稀土氨氮废水处理技术研究进展

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稀土氨氮废水处理技术研究进展

稀土氨氮废水处理技术研究进展

1 稀 土氨 氮废 水 的来源
在 我 国 ,稀 土初级 产 品加工及 稀土 冶炼 主要 在包 头地 区。 其生 产过 程 : 酸与 白云鄂 博稀 土精 矿混 合并在 焙烧 浓硫 窑 中焙烧 使 精矿 分 解 , 后通 过 加碳 酸 氢铵 、 然 水浸 , 产 出 生
研究表明,气液比、H和温度对氨氮去除率都有显著 p
内蒙古科技大学能源与环境 学院, 内蒙古 包头 摘 0 41 10 0 要 : 绍了稀 土氨 氮废水的来源 , 介 综述 了稀土氨 氮废水的处理方 法, 包括直接蒸发结 晶法 、 吹脱法、 学沉淀法等, 化 并对
各 处理 ;废 水 ;处 理 稀 中 图分 类 号 : 0 . X731 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 2 2 4 2 1 )4 0 9 ~ 2 10 — 0 X(0 2 0 — 00 0
a mmo i n t g n n a i o e wa tw tr r se ae wee e iw d, cu i g i c e a o ai n r r ve e i ld n dr t v p r t me h d, bo (f n e o to lw一1 me h d, c e c l r cp tt n f to h mia p e i i i ao
了综 述 。
定 的经济效 益 。
22 吹脱法 .
吹 脱法 主要基 于气 液传 质 的原 理 ,通过 调节 氨氮 废水 的p H使 N 4转 化为 气态 N , 后通 过大量 曝气 使 水 中 H+ H ,然 N , H 向大气 中转 移 , 以达到去 除氨 氮 的 目的。 吹脱 主要受 氨 气 液 比 、H、 度等 因素影 响。 p 温
的效果 。 最优 吹脱 工艺参 数 为气液 比 3 0 ~ 0 p 2 0 40 ,H 1 , 0 0

拓展——氨氮废水处理技术研究进展

拓展——氨氮废水处理技术研究进展
可以看出, 提高 pH值有利于氨的去除。 吹脱法处理氨氮废水时, 操作较为简单,运行成本低, 常用来处理中、 高浓度的大流量氨氮废 水。 但此法也存在一些问题: (1)温度会影响氨氮的去除率, 低温会降 低处理效果; (2)吹脱法处理前, 废水 pH 值需要调至 11 以上,处理完 成后废水 pH 又需调至 6 ~ 9, 需要多次添加药剂; (3)吹脱时需要大 量蒸汽或空气。
二、氨氮污染主要来源
城市废水是指家庭、 公共设施和天然水资源排放的水。 随着生活水平的提高, 城市废水中化学物质种类增多, 尤其是含有大量的生物需氧量、 氨氮、 磷、 硝酸盐、 总悬浮物和脂质。城市废水通常在污水处理厂进行集中 处理, 废水具有水量大、 C/ N 低的特点, 最常使用的处理方法是生物法, 但是该法在一些高纬度或寒冷地区处理 城市氨氮废水时, 低温会抑制微生物的活性。 尽管还有许多关于鸟粪石法和吸附法的尝试,但鉴于城市废水水量 大, 出于成本考虑, 生物法处理仍然是推荐的方法, 为了增大生物法的适用条件, 近期关于耐低温菌株、 短程硝化 和厌氧氨氧化的研究逐渐增多。 此外, 厌氧膜生物反应器法处理城市废水时具有很好的经济性及实用性, 研究表 明, 该法对 COD 的去除率在 90% 以上, 同时仅消耗少量的可溶性铵和磷酸盐, 处理后的废水含有丰富的营养物 质, 可作为农业灌溉水使用。 颗粒污泥法最近受到了越来越多的关注, 研究表明, 该法可以去除 90% 的有机物和 铵。 同时,城市废水中的大部分铵和磷可以通过微生物异化作用被同化为微藻-细菌颗粒污泥, 处理过程产生的 CO2 可以被微藻利用。 因此, 厌氧膜生物反应器和微藻-细菌颗粒污泥处理法是极具发展前景的方法。
硝化反硝化生物处理技术是典型的活性污泥法。 有氧条件下, 硝化细菌将氨氮转化为硝酸盐。 随 后, 在缺氧条件下, 反硝化细菌将硝酸盐还原为无害的氮气。 在缺氧池中, 反硝化细菌以有机物为碳源, 以返回的硝酸盐和亚硝酸盐为电子供体进行反硝化, 同时, 还能将大分子有机物水解成小分子有机物, 提高后续好氧池的生物降解效率。 此外, 为了解决污泥回流问题, 提高氮磷去除效率, 还开发了循环曝 气池和厌氧-缺氧-好氧工艺等方法。 但由于回流比大、 曝气量大或废水 C/ N 低等原 因, 运行成本高, 应用受到限制。

