旋转填料床处理氨氮废水的技术经济分析
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污水处理工程的投资与经济效益分析污水处理工程在现代化城市建设中扮演着重要的角色,它不仅能够解决城市污水排放的问题,还能够保护水资源、改善环境质量,具有广泛的社会和经济效益。
本文将对污水处理工程的投资与经济效益进行详细的分析。
一、投资分析1.1 设备投资污水处理工程需要投入大量设备,包括污水收集系统、污水处理设备、管道系统等等。
设备投资通常是工程投资的主要组成部分,投资金额的多少直接影响到工程的建设质量和效果。
1.2 厂房建设污水处理工程通常需要建设专用的厂房,用于存放设备和进行处理工艺的操作。
厂房建设投资包括土地购买、建筑物建设、设备安装等方面。
1.3 运营成本污水处理工程的运营成本主要包括电力费用、人工费用、设备维护费用等方面。
这些成本通常需要在污水处理工程正式投入运营后长期支付。
二、经济效益分析2.1 资源回收利用通过污水处理工程,可实现废水中的有用资源回收利用,例如生物气体能够转化为可再生能源,废水中的一些有机物可以用于农田肥料的生产等。
资源回收利用不仅可以节约资源开采成本,还能够创造新的经济增长点。
2.2 环境效益污水处理工程能够有效地减少污水排放对水体和土壤的污染,保护和改善环境质量。
通过减少水体的污染,可以保护水生生物的生存环境,维护生态平衡,促进生态旅游的发展等。
2.3 健康效益污水处理工程可以有效地防止污水传播疾病和病原体,保障居民的健康和生命安全。
这对于提高居民的生活质量、减少医疗资源的消耗等方面都具有积极的经济效益。
2.4 经济效益污水处理工程的建设和运营能够为社会带来可观的经济效益。
通过建设污水处理厂,能够创造大量的就业机会,提高居民的就业率,促进当地经济的发展。
此外,污水处理厂的正常运营还能够产生一定的经济收益,对于城市财政的贡献也不容忽视。
三、投资回报周期污水处理工程的投资回报周期通常比较长,一般需要经过几年到几十年的运营才能够收回投资。
这主要与工程的投资规模、设备使用寿命、工程建设质量等因素有关。
污水处理过程及效益分析污水处理过程及效益分析概述污水处理是一种重要的环境保护措施,它的主要目的是将污水中的有害物质去除或减少到一定的限度,以确保水体的安全和健康。
污水处理过程污水处理过程主要包括以下几个步骤:1. 初级处理:初级处理是将污水中的大颗粒和悬浮物去除的过程。
常用的初级处理方法有格栅和沉砂池。
格栅可以过滤掉大颗粒物质,而沉砂池则能沉淀和去除悬浮物。
2. 生化处理:生化处理是通过微生物来分解和降解有机物的过程。
在生化处理中,常用的方法有活性污泥法和固定化微生物法。
活性污泥法利用活性污泥中的微生物降解有机物,固定化微生物法则将微生物附着在特定的材料上,以实现降解有机物的目的。
3. 二次沉淀:二次沉淀是将生化处理后的污水中的残余悬浮物去除的过程。
通过引入草坪滤池或沉淀池,可以使污水中的残余悬浮物沉淀下来,从而得到相对清洁的水体。
4. 消毒:消毒是为了杀灭或去除污水中的病原微生物。
一般常用的消毒方法有紫外线辐射和氯气消毒。
紫外线辐射能破坏病原微生物的核酸结构,从而杀灭细菌和。
氯气消毒则是通过氯气的氧化作用来杀灭病原微生物。
效益分析污水处理的效益不仅仅体现在环境保护方面,还可以对社会经济产生积极的影响。
以下是污水处理的主要效益分析:1. 环境效益:污水处理可以有效减少污水中的有害物质排放到水体中,保护水资源的安全和健康。
它可以减少水污染,改善水质,保护水生生物的生存环境,维护生态平衡。
通过污水处理,可以防止污水对地下水和饮用水源的污染,保障人们的健康。
2. 经济效益:污水处理可以提供一定的经济效益。
通过回收利用污水中的有用物质,如有机肥料和再生水,可以减少资源的浪费和环境的负担。
这种资源的再利用不仅有助于节约成本,还可以创造新的经济价值。
污水处理产业也能够促进相关设备、技术和就业的发展,带动当地经济的增长。
3. 社会效益:污水处理可以提升城市环境的整体质量,改善人们的生活品质。
清洁的水体和环境有助于提高社会的整体卫生水平,减少疾病的传播。
动力波旋转流高氨氮污水处理工业化示范项目动力波旋转流高氨氮污水处理工业化示范项目可行性研究报告一、立项的背景与意义动力波旋转流高氨氮污水处理专用装置是一种拥有自主知识产权的新型高效、多用途环保设备。
用于高氨氮的工业污水处理,和同类装置相比,在相同的处理能力和水质条件下,项目投资可减少30~50%,占地面积可减少50~70%,能耗可减少30~40%,处理成本可下降20~40%。
利用本技术制作的组合式动力波污水处理专用装置可以替代现有的大多数好氧水处理工艺,而且反应效率要提高20~30%。
