鸟粪石循环利用处理高氨氮废水的热解行为
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鸟粪石去除氨氮工艺在污水处理中的应用摘要:在陕西省奥维乾元污水处理厂工程中,当进厂污水中氨氮浓度超过250mg/l时,采用鸟粪石沉淀法脱氮技术去除氨氮,有效地保证了污水处理厂的出水水质满足《污水排入城市下水道水质标准》(cj343-2010)要求。
文中介绍了鸟粪石沉淀法脱氮技术及其在该工程中的应用情况。
关键词:鸟粪石沉淀法脱氮技术;物化脱氮中图分类号:f205 文献标识码:a文章编号:1 工程概况陕西省奥维乾元污水处理站工程设计规为4600立方米/日,主要负责处理奥维乾元化工厂的生活污水、气化废水、地面冲洗废水、事故污水和甲醇精馏排放水,处理后的污水水质满足《污水排入城市下水道水质标准》(cj343-2010)要求,并经提升送至城市污水处理厂集中处理。
工程中采用鸟粪石沉淀法脱氮技术去除氨氮,取得了良好的脱氮效果,为后续的生化处理创造了条件。
2 鸟粪石去除氨氮工艺介绍2.1 鸟粪石及其形成机理鸟粪石学名为磷酸铵镁(mgnh4po46h2o),英文简称map,白色粉末无机晶体矿物,相对密度1.71[1]。
废水处理中的鸟粪石沉淀法就是将mg2+加入到含有磷酸盐和氨氮的污水中,反应生成难溶的鸟粪石沉淀,以实现废水脱氮的方法[2]。
与传统活性污泥法相比,可以减少约49%的污泥体积[2],而且对实现氨氮资源回收具有重大意义。
在水溶液中,鸟粪石的形成过程可以用以下三个化学方程式来描述:mg2++po43-+nh4++h2o→mgnh4po46h2o(1)mg2++hpo42-+nh4++6h2o→mgnh4po46h2o+h+(2)mg2++h2po4-+nh4++6h2o→mgnh4po46h2o+2h+ (3)鸟粪石的形成受水溶液ph值的影响很大,当溶液中mg2+、nh4+、po43-的活度积大于鸟粪石的溶度积时(鸟粪石的溶度积常数为3.89×10-10~7.08×10-14),会自发沉淀生成鸟粪石。
鸟粪石法回收制肥工业废水中氨氮的中试分析本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!近年来,随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大,高氨氮废水大量产生。
此类废水中易降解有机碳源仅占化学需氧量的10%左右,可利用碳源不能满足生物脱氮反硝化需求,造成了工业废水处理厂出水氨氮达标困难。
氨氮废水对周围环境危害严重,如造成水体富营养化、危害人体、影响水产养殖等。
当前,大部分氨氮废水处理技术是将氨氮定义为污染物,即采用去除的方法降低废水中氨氮浓度,如吹脱法、气提法等。
此类方法能耗大、易产生二次污染,且没有实现氨氮资源化回收利用。
鸟粪石沉淀法(MAP沉淀法)是近年来兴起的一种处理高氮磷废水方法,该法不仅可以有效去除氮磷污染物,且回收的鸟粪石可作为缓释肥补偿一部分废水处理费用,大大降低废水处理综合成本。
对于MAP法去除或回收各类高氨氮工业废水,己有学者进行了研究。
郝瑞刚等处理N HQ N为610. 2mg/L的焦化废水,氨氮去除率约为70% 。
Chimenos等在对初始浓度为2 320 mg/L的染料废水的实验研究中得出氨氮去除率可达到90%以上。
Huang等去除猪粪废水中的,去除率可达到80%。
张记市等回收渗滤液中的氨氮,浓度由 3 500 mg/L经结晶沉淀后降低至175 mg/L,去除率达95 %。
众多研究表明,鸟粪石沉淀法可有效去除工业废水中的氨氮,去除率较高,回收效果好。
化肥厂的合成氨、尿素等废水中富含高浓度氨氮,若能将其有效回收利用,可实现资源的可持续利用。
李晓萍等回研究了鸟粪石法回收化肥厂高浓度氨氮,采用两步沉淀工艺得出氨回收率为%,但未对生成产物进行分析。
Rongtai等利用化肥废水生成鸟粪石,通过产物干馏的方法回收氮磷资源,证明了鸟粪石沉淀法回收化肥废水中氨氮的可行性,但研究在实验室条件下进行,未应用到工程中。
鸟粪法处理高浓度氨氮的步骤
1、先检测废水中氨氮的浓度;