β-环糊精改性沸石去除稀土矿区地下水氨氮污染研究

β-环糊精改性沸石去除稀土矿区地下水氨氮污染研究

β-环糊精改性沸石去除稀土矿区地下水氨氮污染研究β-环糊精改性沸石是一种新型的吸附材料,在去除地下水氨氮污染方面具有很好的应用前景。

稀土矿区地下水氨氮污染是当前环境问题面临的挑战之一,而β-环糊精改性沸石则是一种潜在的解决方案。

本文旨在探讨β-环糊精改性沸石在去除稀土矿区地下水氨氮污染方面的研究进展和应用前景。

稀土矿区地下水氨氮污染是由矿区排放的废水中的氨氮所引起的。

氨氮是一种有害物质,对环境和人体健康造成严重危害。

因此,去除稀土矿区地下水氨氮污染成为了一个迫切的任务。

β-环糊精改性沸石是沸石表面经过改性后形成的一种新型材料,具有良好的吸附性能。

研究表明,β-环糊精改性沸石具有高吸附容量、快速吸附速度和良好的选择性,可以有效去除地下水中的氨氮污染。

其吸附机制是通过β-环糊精和氨氮分子之间的相互作用力,使氨氮被沸石表面吸附和固定。

研究者们对β-环糊精改性沸石的应用进行了广泛的研究。

实验结果表明,在一定的操作条件下,β-环糊精改性沸石对地下水中的氨氮具有很好的去除效果。

在一系列的静态吸附实验中,β-环糊精改性沸石的去除率达到了90%以上。

同时,β-环糊精改性沸石还表现出较好的重复利用性能,多次循环使用后仍能保持较高的吸附能力。

除了静态实验,研究者们还进行了一系列动态实验来模拟实际环境中的地下水污染情况。

实验结果表明,β-环糊精改性沸石在动态环境中同样具有较好的去除效果。

在模拟的地下水流速下,β-环糊精改性沸石仍能够达到90%以上的去除率,并且能够很好地适应不同水质条件下的吸附。

此外,研究者们还对β-环糊精改性沸石的吸附机制进行了深入研究。

他们发现,β-环糊精的形成使沸石表面生成了一定的孔洞结构,这有利于氨氮的吸附。

同时,β-环糊精与氨氮分子之间的氢键作用力也是吸附的重要机制之一。

通过理论计算和实验分析,研究者们对β-环糊精改性沸石的吸附机制有了初步的解释,为进一步优化吸附材料提供了理论指导。

总之,β-环糊精改性沸石作为一种新型吸附材料在去除稀土矿区地下水氨氮污染方面具有广阔的应用前景。

氨氮废水处理技术研究进展

氨氮废水处理技术研究进展

氨氮废水处理技术研究进展氨氮废水处理技术研究进展摘要:氨氮废水是一种常见的工业废水,具有高毒性和难以降解的特点,对环境造成严重污染。

近年来,针对氨氮废水的处理技术不断发展,包括物理、化学和生物方法等。

本文对氨氮废水处理技术的研究进展进行综述,介绍了各种处理方法的原理和应用情况,分析了存在的问题,并展望了未来的发展方向。

一、引言氨氮废水是指含有高浓度氨氮物质的废水。

氨氮在工业生产中广泛存在,如化肥、石化、制药、食品加工等行业都会产生大量氨氮废水。

这些废水不仅对生态环境造成污染,而且对人体健康也有极大影响。

因此,氨氮废水的处理技术一直是环境科学和工程领域的研究热点。

二、物理处理方法物理处理方法是一种利用物理力学原理处理废水的方法。

常见的物理处理方法包括沉淀、吸附和膜分离等。

其中,沉淀是将废水中的悬浮物通过重力沉降分离的过程,吸附是利用吸附剂将废水中的氨氮物质吸附到表面,膜分离是通过膜的选择性渗透作用将废水中的氨氮物质与水分离。

物理处理方法具有操作简便、效果明显、不产生二次污染等优点,但也存在废水处理成本较高和废弃物处置问题等缺点。

三、化学处理方法化学处理方法是一种利用化学反应将废水中的氨氮物质进行转化或分解的方法。

常见的化学处理方法包括氧化还原反应、酸碱中和反应和复合絮凝等。

其中,氧化还原反应是通过氧化剂将废水中的氨氮物质氧化为无害物质,酸碱中和反应是通过酸碱中和将废水中的氨氮物质中和成中性物质,复合絮凝是利用絮凝剂将废水中的氨氮物质凝聚成沉淀物。

化学处理方法具有处理效果好、可控性强、适用范围广等优点,但也存在化学药剂消耗大和产生二次污染的问题。

四、生物处理方法生物处理方法是利用微生物和生物反应器等进行废水处理的方法。

常见的生物处理方法包括生物膜法、生物吸附法和生物降解法等。

其中,生物膜法是在膜表面形成生物膜,利用生物膜对废水中的氨氮物质进行吸附和降解,生物吸附法是利用微生物对废水中的氨氮物质进行吸附和转化,生物降解法是利用特定微生物将废水中的氨氮物质降解为无害物质。

《2024年氨氮废水处理技术研究进展》范文

《2024年氨氮废水处理技术研究进展》范文

《氨氮废水处理技术研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,氨氮废水已成为当前环境治理的重要难题之一。

氨氮废水的排放不仅对水体生态环境造成严重破坏,还威胁着人类的健康和生存。

因此,对氨氮废水处理技术的研究具有非常重要的现实意义和紧迫性。

本文将针对氨氮废水处理技术的研究进展进行综述,旨在为相关研究人员提供参考和借鉴。

二、氨氮废水来源及危害氨氮废水主要来源于化工、印染、养殖等行业的生产过程。

这些废水中含有大量的氨氮、有机物和其他污染物,如果不经过有效处理直接排放到环境中,将对水体生态环境造成严重破坏。

具体危害包括:水体富营养化、藻类大量繁殖、氧气消耗、生物群落结构改变等,进而影响水生生物的生存和人类的饮用水安全。

三、氨氮废水处理技术的研究进展1. 物理化学法物理化学法主要包括吸附法、离子交换法、膜分离法等。

其中,吸附法是利用吸附剂对氨氮进行吸附,从而达到去除的目的。

目前,活性炭、生物炭、分子筛等材料被广泛应用于氨氮废水的吸附处理。

离子交换法则是利用离子交换剂与废水中的氨氮进行离子交换,达到去除氨氮的效果。

膜分离法则是通过膜技术对废水中的氨氮进行分离和浓缩。

2. 生物法生物法是当前应用最广泛、效果最好的氨氮废水处理方法之一。

其中,硝化-反硝化工艺是生物法中最常用的技术。

硝化过程主要由硝化细菌完成,将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐;反硝化过程则是由反硝化细菌完成,将硝酸盐还原为氮气,从而实现氨氮的去除。

此外,还有一些新型生物技术如生物膜法、生物滤池等也被广泛应用于氨氮废水的处理。

3. 新型复合技术随着科技的进步,一些新型复合技术也逐渐应用于氨氮废水处理领域。

例如,电化学氧化法结合了电化学和氧化还原反应的原理,通过电解过程产生强氧化性物质,从而去除废水中的氨氮。

另外,光催化氧化法也受到了广泛关注,利用光催化剂在光照条件下产生强氧化性物质,对废水中的氨氮进行氧化分解。

这些新型复合技术具有处理效率高、操作简便等优点,为氨氮废水处理提供了新的思路和方法。

《2024年氨氮废水处理技术研究进展》范文

《2024年氨氮废水处理技术研究进展》范文

《氨氮废水处理技术研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,氨氮废水已成为一种常见的污染源,其治理成为当前环境保护的热点和难点问题。