株化集团翔宇公司系中国最大的水合肼生产基地,其生产过程中排放的废水氨氮含量极高,虽然公司已建立了污水处理装置,仍未能做到达标排放,若排至湘江,将严重污染湘江水资源,也制约了公司的进一步发展。
如果本项目实施,利用现有的科研成果有效解决制约公司发展的高浓度氨氮废水处理的关键性技术难题,不仅可有效改善株洲清水塘地区和湘江流域的水质与环境,而且可建立起我省高氨氮污水处理的示范工程,更有利于提高全省能源、资源利用率,显著削减废物排放量,使我省的节能减排技术及指标能居国内领先水平,也可为实现我省节能减排的总体目标提供强有力的科技支撑和示范,为实现我省“十一五”节能减排的总体目标作出贡献。
高氨氮废水不仅限于水合肼产业,在石油化工、合成氨、化肥、纯碱等行业也普遍存在,研发低成本、低能耗的氨氮废水处理技术,并尽快产业化,也是我省节能减排急待解决的重大问题。
而且,本技术和相应装置还可进一步推广应用于高温烟气脱硫、除尘、脱氮,有效减少二氧化碳的排放量。
现有实验研究表明,用于烟气处理,对SO2吸收率可达到95%以上,除尘效率可达到99%以上,尤其对脱除亚微粒子比其他设备更为有效,净化效率远高于传统除尘设备。
装置不仅有极高的脱硫除尘效率,还有良好的降温和气液传质效果。
且设备简单、可靠性好,运行周期长,投资总费用比传统工艺要节省30%以上。
不仅可以应用于每小时几百万立方的大规模烟气处理,也可应用于每小时几十立方的小型烟气处理。
氨氮废水处理技术现状及发展氨氮废水的危害严重,对环境的影响巨大,关乎着人类社会、生态环境的可持续发展。
因此,如何处理氨氮废水,一直是人类及社会发展所关注的重要课题。
一、氨氮废水处理技术现状1、化学方法化学氧化是最常用的氨氮废水处理技术,主要包括臭氧氧化、臭氧/复合氧化、氯氧化及氯化氢氧化等。
目前,这些技术已被实际应用于氨氮废水处理,具有较高的氨氮去除效率及处理成本比较优势。
2、物理方法物理方法是氨氮废水处理的一种常用技术,主要包括溶解性吸附、膜分离、沉淀、析出、过滤、催化及超声等。
它们能够有效降低氨氮水体的污染程度,但仍需优化工艺参数及研究催化剂的性质,以提高处理效果。
3、生物方法生物方法是氨氮废水处理中广泛采用的技术,主要通过污泥过程、滞留池及流化床等处理手段,达到去除氨氮的目的。
经过研究发现,较理想的氨氮去除效果,可通过调节污泥处理池内污泥及废水浓度,和合理设计池容及污泥流去量等,以达到最优化管理的目的。
二、氨氮废水处理技术发展氨氮废水的性质及复杂的处理技术,一直以来都困扰着环保行业的发展。
为更好地处理氨氮废水,研究人员们不断研发新的技术及创新理念,以实现对氨氮废水处理的更有效率和可持续性管理。
1、无害化处理无害化处理是新一代氨氮废水处理技术,它旨在通过化学、物理、生物等处理工艺,实现对氨氮废水的无害化,最终达到回用、吸收甚至再利用的目的。
2、混凝处理混凝处理已被视为一种有效的氨氮废水处理技术,它能够有效的去除氨氮及其他悬浮物质。
其去除效果极佳,而且具有易操作、低成本、再来源化利用等特点。
3、膜技术膜法是最近发展起来的氨氮废水处理技术,它利用膜通道将氨氮进行过滤及分离,以达到去除氨氮的目的。
它具有高效、低成本、无污染、安全可靠等优点,可有效的处理氨氮废水,提高废水的回用水质。
三、结论氨氮废水的处理技术,从过去的化学及物理方法,到现在的生物方法,再到未来发展中的无害处理、混凝处理及膜技术,已经取得了很大的进步。
氨氮废水处理技术及应用研究随着人类经济和社会的快速发展,工业生产和城市化日益加速,大量的废水从生产和生活中排放出来,并且未经过充分的处理直接排放到环境中,导致水污染严重。
其中氨氮废水是一种常见的污染物之一,如果不得当地处理会给环境和人类造成巨大的危害。
因此,氨氮废水的处理技术和应用研究变得至关重要。
一、氨氮废水的成因及危害氨氮废水主要来自污水处理、养殖业、化学工业、食品加工、造纸等行业。
其中,养殖业是氨氮废水的主要来源之一,因为养殖过程中会产生大量的养殖废水,其中氨氮含量很高,排放后会对环境产生重要的污染危害。
氨氮废水的主要危害有以下几个方面:1、水体富营养化氨氮进入水体后,一旦水体内的溶解氧含量不足,就会被微生物还原为亚硝酸盐和氮气等,其中亚硝酸盐是酸性物质,会导致水体的pH值下降,从而影响水生物的生存和生长,同时也会加快植物的寿命,加速腐败。
2、影响水生物氨氮进入水体后,会对水中的生物造成直接或间接的影响。
在氨氮含量较低时,鱼和水生生物的生长会被促进,但是当氨氮含量超过一定量时就会带来负面的影响。
高含量的氨氮会影响水生生物的呼吸和藏食,对它们的生长和发育产生不利的影响。
3、对人类健康的影响氨氮经口进入人体后,可以对人体产生危害,引起疾病。
在饮用含氨氮超标的水时,会引发腹泻、恶心、呕吐等症状,严重时甚至会导致大量腹泻而致死。
因此,氨氮废水的处理变得尤为重要。
二、氨氮废水处理技术下面我们主要介绍一下氨氮废水处理的几种技术。
