目前,处理含氨废水的方法主要有:汽提精馏回收或高空排放、直接蒸发、离子交换回收、折点加氯氧化或生物硝化。其中离子交换回收和折点加氯氧化因具有***大、处理费用高等缺点,所以很少被使用。大量研究表明,汽提精馏法处理高浓度氨水效果好,而且可以分别从废水中资源化回收其中的氨和盐,制备高纯浓氨水和盐产品,进而提高了企业环保设施的经济效益、降低运行成本。目前,工业废水处理行业还处于行业发展的前中期,未来的市场空间很大。
汽提精馏技术回收水中氨的物理化学原理是基于氨与水分子挥发度的差异,通过在脱氨塔内进行数十次气液相平衡,将氨以分子氨的形式从水中分离,然后以氨水或液氨的形式进行回收。对大部分冶金企业而言,氨是以中和剂、沉淀剂等形式被添加到生产体系中,汽提精馏技术直接将废水中的氨回收成符合企业生产用的高浓度氨水,既保护环境,又回收资源。废水中含有大量废渣及溶解性高浓度有机物,如不经过处理而排入周围水体,必将造成严重的环境污染。
整个氨氮的去除过程涉及气、液、固的三相,络合平衡、溶解平衡、反应平衡。脱氨系统必须从热力学、动力学两个方面分别开展研发,才能保证氨氮的稳定、低耗达标。通过反应热力学研究和反应条件配置确保处理后的氨氮浓度≤15mg/L,通过反应动力学研究和反应器优化设计,保证反应速率,减少停留时间、缩小反应器设备***。氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。
(1)大气中化石燃料燃烧和汽车尾气排放的氮氧化物和由雷电产生的N2O5转而形成HNO3等含氮化合物,一旦受降淋洗就进人地面水体中。
(2)过址使用的植物肥料(氨水、尿素、铵盐肥料、HNO3肥料等)通过灌溉排水进入地面水或通过土壤渗入地下水中。
(3)动物的排泄物和动植物腐烂的分解产物。
(4)生活污水和某些含氮工业废水的排放。
(5)水流经某些含氮的矿物层时也会溶解进入一氮索化合物。
氮在自然水体中的转化: 氮有多种氧化态,可以生成各种价态的含氮化合物。
因此,含氮有机化合物是很不稳定的。***初进入水中的氮素大部分是有机氮,在受水中微生物的作用后,则逐渐分解成简单的无机化合物,如由蛋白性物质分解成肽、氮基酸等,***后产生氨。缺氧时,有机氮分解的***后产物是氨。而在好氧条件下,氨还将继续分解转变为HNO2和HNO3。在水质分析中,测定各类氮素化合物,有助于探讨水源被污染的情况及目前分解的趋势。河流的自净作用包括有机性氮素化合物向无机碳素化合物转变的过程。这种变化进行时,水中的致病菌也逐渐消除。另外,因为废水中氨的平衡浓度受温度影响非常大,因此水温低时采用空气吹脱效率很低,一般不太适合在寒冷的冬季使用。因此测定各类氮素化合物,也可以协助了解水体自净的情况。根据水中氮素化合物的不同氧化阶段,可将它们分为凯氏氮、氨氮、亚硝S盐氮和硝S盐氮。
“十二五”如何解决工业废水?
对于工业废水处理来说,严格的标准、严格的监管体系很重要,技术发展也很重要,要让工业企业有可选择的技术解决方案。
“十二五”期间,***仍需要从产业结构调整、促进技术进步等角度重视工业废水处理。
首先,工业结构调整与产业(产品、产能)淘汰相结合。调整的对象是高能耗、高物耗、高污染和资源消耗型的工业行业和小型制造企业。如草浆造纸,煤化工、焦炭,染料等精细化工,酿造、木薯淀粉酒精,铅锌冶炼、电路板,发泡剂、离子膜烧1碱等。这些行业废水等污染治理难度大、***高、运行成本高。要严格控制这些行业的规模数量,产品尽量禁止出口,能够满足内需即可,或者转而依靠进口。与大气和地表水污染不同,地下水流动非常缓慢,受污染后常常数年乃至数十年不为人所知,具有隐蔽性和延1时性。针对这些行业,要采取的措施是严格环境管理制度,通过项目审批、环评等手段限制这些行业。
其次,提高排放标准、促进深度治理。当标准提高时,处理技术必须适应,增加工艺流程、采取关键技术、提高去除效率。同时,加强工业废水的循环利用、废水回用,深度处理、发展低排放技术等。
第三,推进清洁生产、发展循环经济。
第四,提高设施运行管理的技术水平。废水处理设施的运行管理水平至关重要,建设设施、工艺技术的科技支持固然重要,但支撑达标排放和减排的根本还在于运行。***技术的采用、缺陷的改造和保障正常运行都需要高新科技的支持,且后者要求更高。
然而,遗憾的是“十一五”水专项里涉及工业废水的项目不多,而“十二五”水专项里,工业废水处理方面几乎没有专门的研究课题。从工业废水角度看,***应加强技术研发和投入,企业需要经济可行、效果明显的解决方案。
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