氨氮废水的有效处理对改善环境质量、保障人类健康具有重要价值。

因此,深入研究氨氮废水处理技术,不断提高其处理效率和降低处理成本,对保护生态环境和可持续发展具有重要意义。

本文将围绕氨氮废水处理技术研究进展展开论述。

二、氨氮废水概述氨氮废水主要来源于化工、制药、农药、印染等工业生产过程中的废水排放,以及生活污水的排放。

氨氮废水的特点是氮含量高,对水体环境造成严重污染,可能导致水体富营养化、水生生物死亡等生态问题。

因此,如何有效处理氨氮废水已成为当前环境工程领域研究的重点。

三、氨氮废水处理技术研究进展1. 物理化学法物理化学法是氨氮废水处理中常用的方法之一,主要包括吹脱法、吸附法、离子交换法等。

其中,吹脱法是通过调节pH值,使氨氮以气态形式从废水中逸出,从而达到去除氨氮的目的。

吸附法和离子交换法则利用吸附剂或离子交换剂对氨氮进行吸附或交换,从而达到去除效果。

这些方法具有操作简便、处理效率高等优点,但存在成本较高、易产生二次污染等问题。

2. 生物法生物法是利用微生物的新陈代谢作用将氨氮转化为无害的化合物,包括硝化反应和反硝化反应两个过程。

生物法具有成本低、处理效果好等优点,被广泛应用于实际生产中。

近年来,生物法的研究重点主要集中在高效菌种的选育、反应器的优化以及工艺参数的调整等方面。

3. 新型技术随着科技的发展,一些新型的氨氮废水处理技术逐渐崭露头角。

例如,电化学法利用电化学反应将氨氮转化为无害物质;膜分离法利用膜技术对废水中的氨氮进行分离和回收;光催化氧化法利用光催化剂在光照条件下将氨氮氧化为无害物质等。

这些新型技术具有处理效率高、环保性能好等优点,为氨氮废水处理提供了新的思路和方法。

四、研究展望未来,氨氮废水处理技术的研究将更加注重综合性和可持续性。

一方面,需要进一步优化现有技术的工艺参数和设备结构,提高处理效率和降低成本;另一方面,需要积极探索新型的氨氮废水处理技术,为实际应用提供更多的选择和可能。

吹脱法处理稀土氯铵废水的实验研究

吹脱法处理稀土氯铵废水的实验研究
法。
气液 比
图 3 气 液 比对 氨 氮 去 除 翠 的影 响
3 实验 结果 与讨论
3 1 p 值对 吹脱效 果的影响 . H
由图 3可 以看 出 , 试验条件 下 , 气液 比的 在 随着
提高, 氨氮去除率逐渐升高。吹脱是氨气解吸过程 , 传质动力来 自于废水 中氨浓度成平衡的氨气组成和 吹脱气体 中氨气 的组 成之间的差值【 。当气液 比 3 J 增大时, 水的蒸发量也随之增加 , 吹脱气体中氨气的 : 8∞ 组成下降, 降低了吹脱的传质动力, 以至于在气液 比 ∞ 达到 60 00左右时, 氨氮的去除率开始下降。同时, 随着气液 比的增大 , 所需 的能耗 也增加 , 因此从去 除 率 和 能耗 两 个 方 面考 虑 , 液 比应 控 制 在 60 气 00左 右。
结果表 明, 在最佳实验条件下 , 氨氮的去除率可达 到 9 %以上 。用硫酸吸 收了尾气 , 8 实现 了资 源 回用 , 免了二次 避 关键词 : 稀土废水 ; 氯化铵 ; 吹脱 ; 氨氮 ; 正交
中图分类号 : 8 X71 文献标识码 : A 文章编号 :6 19 0 (0 0 0 .0 40 1 7—95 2 1 )40 3 —3
2 4 分析 方法 【 . l J
芝5 0
哥 4 5
鞲0 4
3 5 3 O 2 5
2 0 3 0 5 o 0 O4 o 0 05 o 0 06 0 0 07 o O o3 o 4 O 5 oS o S o6 0 5 07 0 5 o
氨氮: 纳氏试剂分光光度法 ;H值 : p 玻璃 电极
收 稿 日期 :0 91 7 20 —11
1 空压机 ;,. 冲容器 ; . 24 缓
3 吹脱及水浴 ; . 收容器 . 5吸

氨氮废水处理技术研究进展

氨氮废水处理技术研究进展

氨氮废水处理技术研究进展氨氮废水处理技术研究进展摘要:氨氮是一种常见的废水污染物,在许多行业的废水中存在,对环境和生态系统造成了严重的影响。

为了解决氨氮废水的处理问题,研究人员不断探索和改进各种氨氮废水处理技术。

本文综述了目前氨氮废水处理技术的研究进展,包括传统的生物法、物化法以及新兴的先进氧化技术等。

同时,还针对各种技术的优缺点进行了讨论,并对未来氨氮废水处理技术研究方向提出了展望。

一、引言氨氮是指氨和铵离子形式的氮的总和,广泛存在于冶金、电力、化工、农业等行业的废水中。

氨氮具有毒性大、难以降解、腐蚀性强等特点,对水体和生态系统的健康造成潜在威胁。

因此,氨氮废水的高效处理成为当前水环境治理的重要课题。

二、传统的氨氮废水处理技术传统的氨氮废水处理技术主要包括生物法、物化法等。

1. 生物法生物法是利用微生物去除废水中的氨氮。

常见的生物法包括曝气法、反硝化法、厌氧法等。

(1)曝气法曝气法是通过曝气设备将氧气输送到废水中,使氨氮转化为硝态氮。

优点是操作简单、能耗低,但需要大量曝气设备和较长的处理时间。

(2)反硝化法反硝化法是利用反硝化细菌将废水中的氨氮转化为氮气排放。

优点是处理效果好、对环境友好,但操作较为复杂。

(3)厌氧法厌氧法通过利用厌氧条件下的细菌将废水中的氨氮降解为氮气。

厌氧法具有处理效果好、能耗低等特点,但对反应环境要求较高。

2. 物化法物化法是利用化学和物理过程去除废水中的氨氮。

常见的物化法包括吸附法、膜分离法、化学沉淀法等。

(1)吸附法吸附法通过吸附剂吸附废水中的氨氮,适用于氨氮浓度较低的废水处理。

优点是操作简单、处理效果好,但可能带来二次污染。

(2)膜分离法膜分离法利用特殊膜材料将废水中的氨氮分离出来。

优点是处理效果好、操作方便,但需要定期清洗和更换膜。

(3)化学沉淀法化学沉淀法通过添加化学试剂与废水中的氨氮发生反应形成沉淀物,净化废水。

优点是处理效果好、操作简单,但对试剂的使用量和反应条件有较高要求。

一体式膜生物反应器处理稀土氨氮废水的实验研究的开题报告

一体式膜生物反应器处理稀土氨氮废水的实验研究的开题报告

一体式膜生物反应器处理稀土氨氮废水的实验研究
的开题报告
一、研究背景
稀土资源是我国的战略资源之一,但稀土开采和加工产生的废水含有高量的氨氮等有害物质,严重危害着环境和健康。

传统的废水处理方法往往存在技术成本高、处理效果差等问题,因此需要寻找更为高效的处理方法。

一体式膜生物反应器是近年来出现的一种新型反应器,具有空间利用率高、处理效果好、操作简便等优点,被广泛应用于废水处理方面。

本研究旨在探索一体式膜生物反应器处理稀土氨氮废水的可行性,并寻求最适合的运行参数。

二、研究目的
1.建立一种高效的稀土氨氮废水处理方法;
2.研究一体式膜生物反应器的处理效果;
3.寻找最佳的运行参数。

三、研究内容
1.搜集文献,了解稀土氨氮废水的成分和性质;
2.制备稀土氨氮废水,建立一体式膜生物反应器实验装置;
3.通过对反应器内的生物和膜参数进行调整,研究处理稀土氨氮废水的最佳运行条件;
4.对废水进出水样进行分析,评价反应器的处理效果。

四、研究意义
1.为稀土氨氮废水的治理提供了一种新的有效方法;
2.为一体式膜生物反应器在废水治理领域的应用提供了实验数据和理论依据;
3.为稀土冶金和化工企业的环保改善提供技术支持。