1、曝气法曝气法是一种常用的处理氨氮废水的技术,主要应用于生物处理工艺中。
曝气法可以通过增加氧气的浓度,促进废水中有机物质的降解,并利用有氧条件下细菌的活动使氨氮转化为无害的亚硝酸盐和硝酸盐等化合物。
2、生物膜法生物膜法是一种将生物附着在载体上的处理技术,生物膜在水中面积较小,但密度很大,能够高效地吸附和利用废水中的有机物和氮,达到完善的生物处理效果。
3、离子交换法离子交换法是一种利用交换树脂对废水中的氨氮进行去除的技术。
氨氮废水的处理技术及发展氨氮废水的处理技术及发展摘要:氨氮废水是由于工业、农业和城市污水排放中含有氨氮而产生的一种污染物。
氨氮废水具有较高的溶解性和毒性,对水体生态环境和人体健康造成了严重的威胁。
因此,氨氮废水的处理技术及发展备受关注。
本文综述了氨氮废水的处理技术,包括物理、化学和生物处理方法,并对其发展趋势进行了讨论。
1.引言氨氮废水是工业、农业和城市污水排放中普遍存在的一种污染物。
主要来自于肥料、养殖业、制药业、纺织业等行业的生产过程中,以及人类排泄的尿液中。
氨氮废水的高浓度和毒性对环境和人体健康造成了严重威胁,因此,氨氮废水的处理技术及发展备受关注。
2.氨氮废水的特性氨氮废水的主要特性包括高浓度、溶解性强、毒性大等。
氨氮浓度超过环境标准会导致水生生物死亡和水体富营养化等问题。
此外,氨氮还会与有机物反应生成亚硝酸盐和硝酸盐,进一步加重水体污染程度。
3.氨氮废水的处理技术3.1 物理处理技术物理处理技术主要包括气浮法、吸附法和过滤法等。
其中,气浮法通过在氨氮废水中注入气体来形成气泡,使氨氮颗粒浮于水面,然后通过刮板进行除去。
吸附法运用吸附剂吸附氨氮颗粒,例如活性炭、聚合物等。
过滤法则利用过滤介质将氨氮颗粒拦截在过滤介质中。
这些物理处理技术简单易行,并且不会产生二次污染,但处理效果受到浓度、温度和pH值等因素的影响。
3.2 化学处理技术化学处理技术主要包括沉淀法、离子交换法和吸附交换法等。
沉淀法利用化学反应使氨氮生成不溶于水的沉淀物,例如氢氧化铁和氢氧化铝。
离子交换法通过离子交换材料上的离子交换来去除氨氮颗粒。
吸附交换法使用吸附材料吸附氨氮颗粒,例如氨基树脂、陶粒等。
这些化学处理技术处理效果较好,但运行成本较高,并且产生的浮渣、污泥需要进一步处理。
3.3 生物处理技术生物处理技术是利用微生物将废水中的氨氮转化为无机氮的技术,主要包括曝气法、厌氧/好氧法和生物膜法等。
曝气法通过将氨氮废水暴露在空气中,利用空气中的氧气将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐。
污水处理的经济效益与投资回报污水处理是指将废水中的污染物去除或减少到一定标准,使其达到环境排放要求的工艺过程。
随着城市化进程的加速和环保意识的提升,污水处理成为一个备受关注的话题。
本文将探讨污水处理的经济效益以及投资回报。
一、污水处理的经济效益1.1 资源回收利用污水中含有很多有机物和营养物质,经过适当的处理,可以实现资源的回收利用。
例如,污水中的氮、磷等营养物质可用于农业灌溉,提高农作物的产量和质量;污水中的有机物可经过生物发酵转化为沼气,用于发电或作为燃料。
这些资源的回收利用可以有效降低生产成本,提高经济效益。
1.2 减少环境污染未经处理的污水直接排入水体或土壤中,会造成严重的环境污染。
污水处理工艺可以有效去除污染物,减少对环境的影响。
通过合理规划和运营,污水处理厂可以实现排放标准的达标,降低水体和土壤的污染物浓度,保护生态环境,减少环境修复和治理成本。
1.3 提升人居环境污水处理的提升人居环境质量,改善生活条件。
处理后的污水可以用于景观水体的供水、公园绿化的灌溉等,使城市变得更加宜居。
同时,处理后的污水可以减少恶臭和病菌的传播,降低疾病的发生率,提高居民的生活质量。
二、污水处理的投资回报2.1 政府投资污水处理是一项重要的公共基础设施建设,通常由政府主导投资。
政府投资污水处理的主要目的是保护环境和公共卫生,提高城市的可持续发展能力。
投资回报主要体现在降低环境治理成本、减少疾病治疗费用以及提高城市形象和吸引力等方面。
2.2 企业投资污水处理也是企业可持续发展的重要组成部分。
许多企业会自行建设污水处理设施,以达到环保要求,并提高效益。
企业投资污水处理的主要回报包括减少环境罚款、降低水资源成本、改善企业形象以及利用资源回收利用带来的经济效益等。
2.3 居民投资部分城市或社区还鼓励居民参与污水处理设施的建设和管理。
居民投资的回报主要是改善居住环境、提升生活品质和增加居民参与感。
例如,居民可以通过投资合作社或入股污水处理厂获得一定的经济和社会回报。
随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,含氮化合物的排放量急剧增加,已成为环境的主要污染源,并引起各界的关注。
