi del recupero dell'azoto e dell'inquinamento secondario e presenta buoni vantaggi economici e ambientali.

Tecnologia di trattamento delle acque reflue industriali a bassa concentrazione di azoto ammoniacale
Per motivi tecnici e di costo del trattamento, molte imprese nel nostro Paese effettuano solo trattamenti avanzati del COD durante lo scarico delle acque reflue, ma spesso ignorano il trattamento dell'azoto ammoniacale a bassa concentrazione. Esistono due componenti principali dell'azoto ammoniacale nelle acque reflue, uno è l'azoto ammoniacale formato da acqua ammoniacale e l'altro è l'azoto ammoniacale formato da ammoniaca inorganica, principalmente solfato di ammonio e cloruro di ammonio. L'azoto ammoniacale è uno dei fattori importanti che causano l'eutrofizzazione dei corpi idrici. Quando questo tipo di acque reflue viene riciclato, causerà anche corrosione del metallo nella tubazione, ridurrà la durata delle apparecchiature e delle tubazioni e aumenterà i costi di manutenzione. Allo stato attuale, le tecnologie comunemente utilizzate nell'industria per trattare l'azoto ammoniacale a bassa concentrazione includono principalmente il metodo di adsorbimento, il metodo di clorurazione del punto di interruzione, il metodo biologico, la tecnologia a membrana, ecc.

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