五、预期结果
通过实验研究,预计可以得到一个高效的稀土氨氮废水处理方法,并明确最适合的运行参数,为稀土冶金和化工企业的环保改善提供技术支持。

同时,预计可以为一体式膜生物反应器在废水治理领域的广泛应用提供更多的实验数据和理论依据。

拓展——废水中氨氮处理研究进展

拓展——废水中氨氮处理研究进展

废水中氨氮处理研究进展
3 、同步硝化-反硝化(SNO)工艺同步硝化-反硝化(SNO)工艺可同时进行硝化与反硝化过程。目前 国内外大量研究者进行了相关研究,采用间接曝气工艺,废水中氮的去除率可达到 90%以上。针对上海某污水 厂采用低氧曝气,当氧质量浓度为 0.5~1.0 mg·L-1时,废水中氮的去除率可达到 80%采用循序间歇式工艺去除 废水中的氨氮,焦化废水经循序间歇式工艺处理后,去除率达到 98%。
废水中氨氮处理研究进展
由于废水强度低,我国污水处理厂普遍存在污染物去除效率差、活性污泥有机物含量低的问题。 等建立厌氧-缺氧-好氧和吸附-厌氧-缺氧-好氧组合体系,对实现进水中碳源的转化以及通过氨氮同 化实现蛋白质和氨基酸的富集和回收进行对比研究,研究发现具有吸附过程的组合工艺对化学需氧 量、总氮和总磷的去除率分别为 88.7%、77.1%和 93.0%。采用吸附-厌氧-缺氧-好氧系统的组合工 艺显著优于前者,且氨同化率提高 26.7%。赵艳芳[18]等采用臭氧和活性炭组成的水处理联合工艺 处理废水中的氨氮,氨氮去除率达到 65%左右。
废水中氨氮处理研究进展
2、 离子交换法 离子交换法是利用离子交换剂中的阳离子与废水中的氨根离子进行交换实现去除废水中氨氮。针对处理燃 煤电厂脱硫废水中氨氮进行研究,试验采用天然斜发沸石作为离子交换剂,通过正交试验研究发现当处理温度为 45 ℃、时间为3 h 时,废水中的氨氮去除效果较好,去除率达到98%以上。等采用介质阻挡放电(DBD)和铁 基沸石催化剂对氨氮和苯酚废水进行了处理,氨氮的最佳去除率为 75.11%。开发一种负载型纳米铁/沸石复合材 料,用于高效去除污水中的氨氮,研究发现在当 pH 在 3.0~10.0 之间时,负载型纳米铁/沸石对水中氨氮的去除 效果优于中性条件。在该过程中去除机理包括静电吸引、离子交换和吸附,当负载型纳米铁/沸石最佳质量比为 1∶3时,污水中氨氮的去除率达到 85.7%。等采用离子交换法处理废水中的氨氮,当吸附 30 min、加入 3.5 mL 树脂时,废水中氨氮去除率效果最好为93.34%。采用化学改性后的沸石处理废水中的氨氮,通过探究不同种类 的无机改性剂和有机改性剂对沸石改性,结果发现当采用柠檬酸钠作为改性剂时,改性后的沸石对低浓度的废水 中的氨氮去除率效果最好,氨氮去除率达到 98%。

氨氮废水处理技术研究进展

氨氮废水处理技术研究进展

氨氮废水处理技术研究进展氨氮废水是指含有氨态氮物质的废水,其排放对水环境造成严重影响,引起了人们的广泛关注。

针对氨氮废水处理问题,研究人员一直在努力寻找高效、经济、环保的处理技术,以提高废水处理效果和减少对环境的损害。

本文将对氨氮废水处理技术的研究进展进行探讨。

一、生物处理技术生物处理技术是目前处理氨氮废水最常用的方法之一。

传统的生物处理技术包括活性污泥法、生物膜法和植物床等。

活性污泥法通过利用污水中的微生物对氨氮进行氧化还原反应,将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,进而实现氨氮的去除。

生物膜法则是利用生物膜固定化处理废水中的氨氮。

植物床则是利用植物的吸收能力将废水中的氨氮去除。

近年来,研究人员还提出了一些新的改进方法,如厌氧氨氧化法和氨氧化菌具体群的调控等,以进一步提高生物处理技术的效果。

二、物化处理技术物化处理技术主要包括吸附法、膜分离技术和化学沉淀法等。

吸附法通过添加吸附剂将废水中的氨氮吸附到表面,并将废液进行分离。

常用的吸附剂有活性炭、改性膨润土等。

膜分离技术通过利用半透膜,将废水中的氨氮分离出来,达到去除的效果。

化学沉淀法则是通过添加化学沉淀剂与废水中的氨氮发生反应,生成不溶性沉淀物,从而达到去除氨氮的目的。

三、电化学处理技术电化学处理技术近年来发展迅速,成为一种新兴的氨氮废水处理技术。

通过电解电池,利用电流在电极之间引发化学反应,从而使废水中的氨氮转化成硝酸盐等化合物。

电化学处理技术具有高效、低能耗和易操作等优势,但目前还存在电极材料选择和耐久性等方面的问题需要解决。

四、复合处理技术为了更好地处理氨氮废水,研究人员还提出了一些复合处理技术。

常见的复合处理技术有生物-物理化学技术、生物-电化学技术等。

这些技术将不同的废水处理技术进行组合,取长补短,以提高氨氮废水的处理效果。

综上所述,氨氮废水处理技术在过去几十年中取得了显著的进展。

生物处理技术、物化处理技术、电化学处理技术和复合处理技术等都在不同程度上对氨氮废水的处理起到了积极作用。

稀土废水中高浓度氨氮处理与回收试验研究

稀土废水中高浓度氨氮处理与回收试验研究

2 结果与讨论
包括抽气泵、真空表和安全瓶。 2个系统间用耐压 2. 1 模拟废水条件试验
胶管 (真空胶管 ) 连接。
2. 1. 1 不同真空度试验结果
液体沸腾需在液体的蒸气压与外压相等时才能
发生, 因此降低外压, 沸腾温度随之降低。由反应式:
NH4 C l + H 2O W NH3 # H2 O + HC l
pH
对馏出液中
NH
+ 4
-N 浓度 有显著影响,
在真 空度为
01 07
M Pa, 溶 液
pH 为
3~
4条件下蒸馏,
可使馏出液中
NH
+ 4
-N
浓度
<
15 m g /L。实际废水验证试 验表明,
废水经气 浮除油、氨水
中和、适量重金属沉淀剂 DTCR 去除重金属 及活性炭吸附微量重金属及油类物质等预处 理后, 减 压蒸馏可 获得较高品 质氯
tained.
K ey w ord s vacuum evapo ration; amm on ium n itrogen w astew ater; vacuum degree; recovery
稀土萃取分离需加入氨水皂化, 期间排放大量
氨氮废水, 浓度尤以稀土皂废水和碳铵沉淀母液为
高, 达 10 000 m g /L 以上。针对该类高浓度氨氮废
水样于减压蒸馏装置中进行蒸发试验, 当馏出液体 积到 330 mL 时停止加热, 此时蒸馏瓶中模拟水样接 近饱和状态, 取适量馏出液测定各指标值, 结果如图
2 所 示。 试剂: 分析纯氯化铵、10 m o l/L 浓氨水、5 mo l /L
盐酸、颗粒活性炭及工业用重金属沉淀剂 DTCR。