2、将废水注入可供搅拌的反应池内,加碱调节PH值至11~12;
3、按十二水磷酸氢二钠20:氨氮1:无水氯化镁4的比例投加,充分反应二十分钟,投入适量(10mg/L左右)PAM,以形成好的繁花为宜,充分反应十分钟;
4、静置至分层清晰,检测上清液氨氮浓度,浓度在400mg/L上下时,即已达到处理要求;
5、工艺对高浓度氨氮废水处理有效果,低浓度(≤500mg/L)的废水处理效果不明显。
6、计算方法:如废水中含氨氮的浓度为15000mg/L时,即15kg/m3,则根据20:1:4的比例,十二水磷酸氢二钠的投加量为15×20=300kg/m3,无水氯化镁的投加量为15×4=60kg/m3。
鸟粪石沉淀法处理污泥热解上清液及其循环利用研究张光明;王航瑶;刘毓粲;李雪梅;王伟【摘要】使用鸟粪石沉淀法回收污泥热解-厌氧消化后上清液中的氮、磷元素,生成的沉淀采用热解方式脱氮,再回用于污泥热解上清液的处理,从而降低药耗成本,实现循环.实验结果表明,热解物料上清液中生成鸟粪石的最适反应时间为30 min,pH为9.0,投药Mg/N/P比例(摩尔比)为1.5∶ 1∶1;氮、磷回收率分别可达85.6%及97.3%.通过4h、5℃·min-1升温速率的煅烧过程,可脱除生成沉淀物中92.2%的NH4+-N.在最适煅烧、处理条件下,外加少量药剂补充,鸟粪石可多次回用.根据计算,循环29次后无需另行投加药品.【期刊名称】《黑龙江大学自然科学学报》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】5页(P600-604)【关键词】鸟粪石;污泥热解上清液;回用;煅烧【作者】张光明;王航瑶;刘毓粲;李雪梅;王伟【作者单位】中国人民大学环境学院,北京100872;中国人民大学环境学院,北京100872;中国人民大学环境学院,北京100872;中国人民大学环境学院,北京100872;清华大学环境学院,北京100084【正文语种】中文【中图分类】X703.10 引言随着我国城市污水处理率的不断提升,相应的污泥产量已达650万吨干泥/年,且仍在高速增长[1]。
热解-厌氧消化技术是目前处理处置污泥的主流技术之一,能够达到污泥减量化、无害化、资源化的目的。
在该工艺实施过程中所产生的物料上清液含有较高的氮、磷(其中氮主要以氨氮形式存在),需要进一步处理,否则将干扰后续厌氧消化的进行;同时也会造成氮、磷资源的流失。
鸟粪石沉淀法是废水处理中的一种,其原理是基于废水中已有的氨氮、磷酸盐,投加镁盐并适当补充磷酸盐,从而形成微溶于水的磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O),实现废水的脱氮除磷[2]。
鸟粪石沉淀法常用于处理具有高氨氮特征的废水,例如鸡粪发酵沼液、垃圾渗滤液、猪场废水等[3-5],效果良好,能够去除70%~90%以上的氨氮。
鸟粪石法去除氨氮
一、鸟粪石法去除氨氮:
1、概述:
鸟粪石法处理氨氮:是指向氨氮废水中投加镁源和磷源,加入碱液来控制pH值,经反应后,沉淀物沉淀在反应器底部,经固液分离分离出鸟粪石,剩下的污水进入厌氧池进一步处理。
2、应用场合:
高浓度氨氮超标废水、预处理废水等。
3、鸟粪石法去除氨氮特点:
成本相对不算高,但是操作非常麻烦;去除率比较低。
鸟粪石法去除氨氮所述的工艺方法为:向废水中投加一定的镁源和磷源,控制一定的pH值,经反应后,沉淀物沉淀在反应器底部,经固液分离分离出鸟粪石,污水进入厌氧池进一步处理,排出的鸟粪石作为缓释肥料售出。
所述的镁源和磷源分别为氯化镁和磷酸氢钠,Mg:N:P的最佳摩尔比为1.2:1:0.8,氨氮初始浓度为210-1260mg/L,废水pH控制在8-9,调节pH所用的溶液为2-6mol/L的氢氧化钠溶液。
本发明提供的技术方案可不受温度和水中毒素的限制,设计和操作均很简单,能有效处理高浓度的氨氮废水,且生成的鸟粪石沉淀是一种良好的缓释肥料,从而实现了氨氮的资源化回用。
鸟粪石在污水处理脱氮除磷过程中的应用概述:鸟粪石(MgNH4PO4·6H2O,简称MAP)是矿石的一种,属于优质缓释肥,自然界中的储量极少,主要产地为秘鲁和下加利福尼亚沿岸各岛屿,以及非洲大量聚居鸕鶿、鹈鹕和塘鹅的地区。