经济有效地控制氨氮废水污染已经成为当今环境工作者所面临的重大课题。
1氨氮废水的来源含氮物质进入水环境的途径主要包括自然过程和人类活动两个方面。
含氮物质进入水环境的自然来源和过程主要包括降水降尘、非市区径流和生物固氮等。
人类的活动也是水环境中氮的重要来源,主要包括未处理或处理过的城市生活和工业废水、各种浸滤液和地表径流等。
人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源,大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带入地下水和地表水中。
随着石油、化工、食品和制药等工业的发展,以及人民生活水平的不断提高,城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮的含量急剧上升。
近年来,随着经济的发展,越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。
氮在废水中以有机态氮、氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)以及亚硝态氮(NO2--N)等多种形式存在,而氨态氮是最主要的存在形式之一。
废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮,主要来源于生活污水中含氮有机物的分解,焦化、合成氨等工业废水,以及农田排水等。
氨氮污染源多,排放量大,并且排放的浓度变化大。
2氨氮废水的危害水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的有害影响:(1)由于NH4+-N的氧化,会造成水体中溶解氧浓度降低,导致水体发黑发臭,水质下降,对水生动植物的生存造成影响。
在有利的环境条件下,废水中所含的有机氮将会转化成NH4+-N,NH4+-N是还原力最强的无机氮形态,会进一步转化成NO2--N和NO3--N。
根据生化反应计量关系,1gNH4+-N氧化成NO2--N消耗氧气3.43 g,氧化成NO3--N耗氧4.57g。
(2)水中氮素含量太多会导致水体富营养化,进而造成一系列的严重后果。
由于氮的存在,致使光合微生物(大多数为藻类)的数量增加,即水体发生富营养化现象,结果造成:堵塞滤池,造成滤池运转周期缩短,从而增加了水处理的费用;妨碍水上运动;藻类代谢的最终产物可产生引起有色度和味道的化合物;由于蓝-绿藻类产生的毒素,家畜损伤,鱼类死亡;由于藻类的腐烂,使水体中出现氧亏现象。
污水处理过程及效益分析污水处理过程及效益分析1. 污水处理过程污水处理是指对废水进行物理、化学和生物处理,以去除其中的悬浮物、溶解性有机物、溶解性无机物、细菌和等有害物质,使其达到国家和地方的排放标准,或者能够循环利用的水质要求。
污水处理的一般过程包括:预处理:主要是通过物理方法去除废水中的固体悬浮物以及沉淀物,包括筛分、沉淀和过滤等操作。
一级处理:采用生物方法处理污水中的有机物,通常利用好氧微生物和厌氧微生物降解有机物,去除化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)。
二级处理:主要是针对废水中的氮、磷等无机物进行处理,通过硝化、反硝化和磷酸盐沉淀等工艺去除。
三级处理:进一步去除废水中的悬浮物、沉降物、重金属等有害物质,以达到更高的水质要求。
2. 污水处理的效益2.1 环境效益污水处理可以有效减少废水中有害物质的排放,避免对自然环境造成污染和破坏。
通过处理,可以去除废水中的悬浮物、有机物和无机物,降低废水对水体的污染程度,保护水资源。
,污水处理可以减少废水中的氮、磷等营养物质的排放,防止造成水体富营养化,减少藻类水华的发生,维护水生态的平衡。
2.2 社会效益污水处理可以改善城市环境卫生状况,减少臭味和噪音污染,提高市民的生活品质。
合理处理废水可以降低疾病传播风险,保护居民的健康。
,污水处理还可以提供可再生的水资源,供农业灌溉、工业用水等,减轻对自然水资源的压力。
2.3 经济效益通过适当的污水处理,废水可以净化后重新利用,节约了水资源。
回收废水中的有机物和营养物质,可以转化为肥料和能源,实现资源的循环利用。
,污水处理能够有效解决水污染问题,避免相关的环境治理和修复成本,降低社会经济的负担。
结论污水处理是一项重要的社会和环境工程。
通过合理的处理过程,可以达到净化废水、保护环境、改善生活品质和节约资源的效益。
正确进行污水处理,对于维护人类健康、保护水资源和可持续发展具有重要意义。
污水处理的投资效益分析污水处理是一项重要的环境保护工作,它对于城市发展、生态平衡以及公众健康都具有重要意义。
在投资污水处理设施时,准确评估其投资效益是至关重要的。