稀土冶炼高浓度氨氮废水的处理研究

稀土冶炼高浓度氨氮废水的处理研究
瓷石和陶粒对低浓度氨氮废水的吸附容量为 0.276 mg/g 和 0.368 mg/g,去
除率也只有 19.49%和 25.99%。因此选用沸石作为吸附剂。
4.4.2沸石吸附实验
对吹脱出水进行沸石吸附实验,水样浓度为1770mg/L,pH为8。摇
吸附容量(mg/g)
氨氮去除率(%)
6.23mg/g,考虑到经济因素,选定最佳再生时间为1h。
(3)沸石再生次数的确定
6.2
吸附容量(mg/g)
6
5.8
5.6
5.4
5.2
图 4-4 再生多次后沸石吸附容量的变化
30
0123456
再生次数
由图 4-4可以看出,沸石再生效果良好,这是由于在200℃高温下,
其中
x为碱金属离子的个数,y为碱土金属离子个数,n为硅铝离子
个数之和,m为水分子个数。在沸石构架中,阴离子晶格上的负电与平衡
阳离子的正电电荷中心在空间上是不重叠的。因此,分子间具有巨大的静
电吸引力;沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道,空穴通过开口的
通道彼此相连,这就使沸石的比表面积极大(400~800m2/g),具有良好
虑到成本问题,不进行pH的调节,直接进行吸附实验。实验结果见图4-1。
100
80
60
40
20
0
图 4-1 不同吸附剂对氨氮去除效果的影响
从上图可以看出,沸石对氨氮的吸附效果明显好于瓷石和陶粒。沸石
的吸附容量达到 1.352mg/g,对低浓度氨氮废水的去除率达到 95.48%,而
铵离子以氨分子的形式从沸石中解析出来,沸石中铵离子的浓度降低,与

稀土材料在水处理中的应用与研究进展

稀土材料在水处理中的应用与研究进展

稀土材料在水处理中的应用与研究进展摘要水是生命的重要组成部分,因此保持水质的良好状态对于人类的生存和发展至关重要。

稀土材料作为一种新兴的功能材料,具有优异的化学性质和表面活性,被广泛应用于水处理领域。

本文综述了稀土材料在水处理中的应用以及相关的研究进展。

引言水资源是人类社会生存和发展不可或缺的重要资源。

然而,随着人口的快速增长和工业化进程的加速,水污染问题日益严重。

因此,开展高效、节能、环保的水处理技术研究具有重要意义。

稀土材料作为一种新兴的功能材料,具有独特的光电磁特性、化学活性和表面吸附特性,因而被广泛应用于水处理领域。

稀土材料在水处理中的应用稀土材料在水处理中具有广泛的应用前景。

首先,稀土材料可以作为吸附剂用于废水处理。

研究表明,稀土材料具有较大的比表面积和丰富的官能团,可以有效吸附和去除废水中的重金属离子、有机物质和微生物等污染物。

其次,稀土材料还可以作为催化剂用于水中有机污染物的降解。

稀土材料具有良好的光电催化性能,可以通过光催化氧化还原反应将有机污染物转化为无害的物质。

此外,稀土材料还可以作为填料用于构建新型的水处理膜材料,提高膜材料的吸附和分离性能。

稀土材料在水处理中的研究进展随着稀土材料在水处理领域的应用不断发展,相关研究也取得了一系列进展。

首先,研究者通过调控稀土材料的晶体结构和表面性质,提高了其吸附和催化性能。

其次,研究者还针对稀土材料的合成方法进行了改进,提高了稀土材料的制备效率和稳定性。

此外,还有一些研究工作针对稀土材料的复合应用展开,通过与其他材料的复合制备新型复合材料,进一步提高了水处理效果。

稀土材料在水处理中的挑战与展望尽管稀土材料在水处理领域显示出了广阔的应用前景,但仍存在一些挑战需要克服。

首先,稀土材料的制备方法需要进一步优化,以提高制备效率和稳定性。

其次,稀土材料的应用还需要考虑其对环境的潜在影响,需要开展相关的生态毒理研究。

此外,稀土材料在工业化应用中的成本也需要进一步降低,以促进其在水处理领域的广泛应用。

离子型稀土矿氨氮污水微藻光合脱氮的研究进展

离子型稀土矿氨氮污水微藻光合脱氮的研究进展

离子型稀土矿氨氮污水微藻光合脱氮的研究进展离子型稀土矿氨氮污水微藻光合脱氮的研究进展摘要:氨氮污染对水环境的质量和生态系统的稳定性产生了严重的影响。

传统的氨氮去除方法存在成本高、能耗大、产生大量污泥等问题。

近年来,利用微藻进行氮污染治理成为研究的热点。

离子型稀土矿材料作为微藻光合脱氮的辅助吸附材料,具有良好的光催化性能和强大的阳光吸收能力。

本文通过综述离子型稀土矿氨氮污水微藻光合脱氮的研究进展和机制,探讨了其应用前景与挑战,为进一步优化微藻光合脱氮技术提供理论支持。

一、引言氨氮是一种常见的水体污染物,来源包括生活污水、农业废弃物、工业废水等。

高浓度的氨氮对水生生物和环境造成了严重的伤害。

传统的氨氮去除方法主要包括硝化/脱硝法、生物法和物理化学法。

然而,这些方法存在一些问题,包括成本高、能耗大、产生大量污泥等。

二、微藻光合脱氮原理微藻是一类通过光合作用生长的微生物,能够将阳光、二氧化碳和氨氮转化为有机物和氮气。

在充足光照的条件下,微藻吸收阳光,利用阳光提供的能量进行光合作用,将氨氮转化为无机氮(氮气)释放到大气中,从而实现氮污染治理。

三、离子型稀土矿在光合脱氮中的应用离子型稀土矿材料主要包括氧化铈、氧化锆等。

这些材料具有良好的光催化性能和强大的阳光吸收能力,并且可作为微藻光合脱氮的辅助吸附材料。

离子型稀土矿能够吸附、浸染微藻,并提供稳定的光热环境,提高微藻的光合效果,增加氨氮的去除率。

同时,离子型稀土矿具有良好的光催化性能,能够通过光解水产生过氧化物等活性氧,进一步促进氨氮的转化和去除。

四、离子型稀土矿与微藻的协同作用机制离子型稀土矿与微藻之间的协同作用主要体现在:1)离子型稀土矿提供了良好的吸附环境,使微藻得以附着和生长;2)离子型稀土矿能够吸收和转化阳光能量,提供足够的光合能量供微藻进行光合作用;3)离子型稀土矿的光催化活性产生的活性氧能够进一步促进氨氮的转化和去除。

五、应用前景与挑战离子型稀土矿在微藻光合脱氮中的应用具有广阔的前景,可以降低氨氮去除的成本和能耗。

稀土废水处理技术研究_黄晨梅

稀土废水处理技术研究_黄晨梅

RENEWABLERESOURCESANDCIRCULARECONOMY襍2016Vol.9.No.6襊摘要:包头尾矿坝是世界上规模最大的“稀土湖”,但是在开发、提取过程中由于监管不善,没有处理好废水问题,导致尾矿坝方圆5km 散发着刺鼻的气味,附近村民相继患上癌症。

近年来,随着我国加强对稀土行业的整顿、监管,《中国的稀土状况与政策》白皮书提到“无序开发稀土造成环境极大破坏,而且资源浪费严重。

”综合分析了我国稀土废水污染现状以及废水的分类方法,总结近年来国内外稀土废水相对应的处理技术,旨在为提升稀土提取技术、改善生态环境提供参考。

关键词:稀土;废水;处理技术;氨氮中图分类号:X703文献标志码:A 文章编号:1674-0912(2016)06-0042-03作者简介:黄晨梅(1984-),女,广东河源人,学士,环境工程中级工程师,研究方向:环境保护。

自改革开放以来,我国稀土工业发展十分迅速,并取得了很大的成就。

稀土用作许多重大武器系统的关键材料,它也是很多高精尖产业所必不可少原料,稀土属于一种拥有电、磁、光和生物等不同特性的现代功能材料,近年来也非常广泛地应用在信息技术、生物技术以及能源技术等各个方面,在对传统产业(农业、建材以及化工等行业)的改造过程中发挥着非常关键的作用。