它是一种难溶于水的白色晶体,常温下,在水中的溶度积仅为2.5×10-13。
虽然鸟粪石在自然界中储量有限,但是在污水处理过程中,人们发觉会生成鸟粪石晶体:当溶液中含有Mg2+,NH4+以及PO43-,且离子浓度积大于溶度积常数时,会自发形成鸟粪石。
随后鸟粪石结晶技术渐渐被应用于污水脱氮除磷技术领域,鸟粪石在污水中的形成机理如下:鸟粪石晶体构型如图1所示:图1 电镜下鸟粪石晶体构型鸟粪石脱氮除磷工艺简介鸟粪石反应器是MAP法的核心装置,依据结晶原理和水力特性设计而成,具有一般反应器的设计规格和运行参数,通过反应器结构的变化和操作条件的优化,实现氨氮和磷的去除。
鸟粪石脱氮除磷反应器主要包括搅拌式反应器和流化床反应器两种。
1 搅拌式反应器搅拌式反应器主要依靠机械搅拌或者空气搅拌(曝气),加速鸟粪石的反应、结晶过程,主要包括机械搅拌式反应器和空气搅拌式反应器。
2 流化床反应器流化床反应器是通过流体是反应器内的固体颗粒成流化态,不仅能够搅拌溶液,还能够供应晶种,促进鸟粪石晶体形成,实现氨氮和磷的去除。
图2 典型流化床反应器示意图如图2所示,流化床从下到上直径依次扩大,分为收集区、有效区、反应区和晶种漏斗,氯化镁和氢氧化钠从底部与原水、回流液混合,出水进入澄清池沉淀。
Fattah 等人在加拿大Richmond 的不列颠哥伦比亚鲁鲁岛污水处理厂运行该反应器处理污泥消化滤液为期5个月,氨氮和磷的去除率分别为4%和90%,影响氨氮去除率的主要因素是N/P,结果表明超过85%的磷通过鸟粪石晶体形式得到回收。
3 鸟粪石工艺的主要影响因素虽然,鸟粪石对于污水中的氮磷具有高效除去效果,而收集的鸟粪石亦可作为肥料回用。
鸟粪石沉淀法处理高氨氮稀土废水LT元素时产生的高氨氮废水,水质指标如表1所示。
表1 稀土试验废水水质Tab.1 Main compositions of the investigated rare-earth wastewater1.2 试验仪器Starter 3C 实验室pH 计、UV-9100 型紫外/ 可见光分光光度计、HJ-3 型恒温加热磁力搅拌器、DIONEX ICS-1000 离子色谱仪、Perkin-ELmer AAnalyst 700 原子吸收光谱仪、HHS 型电热恒温水浴锅、手提式压力蒸汽灭菌器、BS124S 型电子天平、DHG-9055A 型电热恒温鼓风干燥箱、DDSJ-308 型电导率仪、WGZ-800 型浊度仪。
1.3 试验方法取200 mL 稀土废水,置于1000 mL 大烧杯中;向盛有废水大烧杯中先投入称量好的Na2HPO4·12H2O 固体,待其全部溶解后投入MgCl2·6H2O 固体;将大烧杯放到磁力搅拌器上搅拌,在搅拌过程中不断加入浓度1mol/L的NaOH 溶液,调整混合液pH,并在反应过程中实时检测pH的变化,及时补充浓度1mol/L的NaOH,反应结束后将大烧杯从磁力搅拌器上取下,静置30 min,用0.45 μm 滤膜滤得上清液,测量反应后氨氮与TP 质量浓度。
1.4 分析方法氨氮采用纳式试剂分光光度法(HJ535-2009),TP 采用钼酸铵分光光度法(GB11893-89),COD 采用高氯废水化学需氧量的测定碘化钾碱性高锰酸钾法(HJ/T 132-2003),溶液中其它阴阳离子采用DIONEX ICS-1000 离子色谱仪及Perkin-ELmer AAnalyst 700 原子吸收光谱仪测量。
2 结果与讨论2.1不同投加量时氨氮的去除效果由图1可知,当n(Mg):n(N):n(P)=1:1:1~2:1:2 时,氨氮的去除率上升,再加大投加量时,氨氮去除率有所下降,并保持一个较为稳定的去除率。
苏州科技学院硕士学位论文鸟粪石结晶法对氨氮废水处理的实验研究姓名:徐远申请学位级别:硕士专业:环境工程指导教师:马三剑20070501苏州科技学院硕士学位论文摘要摘要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、反应时间、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。