本文将对污水处理的投资效益进行分析,并探讨如何最大化其经济回报。
一、污水处理设施的投资成本投资污水处理设施的成本包括设备购置、施工安装、土地购置、运营维护等多个方面。
设备购置和施工安装是主要的投资项,其中设备购置费用与产能、处理工艺以及处理能力等因素密切相关。
土地购置费用根据地区不同而有所差异。
运营维护费用则包括人工费、能源费、化学药剂费等。
二、污水处理的经济效益1. 环境效益污水处理设施的建设使得废水能够得到有效的处理,减少了对环境的污染,改善了水质,提高了生态环境质量。
经过处理后的水体可以作为再生水资源,用于农业灌溉、城市绿化等,减少对地下水和淡水资源的依赖。
2. 疾病防控效益污水中含有大量的病原微生物和其他有害物质,如果未经处理直接排放到自然水体或土壤中,会对人体健康造成威胁。
污水处理设施的建设能够有效减少疾病的传播,保护公众健康,降低医疗成本。
3. 经济效益污水处理设施的建设和运营为相关行业创造了就业机会,促进了当地经济的发展。
同时,通过再生水资源的利用,可以降低用水成本,促进工业和农业的可持续发展。
此外,污水处理后的水体质量提高,有利于生态旅游业的发展。
三、污水处理投资效益的评估方法1. 投资回收期投资回收期是评估投资效益的重要指标之一。
通过计算投资回收期,可以判断投资是否具有可行性。
一般来说,投资回收期越短,投资效益越好。
2. 内部收益率内部收益率是项目投资获得的累积现金流与投资成本相等时的贴现率。
内部收益率越高,说明投资效益越好。
3. 成本效益分析成本效益分析是比较投资产生的效益与投资成本的比较,从而判断投资是否值得进行。
成本效益比越高,说明投资效益越好。
四、最大化投资效益的策略1. 技术选型在选择污水处理设备时,应选择技术先进、效率高、运行成本低的设备,以降低运营维护费用和能耗。
氨氮废水处理技术的研究及应用现状【摘要】氨氮是我国水体污染总量控制的重要指标,来源广泛,具有一定的危害性。
本文针对不同的氨氮处理方法及其适用的氨氮废水类型进行探讨,形成综述,以供今后氨氮废水处理应用为参考。
【关键词】氨氮;废水处理;技术;应用氨氮是我国地表水水质和地下饮用水水源水质的主要污染指标之一,水中氨氮过高会严重影响水质,抑制水中生物生长甚至导致死亡。
我国将氨氮列为水体污染的重要控制指标,《水污染防治行动计划》中要求对氨氮等污染物采取针对性措施,加大整治力度;《“十三五”生态环境保护规划》中把氨氮列为控制排放总量的主要污染物,要求在“十三五”期间的排放总量减少10%,为约束性指标。
为有序达到2035年美丽中国和本世纪中叶社会主义现代化强国中长期战略目标,我国力争在“十四五”期间水环境质量持续改善,依旧会持续削减氨氮等主要水污染物排放总量。
不同类型的氨氮废水特性不同,其适用的处理方法也存在区别,只有保证氨氮废水中氨氮外排达到最佳效果,才能最大限度削减水体污染和消除人们健康安全的隐患。
因此,如何针对不同类型的氨氮废水选用适宜的处理方法具有重要的意义,1.氨氮废水简述氨氮指的是水体中的氨态氮,存在形式包括游离态氨和铵离子,通常情况下采用NH3-N表示,水中游离态氨和铵离子之比受pH值和温度影响,含有NH3-N的废水称为氨氮废水。
氨氮废水主要来源主要农业、工业和生活废水,农业的氨氮废水主要来源养殖业的含氮排泄物以及农作物施用氮肥后冲刷到附近的地表水,生活中的氨氮废水主要来源于生活垃圾渗滤液和排泄物产生的废水,工业上的氨氮废水来源于金属冶炼、石油化工、食品加工等行业的排放废水[1]。
氨氮是造成水体富营养化的主要污染物,水中氨氮过高时会导致一些有害水体的生物繁殖,影响鱼类和植物的生长,且游离态氨的毒性高于铵离子。
周金波等[2]研究表明轮叶黑藻、苦草、金鱼藻和小茨藻4种耐污能力的沉水植物分别在氨氮为6、6、4和2mg/L以上的水体中生长受到影响而分别在氨氮为16、16、8和6mg/L的水体中全部死亡;王志飞等[3]研究表明金沙江水体中氨氮对细鳞裂腹鱼幼鱼的半致死浓度和安全浓度为81.92mg/L,而游离态氨的半致死浓度和安全浓度为2.20mg/L和0.22mg/L。
新型旋转填料床吹脱氨氮废水的实验研究谷德银;刘有智;祁贵生;陈小艳【摘要】转子结构为相互嵌套的填料环的新型旋转填料床是基于强化气膜控制传质过程的新型高效传质设备。
以空气作为气提剂,在新型旋转填料床中对氨氮废水进行吹脱实验研究,考察了吹脱过程中气液比、pH值、超重力因子、循环次数等因素对氨氮脱除率的影响。
实验结果表明:在温度10℃,气液比1000,pH 值为11.0,超重力因子为67的实验条件下,单级氨氮脱除率为43.87%,而经过4次循环吹脱后,氨氮脱除率达到80.2%,经过8次循环吹脱后,氨氮脱除率达到90.1%。
通过对比分析,在相近的操作条件下,新型旋转填料床的氨氮脱除率明显高于文献错流旋转填料床,表明新型旋转填料床能有效地强化气膜控制的传质过程。