但是在稀土冶炼分离时所出现的三废问题,特别是废水污染现象十分严重。

国内稀土矿一般来说包含三类矿物:其一主要是氟碳铈矿和独居石矿混合矿,此类矿属于现阶段国内进行稀土提取的主要矿种;其二一般是氟碳铈矿;其三为离子型稀土矿,此类矿种为国内特有。

因为3种矿物自身结构各不相同,所以在进行稀土提取时往往会形成很多不同的废水,所产生的废水内包含了很多有害元素,可能造成非常严重的水污染,对人们的生活工作造成较大影响,所以必须要重视稀土冶炼过程中废水的处理。

1稀土废水污染现状以及废水的分类1.1稀土废水的危害稀土在很多地方也叫“工业黄金”,广泛应用于军工建设以及现代电子等行业,属于一种非常重要的战略资源。

浅谈稀土开采高氨氮污水处理技术研究进展

浅谈稀土开采高氨氮污水处理技术研究进展

果的影响,得到的结果是 :进水氨氮浓度小于 可有效回收释放的氨。
400mg/L,次氯酸钠浓度大于 8%,次氯酸钠吨
2.4 生物脱氮工艺
浅谈稀土开采高氨氮污水处理技术研究进展
27
现阶段处理稀土氨氮废水的方向一般往生 物脱氮的方法发展,因为其在其他污水的实践 中被认为可以处理氨氮,而且对环境的影响较 小。随着相关技术的进步,未来生物脱氮的工 艺能够进一步的提高。
28
浅谈稀土开采高氨氮污水处理技术研究进展
而又有效地解决问题。
3.3 电渗析法
电渗析也是一种膜分离技术,在直流电场
的作用下,因为阳离子交换膜只允许阳离子通 过,污水中的阳离子(如 NH4+)通过阳离子交 换膜向负极方向移动,在阴离子交换膜处被阻
挡在浓缩室中,同样,阴离子停留在阳离子交
换膜处的浓缩室。浓缩室中的浓度不断正增加,
外渗水水量小,存在周期长,难以追踪,一般 下持续蒸发,并由上端的收集装置回收气化的
外渗水容易进入地下水体系,所以处理难度更 氨,达到重复利用的目的。蒸氨法处理废水的
大。
过程中,废水通过蒸氨塔并加热到 90~100℃,
1.3 雨污水
同 时 将 pH 调 到 10 以 上, 能 够 回 收 氨 水 浓 度
生的污泥量极小,不易造成二次污染。另外由 于光合微生物能够固定空气中的二氧化碳形成 碳源,因此无需额外的补充葡萄糖等昂贵的营 养,在成本上有着巨大优势。
3.2 鸟粪石反应 鸟粪石学名为磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O), 英文简称 MAP,白色粉末无机晶体矿物,相对 密度 1.71。磷酸铵镁盐法是近年来去除稀土氨 氮废水中氨氮的常用方法之一。通过调整废水 pH 值在 10 以上,加入磷酸盐和氯化镁,形成 磷酸铵镁盐沉淀,降低废水中氨氮的浓度 [8]。 H.M.Huang 等 使 用 天 然 水 镁 石 作 为 镁 源 和碱试剂的情况下,以不同的水镁石固体 / 废 水 (S/L) 的 比 值 作 为 参 考 进 行 分 批 实 验, 得 到 当 n(NH4+):n(PO43-)=1:1,S/L > 39.2g/L 时, 在 0.5h 内能够将氨氮的浓度降低至 235mg/L, 去除率达到了 94%[9]。 磷酸铵镁盐法作为一种化学方法,产生的 效果立竿见影,但化学试剂成本过高,无法大 量投入使用,只有在处理少量污水时,能迅速

废水中氨氮处理研究进展

废水中氨氮处理研究进展

废水中氨氮处理研究进展废水中氨氮处理研究进展废水处理是一项紧迫而重要的任务,随着工业化和城市化的进程,废水中氨氮污染问题日益突出。

氨氮是指以氨(NH3)和氨根离子(NH4+)形式存在的氨化合物,它是废水中常见的一种有机污染物,含有毒性及刺激性。

过量排放和处理不当的废水中的氨氮会对水体环境和生态系统产生严重影响,而且还会对人体健康造成威胁。

因此,废水中氨氮的处理问题亟待解决。

过去几十年来,许多研究者通过不同的方法和技术探索了废水中氨氮的有效处理方法。

在这些方法中,生物法、化学法和物理法是最常用的处理技术。

生物法是指利用微生物来降解和转化废水中的氨氮。

常见的生物法处理技术包括活性污泥法、固定化微生物法和膜生物反应器法等。

活性污泥法是一种常见的废水处理技术,通过在含氧环境下引入特定微生物,微生物能够将废水中的氨氮转化为无害的亚硝酸盐和硝酸盐。

固定化微生物法则是将微生物固定在高分子基质或载体上,增加微生物对废水中氨氮的接触面积,提高废水处理效率。

膜生物反应器法则通过将废水与微生物分离开来,使废水中的氨氮能够被微生物降解。

这些生物法处理技术具有处理效率高、环境友好等优点,但也存在一些问题,如操作复杂、处理周期长等。

化学法则是指利用化学方法将废水中的氨氮转化为无害物质。

常见的化学法处理技术包括氧化法、沉淀法和吸附法等。

氧化法利用氧化剂将废水中的氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,以达到降解氨氮的目的。

沉淀法则是将废水中的氨氮与化学剂反应产生一种沉淀物,从而将氨氮从废水中去除。

吸附法则是靠吸附剂吸附废水中的氨氮,将其分离。

化学法处理技术具有处理速度快、效率高等优点,但也存在一些问题,如产生二次污染物、处理成本高等。

物理法是指利用物理方式将废水中的氨氮分离或去除。

常见的物理法处理技术包括逆渗透法、蒸发法和离子交换法等。

逆渗透法是利用膜分离技术将废水中的氨氮与其他物质分离开来。

蒸发法则是通过加热将废水中的氨氮蒸发出来,然后再冷凝成液体。

电催化氨氧化技术处理氨氮废水的研究进展

电催化氨氧化技术处理氨氮废水的研究进展

电催化氨氧化技术处理氨氮废水的研究进展摘要:焦化工业以煤为原料,以炼焦为核心,焦炭、煤焦油和焦炉煤气既是焦化工业的主要产品,同时也是钢铁行业和煤化工行业的重要原料。

作为重工业之一的焦化工业,属于高耗能与高污染的行业,近些年,随着生态文明建设的要求与生产工艺的提高,国家不仅淘汰了一批技术落后,高污染的生产企业,同时还制定了更严格的法规管理现有企业,以此推动焦化行业的技术转型与清洁生产。

目前,我国已成为世界焦炭生产与消费的第一大国,据统计,2021年我国焦炭的生产量已超过4亿吨,而生产过程中产生的焦化废水更是高达2亿立方米。

焦化废水是一种成分复杂且治理难度较大的工业废水,其中除了含有苯酚、多环芳烃和氰化物外,还含有高浓度的氨氮(NH4+-N)。

基于此,本篇文章对电催化氨氧化技术处理氨氮废水的研究进展进行研究,以供参考。

关键词:电催化氨氧化技术;氨氮废水;研究进展引言我国稀土资源丰富,稀土产业发达,冶金企业规模逐年增加,其在日常生产过程中带来经济效益的同时,也随之产生了大量废水,严重影响水体环境。