关键词:鸟粪石,氨氮,结晶沉淀,废水处理MasterDissertationofSuzhouUniversityofScienceandTechnologyAbstractAbstractWiththedevelopmentofagricultureandindustry.111edischargeofammonia-nitrogenwastewaterisrising.InChina,atpresentthetreatmentofwastewaterisstilladifficulttask,asafesmt。
鸟粪石沉淀法处理抗生素发酵后阶段高氨氮废水作者:王红锁张夏平郝红红王斌华舒孟英来源:《中国化工贸易·上旬刊》2020年第01期摘要:采用鸟粪石沉淀法预处理抗生素发酵后阶段高浓度氨氮废水,考察了pH值、Mg2+与Na2HPO4投加量、时间、温度对氨氮去除率的影响。
在制药企业废水处理中,以废治废,化害为利,变废为宝,加强三废资源化。
关键词:鸟粪石沉淀法;高氨氮废水;预处理制药企业在抗生素发酵处理后阶段,高浓度氨氮废水多,氨氮含量超10000,排放量大。
氨氮浓度过高对后续生物处理极为不利,水处理后排放容易超标。
在生物处理前适当降低NH3-N浓度,可为后续生物处理创造良好条件,达到排放标准。
目前,常用的废水氨氮去除技术有下几种:废水处理中的鸟粪石沉淀(MAP)法就是将Mg2+加入到含有磷酸盐和氨氮的污水中,在碱性条件下反应,反应生成难溶的鸟粪石沉淀,以实现废水中脱氮的方法。
对实现氨氮资源回收具有重大意义。
本公司生产工艺车间有大量含Mg2+的废水,可以作为镁源,资源厂有焦磷酸钠可以作为磷源,焦磷酸钠可以水解为磷酸氢二钠。
化害为利,变废为宝,加强三废资源化,实施零排放。
1 实验部分1.1 试验仪器试验主要仪器:DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、PHS-3C精密pH计、YP3001N电子天平、UN-1800紫外可见分光光度计。
1.2 试验方法取公司园区高氨氮废水100mL,按照一定的反应摩尔比依次加入Na2HPO4,取于公司园区含Mg2+的废水(或固体镁盐),用30%的液碱调节pH值,搅拌20min后静置30min,取上清液测定氨氮浓度。
1.3 分析方法氨氮的测定采用纳氏试剂比色法,磷酸盐的测定采用钼酸铵分光光度法,镁的测定采用铜试剂分离EDTA络合滴定法,COD的测定采用重铬酸钾法。
2.结果与讨论2.1 pH值对氨氮去除率的影响氨氮浓度8184mg/L,温度为常温,取反应物摩尔比n(Mg2+):n(NH4+):n(PO43-)=1:1:1,调整原水pH值,搅拌反应20min,静置30min,测定上清液氨氮浓度。
鸟粪石结晶法对氨氮废水处理的实验研究的开题报告一、选题背景随着工业化进程的加快,各种污染物质在生产生活中不断产生。
其中,氨氮是一种常见的工业废水污染物,其对环境和人体健康都会带来严重的影响。
因此,对氨氮废水的处理和回收利用显得尤为重要。
目前,常见的氨氮废水处理方法主要包括生物法、化学法、物理法等。
而随着科技的不断发展,新的氨氮废水处理方法也在不断涌现。
本文所探讨的鸟粪石结晶法是一种新型的氨氮废水处理方法。
其原理是利用鸟粪石对氨氮进行吸附,生成鸟粪石结晶,进而将废水中的氨氮去除。
这种方法具有节能、环保、安全等优点,因此备受关注。
二、研究目的和意义本文旨在对鸟粪石结晶法对氨氮废水处理的效果进行实验研究,并分析其处理效果和机理。
通过实验结果,为这种新型废水处理方法的推广和应用提供科学依据和参考。
此外,本文的研究结果还将为相关企业提供技术支持,使其能够更好地开展废水处理工作,实现废物利用和资源循环利用。
三、研究内容和方案1. 实验设计本文的实验设计将分为两个部分,其中第一部分是对鸟粪石在不同条件下对氨氮的吸附效果进行实验研究;第二部分是对鸟粪石结晶法对氨氮废水的处理效果进行实验研究。
2. 实验方法(1)实验一:鸟粪石吸附氨氮的实验首先,将一定质量的鸟粪石加入氨氮浓度为100mg/L的废水中,以不同的时间和温度为变量进行实验。
实验过程中需要定期取样并测量氨氮浓度,以评估鸟粪石对氨氮的吸附效果。