%The rotor structure of the novel rotating packed bed (RPB) is nested packing rings, which is a new efficient apparatus for intensifying the gas-side mass transfer resistance controlled process. Ammonia-nitrogen wastewater was stripped by air in the novel RPB, and the effect of gas-liquid ratio, pH value, high-gravity factor and the number of cycles on were studied experimentally. The results showed that the single-stage removal rate of ammonia-nitrogen was 43.87% under following operational conditions:temperature of 10℃, gas-liquid ratio of 1000, pH value of 11.0, high-gravity factor of 67, and the removal rate of ammonia-nitrogen could reach 80.2%and 90.1%, respectively, after 4 and 8 cycles. The removal rate of ammonia-nitrogen in the novel RPB was much higher compared with that of the cross-flow RPB, which indicated that the novel RPB couldintensify effectively the gas-side mass transfer resistance controlled process.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P1-4)【关键词】旋转填料床;氨氮废水;吹脱;传质【作者】谷德银;刘有智;祁贵生;陈小艳【作者单位】中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心,山西太原 030051;中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心,山西太原 030051;中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心,山西太原 030051;中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TQ09;TQ085.41来自合成氨等工艺的生产废水含有极高浓度的氨,这些高浓度的氨氮废水进入江河湖泊后,会造成水体的严重富营养化、促进水中藻类繁殖,鱼类及其它水生物结合氧的能力下降,直至因缺氧而死亡,水体随之发黑变臭,引起水质的恶化,破坏生态平衡[1]。
化工经济文章编号:1002-1124(2001)03-0042-03 旋转填料床处理氨氮废水的技术经济分析柳来栓 刘有智(华北工学院化学工程系 太原 030051) 摘 要:简要介绍了氨氮废水治理技术,在处理量为100L/h 氨氮废水中试成果基础上,预测了旋转填料床处理氨氮废水的工业化前景,并对它的技术经济性进行分析。
结果表明,旋转填料床处理氨氮废水技术以其明显的技术经济优势,在我国化肥企业有广阔的应用前景。
关键词:旋转填料床;氨;废水;处理;技术经济中图分类号:T Q 05111+9 文献标识码:BT echno -E conomic Analysis of I ndustrialization for T reatment of Ammonia -NitrogW aste w ater with R otating P acked B edLiu Laishuan Liu Youzhi(N orth China Institute of T echnology T aiyuan 030051China )Abstract :This paper gives a brief outline on the treatment of amm onia -nitrogen wastewater.Based on 100L/h process development unit tests ,prospect of industrialization for treatment of amm onia -nitrogen wastewater with rotating packed bed is forecast.The technology -economic analysis showed that this process has great industrial significance 1K eyw ords :R otating packed bed ;Amm onia ;Wastewater ;T reatment ;T echno -Economy收稿日期:2001-03-01作者简介:柳来栓,男,1968年生,硕士,讲师。
1 引言 传统化肥工业排放的氨氮废水给水资源及生态环境造成极大的危害。
氨氮污染可能引起江河湖泊水体藻类过度繁殖,形成富营养状态,大量消耗水中的溶解氧,致使鱼类和其它水生物窒息死亡,威胁生物的生长,破坏生态平衡。
随着人们环保意识的增强及国民经济可持续发展战略的实施,氨氮废水的治理已越来越为人们所重视。
我国于1992年7月颁布的《合成氨工业水污染物排放标准》对合成氨厂废水中的氨氮含量按不同规模及不同原料结构也作了明确规定。
目前,氨氮废水治理方法很多,但不同程度存在许多不足,很难普遍推广,结合我国氨氮废水的实际情况,开发新的氨氮废水治理方法及设备势在必行。
2 国内外研究概况 从70年代后期美国环保局制定氨氮排放标准后,氨氮废水处理技术层出不穷。
目前,氨氮废水处理的方法主要有空气气提法、蒸汽汽提法、预氯化-活性炭吸附法、离子交换法、氧化池法、生物硝化-反硝化法等[1],氨氮废水治理方法的技术经济评估指标如下表[2]。
表1 各种方法的费用比较氨氮脱除方法净化能力/m 3/d 处理费用/美分/m 3特点空气气提法2184×104015操作简单,可靠性高,运行费用低蒸汽汽提法2163×104214蒸汽耗量大,热能回收困难预氯化—活性炭吸附法213×1041180投资低,消耗氯气,操作费用高沸石离子交换法517×104313选择性好,投资大,维修困难电渗析法517×104413预处理要求高,投资和运行费用高反渗透法517×1048116氨得到回收利用,膜使用寿命短硝化法-反硝化法318×104019~111处理时间长,适用于低浓度废水 由上表可知空气气提法技术可靠,投资费用和运行费用相对较低,是处理氨氮废水技术中最成熟、运用最广泛、运行成本最低的一种方法。
空气气提Sum 84N o 13 化学工程师Chemical Engineer 2001年6月法自二十世纪初提出以来,以其结构简单、操作稳定以及高效、经济等优点在水处理领域广泛应用[2]。
空气气提法是利用相间氨浓度差促使水中游离氨向空气中扩散的一种单元操作,在此单元操作中气提速率与气体接触方式及相间浓度密切相关。
目前,已有包括填料塔、喷淋塔、扩散曝气池、贮水塘等多种系统用于氨的空气气提,其中填料塔已达到工业化规模。
然而,填料塔在运行过程中产生诸多负面效应而妨碍其优越性的充分发挥。
其中,碳酸钙污垢的沉积是填料塔运行过程中遇到的较严重问题。
在以空气气提法处理氨氮废水过程中,通常用石灰调节水中的pH值,以使大部分铵离子转化为游离氨。
废水进入塔内与空气接触时,水中的钙离子便与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀并沉积于填料上。
长时间沉积的碳酸钙沉淀致使气液通道变窄,甚至阻塞。
所以,填料必须定期冲洗维修,从而增加了运行及维修费用。
另外,填料塔体积庞大,耗用填料量多,投资费用高。
1994年南京化工大学的沈浩、施南庚等[3]首次开展了旋转填料床技术用于吹脱氨氮废水的实验研究。
实验的模拟氨氮废水浓度为50~500mg/L,在气液比为200时,得到的最低传质单元高度为3014mm,吹脱率为10%~15%。
华北工学院化学工程系从1999年开始进行了这方面的研究工作,经过一年多的艰苦努力和上百次的潜心研究,已成功地完成了处理能力为0125m3/h的小试实验,实验达到的主要技术指标为:采用太原化肥厂实际废水,氨氮废水pH值在1018~1115范围内,气液比为1200时,传质单元高度最低达20mm,单程吹脱率可达85%。
3 工业化前景预测311 工艺流程氨氮废水首先在调节池加固碱或碱溶液调pH 值,然后通过送入超重机,与风机鼓入的空气在旋转填料床内进行逆流传质。
氨氮废水由转床内腔的液体分布器均匀喷洒到转床内缘后,受高速旋转填料的作用,在几十到几百倍重力加速度条件下,以高分散、强混合的形式与空气逆流接触,经两级串联吹脱,出口氨氮废水即可达到化肥企业废水排放标准,含氨气体送往吸收装置回收利用。
