电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究

电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究（精选6篇）

电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究 篇1

电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究

本文采用电解技术对高浓度氨氮废水进行处理研究,考察电化学方法对废水中高浓度氨氮的去除效果,并优化其工艺参数.结果表明,电流密度、Cl-1浓度、极板对数等均对高浓度氨氮的.电解处理效率有直接影响;综合考虑电耗、投加Cl-1量等经济因素和处理效果,其优化工艺参数为8A电流、NH+4与Cl-1的摩尔比为1:4、2对极板;此条件下氨氮的90min去除率为81.5%,电耗为63.6度.

作 者：贾建丽 何绪文 车冉 刘通 陈昊然 JIA Jian-li HE Xu-wen CHE Ran LIU Tong CHEN Hao-ran 作者单位：中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京,100083刊 名：九江学院学报英文刊名：JOURNAL OF JIUJIANG UNIVERSITY年，卷(期)：28(6)分类号：X703关键词：电解法 高浓度氨氮 电流密度 氯离子浓度

电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究 篇2

废水中氨氮的处理技术一直是各国学者研究的热门课题。脱氨方法有很多,目前在工业上应用的主要有生物脱氮法、吹脱法、折点加氯法、离子交换法等。生物脱氮法适用于处理含有机物的低氨氮浓度废水,该法技术可靠,处理效果好,主要应用于化工废水和生活污水的处理,但运行维护不易[1]。对于高浓度无机氨氮废水,如化肥废水、催化剂废水,目前工业应用较多采用吹脱法。折点加氯法和离子交换法适用于不含有机物的低浓度氨氮的废水处理[2],两种方法都具有一定的局限性,前者氯的投量大,产生大量消毒副产物,增加了饮用者的致癌危险,现在已经很少使用;后者一般采用沸石作为离子交换介质,需要用食盐进行再生,成本较高,宜于小型水厂采用[1,3]。因此有必要开发新的除氨氮技术,而采用ED技术除氨氮在国内外文献资料中鲜有报道。

电渗析的原理是在外加直流电场的作用下,利用阴阳离子交换膜对水中离子的选择透过性,阳离子透过阳膜迁移到阴极液中,阴离子透过阴膜迁移到阳极液中,从而达到浓缩、纯化与分离的目的[4]。ED在食品和除盐工业中已被大量采用[5],比如,乳清和白酒稳定化,蛋白质溶液的提纯[6],有机和无机酸的回收利用[7],分离氨基酸和蛋白质[8]等。近年来在水处理领域中ED的应用也得到不断的研发,比如,电镀废水中金属的回收利用,矿业工艺废水重金属回收,放射性废水的处理,去除饮用水中硝酸盐[1],污水中硝酸铵的处理,污水中铅离子的去除,去除苦咸水中的氟化物等。本试验采用ED去除不含有机物的水中的低浓度氨氮,在适宜的条件下,可达到90%以上的去除率。同时优化运行参数,对几个重要的影响因子进行考查分析,得出最优化的整体运行参数。这些影响因子包括原水pH值、离子浓度、氨氮浓度、流速、温度、电压等,试验分析结果显示,一般情况下,除了离子浓度,其他因素的影响近乎可以忽略。试验表明,ED除氨氮是可行的,它具有工艺简便、无需投加化学药剂[1]、去除效率高、运行稳定、维护费用低[10]、影响因素少等优点。

1 试验装置及方法

电渗析器的性能参数为:尺寸规格为200 mm×200 mm;组装方式为卧式组装,一级一段,每段6对膜;极板为钛镀钌网电极;膜为聚丙烯异相膜。电渗析器由极板、离子交换膜和隔板组成。

当含NH3-N的废水通入时,在直流电场作用下,产生NH+4和OH-的定位迁移。离子迁移结果使废水得到净化,NH3得到浓缩。试验装置如图1所示。试验前,先将自来水在水箱里陈化1 d,以防止自来水中余氯对电渗析膜的腐蚀。陈化后,往水中加入一定量的氯化铵,充分搅拌,使之完全溶解并分布均匀。再将配好的含氨氮水用潜水泵压入处理设备,由于电渗析对进水要求比较高,在原水进入ED装置之前,先经过一个过滤装置。ED淡水和浓水的出水都回流进入水箱,循环流动。

为防止膜堵塞,试验中间歇轮换阴阳极(EDR)[11],换极时间间隔为30 min～40 min,并且在试验过程中密切关注出水流量变化。试验中,电流保持在0.3 A～0.45 A之间,水温保持在17.3 ℃～22.0 ℃之间。