根据《2021年环境统计年报》,全国废水中氨氮排放量为86.8万吨,其中工业废水中氨氮排放量为1.7万吨,占比2.0%。

2011年针对稀土冶金行业,为促进稀土工业生产工艺和污染治理技术的进步,国家生态环境部制定并颁布了《稀土工业污染物排放标准》(GB26451-2011)。

近几年,国家为加环境保护力度,对于企业污染物排放要求越来越严格,钽铌湿法冶金废水因其水质富含氨氮、无机盐和难降解有机污染物等,使得冶金企业面临着废水难以达标排放的问题。

基于此,本文探究电催化氨氧化技术处理氨氮废水的研究进展。

1高氨氮废水处理技术高氨氮废水处理的技术大概有3大主要的分类:生物类的处理技术、物理化学类的处理技术、化学类的处理技术。

1)生物类的处理技术主要是包括短程类的硝化反硝化、同步硝化反硝化和生化氧化的技术。

优点是能耗相对而言比较低,但处理周期相对其他而言有点长,出水后中检测的氨氮指标难以达到国家排放标准要求。

稀土冶炼氨氮废水的处理技术现状

稀土冶炼氨氮废水的处理技术现状

稀土冶炼氨氮废水的处理技术现状氨氮是一种水体中常见的无机污染物,高浓度氨氮废水是指氨氮浓度从数百到上万毫克每升不等的污染废水。

微生物的硝化反硝化作用能使低浓度的氨氮在自然状态下去除,而污水中高氨氮浓度导致的低C/N 比使得微生物无法正常利用有机碳,抑制微生物的活性。

部分工业废水难生物降解和难处理的主要原因之一就是含有高浓度的氨氮,若不经妥善处理就排入自然水体中,将导致水体的富营养化,氨氮被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐会影响水生生物的生长,以致危害人体健康。

一、高浓度氨氮废水的主要处理技术物理化学法针对高浓度的氨氮废水,现有的物理化学法主要有吹脱法、萃取法和化学沉淀法。

(一)最常用的是吹脱,是将废水调到碱性并使之进入吹脱塔,根据吹脱的介质分为蒸汽吹脱和空气吹脱。

蒸汽吹脱效率可高达90%以上,在炼钢、化肥、石油化工等有现成蒸汽的行业和厂矿,高浓度氨氮废水一般采用蒸汽作为介质进行吹脱处理。

空气吹脱效率比蒸汽低,但优势是能耗低,操作方便,设备及运行经费少,在氨氮去除率要求不太高和处理后氨氮要求不严格的情况下,采用空气作为吹脱介质更为节省。

能够影响吹脱效率的因素较多,最佳工艺参数:温度为25 ℃,pH为10. 5 ~11. 0,气液比为2 900 ~ 3 600,水力负荷为3. 51m3 /(m3·h)。

对浓度为1 500 ~2 500 mg /L 的垃圾渗滤液中的氨氮,空气吹脱效率可达95%以上。

用硫酸溶液作吸收剂,将吹脱的氨氮转变为硫酸铵制成化肥,通过回收利用废氨来降低工艺成本,也可开发制砖或作助燃添加剂以实现资源与废物利用。

(二)萃取法主要利用氨氮与水溶液在溶剂中的不同溶解率将氨氮和水分离。

在最佳反应条件下,用乳状液膜分离法预处理垃圾渗滤液中的氨氮,分离速度快,处理效果达到87%以上。

但萃取法需要大量有机溶剂,其后续的处理和纯化耗时耗能,所以萃取法并不是一种理想的处理方法。

(三)化学沉淀法也被广泛研究,MAP 工艺的基本原理是向氨氮废水中投加MgCl2和Na2HPO4,3 种盐反应生成MgNH4PO4·6H2O 沉淀。

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稀土氨氮废水处理技术研究进展周颜宏1,吕平1,窦艳铭2(1.包头市环境科学研究院,包头014010;2.内蒙古科技大学能源与环境学院,包头014010)摘要:本文旨在研究到目前为止前人对稀土氨氮废水处理技术的进展情况,尽管稀土氨氮废水的处理方法颇多,然而不是处理成本太高就是对水质的要求太苛刻,用于实践不太乐观;我们采用混合处理稀土氨氮废水的方法将减少处理成本,增强处理效果,如:化学沉淀+吹脱,吹脱+吸附等;另外,处理稀土氨氮废水要注意回收氨氮副产品,以抵消处理成本,达到清洁生产的目的。

关键词:稀土;氨氮;废水;处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1007-0370(2012)02-0145-03Advances in rare earth ammonia nitrogen wastewater treatment technologyZhou Yanhong1,Lv Ping1,Dou Yanming2(1.Baotou Municipal Research Academy of Environmental Sciences,Inner Mongolia014010;2.Inner Mongolia University of Science and Technology,Energy and Environment Institue,Bao Tou014010)Abstract:We aim to research the advances in rare earth ammonia wastewater treatment technology so far as we can know.A lot of meth-odscould to be used in the treatment at present,however,neither the high costs or high quality requirements to the wastewater.it's not reason-able to use in the industrial production.We first use the mixed methods to deal with the rare earth ammonia wastewater,it's able to reduce the cost of processing and increase the effect.The methods were:chemical precipitation+stripping,stripping+adsorption and other ways.Futher-more,it's necessary to recovery the secondary product of ammonia nitrogen to offset the cost and protect the environment in the treatment process.Key words:rare earths;ammonia;wastewater;deal with引言目前在中国已探明稀土工业储量为5370万吨,约占全世界的53%,包头白云鄂博的稀土工业储量为4360万吨,占全国稀土储量的81.2%,占全球稀土储量的43%,并含有71种元素和170余种稀土矿物[1]。

白云矿山经过半个世纪的开发,取得了巨大的成就,其稀土矿物产量近年来一直居于世界第一。

其为包头、内蒙古自治区尤其我国带来巨大的资源效益,但同时也引发了相应的环境问题。

在包头市稀土产业进行大规模的投资建设开发中,稀土精矿冶炼中年排放污水达250万吨,其中大部分废水经过简单处理或没经过处理就排入了尾矿库。

稀土氨氮废水是一种水量大、成分复杂、硬度高、氨氮含量高、高污染、难处理的工业废水。

目前国内外开发稀土后处理氨氮废水还没有特别经济的技术,大量的含氨氮废水被直接排放,对当地的生态环境构成了威胁,同时也造成了氨盐和水资源的严重浪费和流失[1]。

目前在稀土冶炼分离中日趋突出的废水污染问题俨然已经成为制约包头市稀土行业发展的一个要害问题。

1稀土氨氮废水的来源在我国,稀土的冶炼及稀土初级产品的加工主要集中在包头地区。

其生产过程如下:白云鄂博稀土精矿与浓硫酸混合并在焙烧窑中焙烧使精矿分解,再通过水浸、加碳酸氢铵,生产混合碳酸稀土,通过对碳酸稀土的萃取分离生产单一稀土元素及其氧化物。