工艺流程图如下:图1 工艺流程312 技术特点(1)气液比低、吹脱率高进口pH值为1018~1115、气液比为1200~2000m3/m3范围内,旋转填料床处理氨氮废水的吹脱率≥98%。
(2)设备小维修方便体积传质系数大幅度提高,传质单元高度仅为01015~01070m,设备体积小占地面积少,安装维修不需要大型辅助机械。
(3)液体流速高,污垢不宜沉积液体在旋转填料床内的流速极高,填料与流体之间的剪切力极大,污垢及好氧生物和藻类不易沉积在填料层中,保证设备的长期正常运行。
(4)过程放大容易,开车、停车时间短在数分钟内就能达到稳定运行状态,更适合间断氨氮废水排放的处理。
313 经济分析采用旋转填料床处理20t/h氨氮废水工程总投资及工厂运行成本估算见表2和表3。
表2 处理20t/h氨氮废水设备投资序号项目数量金额/万元1设备:输送泵2013 风机13 超重机240 辅助设备24 2土建40m283其它费用104合计6513 本项目年运行费用4514万元,折合218元/t废水。
若将吹脱出的氨气加以吸收,则每年可回收氨1512t,每吨售价按800元计,价值1211万元,氨氮废水治理达标后,氨氮废水排污费又可适当减免。
由此可见,采用该方案治理氨氮废水,并加以回收利用,不仅可以大大减轻环境污染,而且还可以变废为宝,减少资源浪费。
(下转第45页)2001年第3期 柳来栓等:旋转镇料床处理氨氮废水的技术经济分析 4365%的NaOH溶液(50m L)中,搅拌1h,过滤,滤质加到50m L异丙醇和6g-氯乙酸的混合物中,用盐酸调pH至中性,过滤,滤液慢慢加到1L丙酮中,沉淀得羧甲基甲壳质钠盐,用乙醇洗涤,干燥备用(C M-CT)。
取一定量的C M-CT配成[N]=010215M的水溶液,取1g HPtCl6・2H2O溶于水配成[Pt]=010386M 的溶液,将二者混合,在100℃,H2保护下回流6h,溶液由黄变灰黑,生成含Pt量为010386mm ol的不同N/Pt比的C M-CT-Pt均相催化剂。
3 实验结果与讨论311 最佳N/Pt克原子比的选择通常催化剂的最佳配位基浓度即N/Pt克原子比是其自身固有的特性,与底物无关。
以苯甲酸加氢为例测得N/Pt克原子比与加氢初速度υ0的关系如表1所示,υ0为吸氢量达50%以前的平均速度。
表1 N/Pt克原子比与吸氢初速度的关系N/Pt克原子比12345681012υ/m L/min013901500157017201760173016601570142 加氢条件:催化剂中Pt含量010386mm ol;底物2mm ol;反应温度60℃;常压。
由表1可知,N/Pt克原子比为5时加氢初速度最快。
312 最佳反应温度的选择温度升高,吸氢速度加快,但溶剂蒸气压也增大,会阻碍H2与反应物的接触。
313 pH值对催化氢化初速度的影响苯环化合物催化加氢的最佳pH值与其结构有关。
苯酚、苯甲酸、苯胺、硝基苯的吸氢初速度与pH 值的关系,反应均在最佳反应温度下进行。
314 反应时间对转化率的影响实验发现,反应5~6h后,苯酚、苯甲酸、苯胺和硝基苯的转化率均可达100%。
4 结论(1) 羧甲基甲壳质-铂均相催化剂对苯胺等苯环化合物的加氢具有催化活性,转化率均达100%。
(2) 该催化剂具有重要的工业应用价值。
参 考 文 献[1] S tahl,L.S,H om ogeneous Phase Catalytic Hydrogenation forAromalics.J.Am.Chem.S oc,1998,(120):24051[2] 陈宗翰,江英彦1高活性烯烃和芳香族化合物的加氢催化剂-二甲胺基聚氯乙烯-铑化合物1催化学报,1981,(2):1491(上接第43页)表3 年运行费用表序号项目费用/万元备注1电3018按013元/kWh计2蒸汽514用于冬季加热3药剂018生石灰180元/t4折旧414使用年限15年5维修216按4%计6工资1147合计4514 3年运行时间8000h4 结论 (1)采用旋转填料床处理氨氮废水,氨氮去除率高达98%。
每年减少向环境排放氨氮1512t,具有潜在的经济效益和良好的环境效益。
(2)旋转填料床处理氨氮废水技术具有投资少、运行费用低、简便易行等特点,为技术和资金缺乏的中小型化肥企业开辟了新的治理途径。
参 考 文 献[1] 周轲1合成氨厂含氨废水治理技术的进展1兰化科技,1994,(3):61-631[2] 王宝贞1水污染控制工程1北京:高等教育出版社,1996,76-1301[3] Haze,E..Clean Water and H ow to G et it.New Y ork:JohnWiley and S ons,1907,32-461[4] 沈浩,施南庚1用离心传质机对含氨废水进行吹脱1南京化工学院学报,1994,16(4):58-6012001年第3期 李桂春:羧甲基甲壳质金属络合物均相催化性能研究 45。