2 结果与讨论

去除效率以及浓度影响因子。

本试验考查的浓度变化范围为2.5 mg/L～10 mg/L,可以看出,除了刚开始试验时,设备未达到稳定运行的状态使去除率较低,其他时候ED对氨氮的去除率都达到稳定而较高的水平,平均去除率达89.92%;如果除去前两天的试验数据,平均去除率可达92.70%。可见,在试验的浓度范围内(<10 mg/L),ED对氨氮具有较高的去除效率。

浓度对去除率的影响主要体现在浓度差对扩散系数的影响上,而扩散系数又会影响表观迁移率,最后反映到对总迁移率的影响上[9]。很多研究人员用ED除盐或者去除其他离子(如氟离子、铅离子等),一般规律为:浓度增大,去除率随之上升,当浓度上升到一定程度后,去除率上升不明显,趋于稳定。T.Mohammadi等认为,高浓度时易发生浓差极化,妨碍了去除率的进一步上升。

在本试验考查的氨氮浓度范围内,进水氨氮浓度对氨氮去除效果几乎没有影响。极限电流密度(LCD)是ED研究和运行中最为重要的一个参数,除了受膜结构的影响外,LCD还受原水pH值、浓度、离子浓度等的影响,而这些也正是影响ED分离效率的主要因素[12]。

3 试验结论

电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究 篇3

摘要：针对某钢铁公司焦化厂剩余氨水,利用化工副产合成磷酸铵镁而进行化学气浮法预处理.首先,考察了不同操作条件如药剂配比、pH、反应温度等因素对氨氮去除率的影响;然后,在5 m3/h气浮装置上进行了中试.结果表明,对于总氨氮达2 600mg/L左右的高浓度氨氮废水,当pH=9.0、常温和n(Mg):n(P):n(N)=3.5:1.0:1.0时,废水中总氨氮去除率可达95%以上,余磷＜1 mg/L;气浮法污泥量约只有相应沉降法的`1/10～3/7.经气浮预处理后的废水能满足后续生化处理要求,且可回收含P、N及Mg等多种元素的磷酸铵镁(MAP)产品作高效复合肥.作 者：石顺存    万圣明    李志友    陈丹松    张辉    Shi Shuncun    Wan Shengming    Li Zhiyou    Chen Dansong    Zhang Hui  作者单位：湖南科技大学化学化工学院,湖南,湘潭,411201 期 刊：工业水处理  ISTICPKU  Journal：INDUSTRIAL WATER TREATMENT 年，卷(期)：2006, 26(9) 分类号：X703.1 关键词：氨氮废水    剩余氨水    化学气浮    磷酸铵镁   

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电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究 篇4

MBBR反应器处理制革废水的氨氮去除机理

摘要：通过移动床生物膜反应器试验装置,研究该工艺对综合制革废水中氨氮的处理效果及去除机理.试验结果表明:氨氮去除率随填着填料填充率增加而降低.当填料填充率为40%,填料表面氨氮承受负荷为0.1-0.8g/(m2・d)时,氨氮去除率为85%～95%,出水氨氮浓度为35～75mg/l,单靠降低负荷已无法进一步改善出水水质,但通过补充进水碱度、降低进水碳氮比、提高水温等一系列措施,可使反应器出水氨氮由降低至9～14mg/l.作 者：李光 吉宏 LI Guang JI Hong 作者单位：东南大学市政工程系,江苏南京,210096期 刊：科技信息 Journal：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：,“”(3)分类号：X7关键词：Moving Bed Biofilm Reactor(MBBR) 制革废水 氨氯 填料填充率 碳氮比

电解法去除高浓度氨氮废水工艺研究 篇5

生物-微电解组合工艺处理染料废水研究

摘要：采用上流式污泥床过滤器(upflow blanket filter,UBF)+曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)+微电解的组合工艺,对盐度接近2%、色度和COD分别约为8 000倍和600.5 mg/L的`染料废水进行处理.经过连续120 d的稳定运行后,组合系统处理效果良好,脱色率和COD去除率分别达到99%和75%以上.UBF和微电解单元均可以大幅度提高废水的可生化性,有利于进一步的生物处理.UV-Vis扫描和GC-MS分析表明,该组合工艺能破坏染料的发色基团和共轭双键,并能高效降解原水中的酚类、氯代有机物和复杂的杂环类化合物.实验结果表明,UBF+BAF+微电解的组合工艺是处理染料废水的一种有效方法.作 者：徐丽娜 赵华章 叶正芳 倪晋仁 作者单位：北京大学环境工程系,水沙科学教育部重点实验室,北京,100871期 刊：环境工程学报 ISTICPKU Journal：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING年，卷(期)：,1(12)分类号：X703.1关键词：生物处理 微电解 组合工艺 染料废水