在此过程中,使用了大量化学试剂,加之白云鄂博矿含有高氟和放射性元素的特点,导致在稀土生产过程中产生大量成分复杂的污染物。

—541—稀土氨氮废水处理技术研究进展周颜宏吕平窦艳铭稀土冶炼过程中的氨氮废水主要有两种:(1)硫铵废水:来源于稀土分离氨皂化及生产碳酸稀土过程,主要污染物为硫酸铵,氨氮浓度在8000mg/L 左右,还含有大量的Mg2+、Ca2+、Cl-等杂质离子,废水成分比较复杂;(2)氯铵废水:来源于稀土萃取分离生产过程,主要污染物为氯化铵,氨氮浓度达10000-15000mg/L,由于在生产过程中所用的水为纯净水,因此废水中其它杂质偏少。

2稀土氨氮废水的处理方法2.1直接蒸发结晶法直接加热蒸发处理,将水以热水或蒸馏水的方式循环使用,铵盐以结晶方式回收,此方法只适用于铵盐含量高的废水,且废水中杂质较少,便于回收铵盐产品,进而使消耗蒸汽的成本和产品价格相互抵消[2],目前工业上主要采用此方法。

例如:包头和发稀土公司采用的三效蒸发处理氨氮废水装置,不仅节约了蒸汽成本,而且实现了一定的经济效益。

2.2吹脱法氨吹脱主要基于气液传质原理,通过调节ph值使NH4+转化为游离态NH3,然后大量曝气促使水中NH3解吸向大气中转移,以达到去除氨氮的目的。

氨吹脱主要受ph、气液比、温度等因素影响。

黄海明、肖贤明[3]等人通过实验研究表明:(a)ph、气液比和温度对氨氮的去除率都有显著的影响。

试验发现最优吹脱工艺参数为:ph=12,气液比为3000 4000,温度在35 45ħ,此时经吹脱处理后出水残余氨氮浓度可控制在100mg/L以下。

(b)不同初始氨氮浓度及水质特点对氨氮吹脱效果影响较小。

(c)采用Ca (OH)2来调ph进行吹脱,虽然能获得相同的去除效果,但容易造成结垢,影响操作,因此不宜采用Ca(OH)2。

2.3沸石选择性离子交换法离子交换法是利用固相离子交换及功能基团所带的可交换离子,与接触交换剂的溶液中相同电性的离子进行交换反应,以达到离子的置换、分离、去除、浓缩等目的。

沸石是一种具有三维空间结构的硅铝酸盐,因具有规则的孔道结构和空穴,故具有筛分效应、交换吸附选择性、热稳定性及形稳定性等优良性能。

天然沸石的种类很多,用于去除氨氮的主要为斜发沸石,其对某些阳离子的交换选择性次序为:K+,NH4+>Na+>Ba2+>Ca2+>Mg2+。

利用斜发沸石对NH4+的强选择性,可以采用交换吸附工艺去除水中氨氮。

交换吸附饱和的沸石经再生可重复利用。

影响斜发沸石处理效果的因素有粒径、接触时间、进水氨氮浓度、pH值、温度、交换剂的物性等。

王利平、陈莉荣[4]等人通过试验得出:a)用沸石吸附处理稀土冶炼氯铵废水中的氨氮,效果较好,氨氮质量浓度由13013mg/L降至7547mg/L,氨氮平均去除率为42%;用活化后的沸石吸附处理同样的废水,效果更好,氨氮质量浓度由13013mg/L降至6896mg/L,氨氮平均去除率为47%。

b)沸石吸附处理稀土冶炼氯铵废水的最佳实验条件为:废水ph7 8、沸石粒径1.0 0.5mm、沸石投加量60g;在电动搅拌器的作用下,以300r/min的搅拌转速搅拌1min,再以60r/min的搅拌转速搅拌30min,沉降30min。

c)沸石投加量、沸石粒径、废水pH 对氨氮的去除效果有较大的影响。

沸石粒径越小、投加量越多,氨氮的去除率越高;在废水ph为2 8范围内,ph越大,氨氮去除率越高,在实验用废水pH条件下,氨氮去除率达50%。

离子交换法具有投资省、工艺简单、占地小、操作较为方便、温度和毒物对脱氮效率影响小的优点。

但在处理高浓度氨氮废水时,再生、反洗频繁,还需对原水进行预处理,处理成本高,产生的再生液必须处理,一般是采用吹脱法回收的氨氮用作氮肥,否则会引起二次污染。

2.4化学沉淀(MAP)法在一定的pH条件下,水中的Mg2+、HPO43-和NH4+可以生成磷酸铵镁沉淀,而使铵离子从水中分离出来。

影响沉淀效果的因素有沉淀剂种类及配比、pH值、废水中的初始氨的浓度、干扰组分等。

王利平[4]等人通过试验研究表明(a)对于处理稀土冶炼氯氨废水中的高浓度氨氮污染物,要通过三次串级化学沉淀处理,可将原水氨氮浓度由13031mg/L降到220mg/L,但达不到排放标准要求。

(b)化学沉淀法影响因素的控制条件应为:pH=9.0反应时间为1.0h,温度20ħ,药剂投配比Mg:N:P=1.3:1.0:1.1,可达到较好的处理效果。

(c)所需药品价格太高,综合成本估算每处理1m3稀土氨氮废水成本要15元,这不适于工程化。

2.5用循环冷却水系统脱氨该法是利用稀土厂的现有设备-循环冷却水系统(冷却塔),为氨氮的转化提供了合适的水温、长的停留时间、巨大的填料表面积、充足的空气等优良条件,在冷却塔中,80%为硝化作用,10%为解吸作用,10%为微生物同化作用,三种作用同时进行,但以硝化作用为主[5]。

本法适宜处理低浓度的氨氮浓度废水,最佳操作条件:温度为25 40ħ,停留时间为12.5h,pH为7.0 8.2[6]。

该法最大优势是:循环冷却水系统兼用脱氨不需增加费用就可使废水处理达标,具有双重效益。

缺点是必—641—北方环境第24卷第2期2012年4月须定期对冷却塔进行清洗,提高换热效率。

2.6碱性蒸氨法碱性蒸氨法包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法,其机理是高浓度氨氮在碱性条件下转变为游离氨,被气体由液相吹到气相而分离的方法。

蒸汽吹脱法氨氮去除效率高,可以回收氨水加以利用。

空气吹脱法相对比较经济,操作方便,但氨氮去除效率比前者低,尤其是高浓度的氨氮废水不能够一次吹脱达到排放标准。

该工艺在北方地区冬季需建设保温厂房,增加了一次性投资,未见工业有应用报道。

稀土氨氮废水中的氨主要以离子形式溶于水中,采用石灰(CaO)将氨从离子态转换成游离态,利用氨分子比水分子挥发度相对大的性质,可使氨从水中分离出来,经过冷凝、吸收成氨水。

2.7化学沉淀-吹脱法朱志刚、程建国[7]等通过化学沉淀-吹脱法处理稀土精矿废水的实验研究表明:优化化学沉淀预处理试验结果表明:当n(Mg2+)%:n(PO43-)为1:0.975时,在尽量不新增PO43-污染物的前提下,NH3-N的预处理和Mg2+的去除能达到较好的效果。

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