(2)实验二:鸟粪石结晶法处理氨氮废水的实验将氨氮浓度为100mg/L的废水加入含有鸟粪石的处理装置中,并根据不同的时间、温度和氨氮初始浓度对实验进行设计。
实验过程中需要不断监测氨氮浓度的变化,并对处理后的水体进行化学分析。
3. 数据分析实验数据将会采用统计学方法进行分析。
通过对实验结果进行统计分析和比较,得出鸟粪石结晶法处理氨氮废水的效果以及影响处理效果的因素和机理。
四、预期结果通过实验研究和数据分析,预计本文能够得出以下结论:(1)鸟粪石对氨氮具有很好的吸附效果,其吸附能力会随着时间的延长和温度的升高而增强。
鸟粪石沉淀法去除垃圾渗滤液氨氮的实验报告1、实验目的: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用鸟粪石沉淀法去除垃圾渗滤液氨氮方法脱氨氮的影响因素。
在确定最佳沉淀反应条件的基础上,对垃圾渗滤液进行实验。
2、实验意义: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。
通过实验,让我们更好的了解这一技术。
3、实验方法:沉淀剂:磷酸二氢钠;氯化镁试验方法:取150ml废水样置于250ml烧杯中,用磁力搅拌器进行搅拌,按照适当的配比,首先投入一定量的磷沉淀剂,待其完全溶解后投入镁沉淀剂,再用10mol/LnaOH溶液和1mol/LHCL溶液调节反应PH值。
进行搅拌反应一段时间后,静置沉淀,固液分离,取上清液分析各项水质指标。
试验中,进行反应PH值、沉淀剂配比等的调整摸索。
以氨氮去除率作为考查指标。
并辅助测浊度。
0.10.20.61 1.42浓度(mg/l)0.384吸光度0.0410.0510.1140.2050.267把废水稀释2000倍,通过测量知道废水的吸光度值=0.122,由氨氮标准曲线可算出废水中.的氨氮含量为0.5826×2000=1165mg/l.1 PH的影响。
控制摩尔比Mg:N:P=1:1:1,调节PH为7、8、8.5、9、10,进行搅拌反应30min,静置沉淀30min,固液分离,取上清液分析各项水质指标。
PH值788.5910吸光度 1.8942 1.994 1.83 1.689浊度423191660140180由上图曲线结合氨氮标准曲线可求的下列数据吸光度 1.8942 1.994 1.83 1.689PH值788.5910513.8542.8541.2496.3457.8氨氮浓度(稀释50倍的)(mg/l)55..953.453.557.460.7氨氮去除率(%)数据处理:以最后一组为例,通过测量知道废水的吸光度值=0.122,由氨氮标准曲线y=0.1828x+0.0155算出稀释2000倍的=(0.122-0.0155)/0.1828=0.5828mg/l。
浅谈鸟粪石在处理工业水中的应用
一.鸟粪石的性质:
物理性质:成分Mg(NH4)[PO4]·6H2O。
斜方晶系。
晶体常呈等轴状或楔状、短柱状、厚板状。
无色,有时为白、淡黄或棕色。
玻璃光泽。
性脆。
密度1.65~1.75g/cm3。
产于鸟粪堆积中。
化学性质:鸟粪石的热分解:
二.鸟粪石的应用:
目前可以应用MAP法去除氨氮,但是由于沉淀剂镁盐和磷酸盐的价格比较高,并且用量很大,致使该法应用并不是很广泛。
但是通过将沉淀剂进行热分解,实现循环使用,可以降低成本,是有一定使用价值的可行之路。
原理为上述鸟粪石的化学性质,在一定温度下,MgNH4PO4可以分解为MgHPO4,并且放出氨气和水蒸气,同时,MgHPO4可以和NH4+结合形成MgNH4PO4,如此便实现了磷酸铵镁沉淀法的循环再生利用。
循环反应的示意图:
在线控制PH=10 氨氮废水
↓↓
高含磷废水→磷酸氢镁→吸附除氮磷→脱氮废水
↑↑↓
投加氯化镁↑磷酸铵镁
↑↓
↑干燥
↑↓
↑←←热分解→氨水
由于在具体的操作过程中会造成镁的流失,所以要根据实时情况在废水中加入氯化镁以保证MVP法对氨氮已经含磷废水很高的去除率。
其实要通过ph在线检测保证ph=10,因为在这种情况下,可以保证HPO4+的存在。
运行时可以通过检测出含磷废水以及氨氮废水(已经经过污水的一级和二级处理)中磷和氨氮的含量,使两种废水按照一定的比例混合,通过加入氯化镁实现MAP沉淀。
王瑾丰200801037。