高浓度氨氮废水处理试验研究 篇6

1.1 技术原理

吹脱法用于脱除水中氨氮, 即将空气通入水中, 使气液充分接触, 是水中的游离氨穿过气液界面, 向气相转移, 从而达到去除氨氮的目的, 常以空气为载体。

1.2 氨氮吹脱实验数据及分析

1.2.1 实验数据说明

由于条件限制, (1) 曝气量不足导致气液比达不到理论值, 若达到理论设计值, 去除率会更高。 (2) 液碱是一次性加入, 可能会导致数据偏差, 但不影响数据的分析。

1.2.2 实验数据曲线图

各温度下停留时间2h氨氮去除率如下:

1.2.3 实验数据分析

从上述数据可以看出: (1) 不加液碱吹脱1h去除率只有29.48% (初始p H为9.85, 还是比较高的前提) 。吹脱6h去除率才50.17%, 效率非常低, 直接舍弃。 (2) 45℃时吹脱1h (液碱投加30m L) 时去除率才达到53.99%, 所以可以舍弃在此工况下的运行。 (3) 当吹脱时间提高的2h时, 去除率明显上升, 50℃投加35m L液碱时去除率达到了82.27%。理论上55℃应该高于这个值, 但由于时间原因, 在此不做实验对比。从上述数据来看, 去除率达到80%以上是完全可以的。 (4) 因为SBR池温限制, 所以实验设计最高温度55℃。加之曝气量不足达不到理论设计气液比2 900-3 600, 因此只能延长停留时间弥补气液比的影响。当停留时间3h, 温度55℃时, 去除率达到了惊人的91.09%。综上所述, 吹脱数据非常理想, 事故水用吹脱方法完全可行。

2 三维电极法试验

2.1 试验原理

目前对三维电极法降解氨氮的机理有不同的观点:三维电极电解过程中产生氧化性极强的·OH和H2O2, 使氨氮氧化成氮气和水[3];部分有机物和氨氮在三维电极阳极上被直接氧化[4,5];有氯离子存在时, 去除氨氮的主要物质为三维电极产生的次氯酸根[6,7];上述3种效应兼而有之, 但对每种效应在氨氮降解中所起作用大小尚未明确。

2.2 试验装置与材料

采用自制三维固定床电极反应器, 如图1所示。

1—直流电源;2—气泵;3—阳极板;4—粒子电极;5—阴极板;6—电导线。

极间距20mm, 有效电解槽体积2L, 阳极为不锈钢板镀钛电极, 阴极为不锈钢板电极。3片阳极板, 3片阴极板, 单板电极有效面积为120cm2。三维电极电解时, 将本实验室制作的粒子电极颗粒填充于阴阳极之间, 利用空气泵向反应系统提供适量空气, 用转子流量计控制曝气量大小以使粒子电极颗粒均匀地悬浮于容器中。每隔30min取样检测NH3-N、p H。三维电极反应器中填装的粒子电极起到三维电极催化剂作用, 是三维电极反应的核心, 直接影响三维电极的处理效果。本试验采用的粒子电极颗粒由活性炭与铁按一定比例制成, 一定量金属铁的加入可以提高电解过程中羟基自由基产生的数量和生成速率。粒子电极颗粒粒径为2.0mm, 使用前先用试验废水浸泡使其达到吸附平衡。

2.3 讨论

三维电极法处理氨氮废水效果显著。研究表明无需调节废水p H, 控制电压14V, 加入200g自制粒子颗粒电极, 电解反应2h, 出水调节p H至9, 过滤, 出水NH3-N<15mg/L, 满足污水《污水综合排放标准》 (GB 8978—1996) 中的一级标准。

摘要：自2015年8月份污水处理系统开设以来, SBR池进水氨氮总体控制在250mg/L左右, SBR出水氨氮低于1mg/L, TN维持在710mg/L, SBR甲醇投加量经过优化后控制在1.1t/d左右。耗电约1.6万kW·h/d, 污水处理系统一直稳定运行了一个冬季。但从今年四月事故池化冰以来, 开始消耗事故水, 由于事故池水量进出不平衡 (消耗量4050m3/d) , 液位一直处于上升趋势。

关键词：化肥企业,高浓度,氨氮废水处理

参考文献

[1]吴立, 孙力平, 李志伟, 等.化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的试验研究[J].四川环境, 2009, (1) .