Исследование технологий удаления аммиака и фосфора при обработке сточных вод

Для удаления/восстановления/накопления/очистки аммиака в сточных водах можно рассмотреть использование процесса с газовой мембраной (иногда его называют процессом поглощения через жидкостную мембрану, или просто процессом мембранного поглощения, либо процессом с газовой мембраной). Суть газовой мембранной сепарации заключается в использовании микропористой гидрофобной мембраны. С одной стороны мембраны проходит раствор аммиака или сточные воды, а с другой — раствор-поглотитель (это может быть как химически активный раствор, так и физический растворитель). Аммиак диффундирует из основной массы раствора к месту контакта с мембраной; затем он превращается в газ и диффундирует через микропоры гидрофобной мембраны на её другую сторону. Газообразный аммиак поглощается химическими веществами, содержащимися в растворе-поглотителе (например, используются серная кислота или соли кислот в качестве нереversibleных поглотителей). Таким образом, аммиак будет постоянно перемещаться на другую сторону мембраны, что позволяет одновременно достичь целей удаления, восстановления, концентрации и очистки. Поскольку концентрация свободного аммиака в абсорбенте практически равна нулю, движущая сила этого процесса максимальна, что невозможно сравнить с традиционными процессами дегазации. С другой стороны, благодаря использованию гидрофобных мембран с микропорами из полых волокон, удельная площадь поверхности мембранного модуля очень велика — обычно 3000–6000 квадратных метров на кубический метр, что в несколько раз превышает показатели для наполнительных колонн. Особенности процесса деаммонизации с использованием газовой мембраны: 1. Не требуется больших инвестиций; они находятся между уровнем инвестиций, необходимыми для процессов вытеснения (или десорбции, или газового извлечения), и уровнем инвестиций, необходимыми для процессов дистилляции (или просто дистилляции) ； 2. К побочным продуктам могут относиться сульфурная кислота, аммиачный хлорид, **, диаммониевый фосфат, а также аммиаковый раствор, аммиак в газообразном состоянии или жидкий аммиак. Все полностью зависит от потребностей клиента, что позволяет действовать гибко ； 3. Расходы на эксплуатацию крайне низкие: если побочным продуктом является аммонийная соль, потребление электроэнергии составляет менее 10% от уровня, необходимого для традиционных процессов газовой экстракции; также отсутствует расход тепла ； Если побочным продуктом является аммиаковый раствор концентрацией 5–18%, то энергозатраты составляют всего 20–30% от значения, характерного для обычного процесса струйной дистилляции; электроэнергия почти не требуется ； 4. Уровень аммиака в обработанных сточных водах может быть снижен до 50 мг/л, 15 мг/л или даже 5 мг/л в соответствии с требованиями клиента ； 5. Метод деаммонизации с использованием газовой мембраны не предъявляет особых требований к значению COD в сточных водах, а также к содержанию и видам солей ； Достаточно, чтобы поверхностное натяжение сточных вод было довольно высоким ； 6. Существующие технологии предварительной обработки позволяют повысить поверхностное натяжение сточных вод до заданного уровня, что необходимо для соответствия требованиям к сырью для оборудования с газовой мембраной ； 7. Конечно, если сточные воды имеют нейтральную или кислую природу, необходимо добавить щелочи для повышения уровня pH до 10–12, чтобы аммиак существовал в виде молекул, свободных частиц или летучего аммиака. Это необходимо, так как для дистилляции (стриппинга) и десорбции (стриппинга) тоже требуется повышение такого уровня pH. 8. Процесс деамминирования с использованием газовой мембраны позволяет заменить натрий гидроксид известковым камнем для повышения pH раствора; благодаря этому расходы на химикаты снижаются почти в 3 раза. Если при процессе аэрации использовать известь для повышения pH, то возникает проблема засорения колонны: кальций гидроксид реагирует с углекислым газом из воздуха, образуя осадок карбоната кальция ； При процессе стимуляции, если для повышения pH используется гидроксид кальция, возникает проблема засорения колонны из-за снижения растворимости оксида кальция при высоких температурах. В процессе работы газовой мембраны жидкость не должна соприкасаться с (внешним, свежим) воздухом; достаточно добавить известь и произвести фильтрацию, тогда не возникает проблемы загрязнения мембраны осадками ； 9. При правильной предварительной обработке и корректной эксплуатации основное оборудование с газовой мембраной может служить более 2 лет ； 10. Модульное оборудование, масштаб обработки может быть как большим, так и малым ； 11. Благодаря умеренным затратам на оборудование с газовой мембраной и чрезвычайно низким эксплуатационным расходам, проблема засорения колонн кальций-ионами устраняется; поэтому процесс с использованием газовой мембраны не становится таким же, как другие процессы декаминизации, которые можно назвать формой фиктивной экологической защиты.

Есть примеры, когда в долгосрочной перспективе масштабы остаются довольно небольшими. Два последних проекта: один — 50 м3/д (с содержанием аммиака 30 000 мг/л), другой — 180 м3/д (с содержанием аммиака 6 000 мг/л). Ещё больше производителей-партнеров находятся в ожидании, намереваясь присоединиться, когда появятся хорошие результаты. После принятия 16 апреля «Десяти правил по воде» отношение производителей к ситуации резко изменилось; во второй половине этого года и в следующем году, вероятно, наступит период активного развития таких проектов.

У меня есть несколько вопросов: 1. По сути, этот процесс заключается в выделении ионов аммония в щелочной среде. Куда же девается полученный аммиак? Есть ли спрос на аммиачную воду? 2. Качество сточных вод определяется не только наличием ионов аммония, но и другими органическими веществами. Пострадает ли мембрана? Есть ли примеры практического использования?

У нас сотни тысяч единиц аммиака — можно ли это обработать?

Не оказывает ли это влияния на мембрану для сточных вод с высоким уровнем COD, превышающим 10 тысяч? Можете прислать мне некоторые материалы на 413894355@qq.com?

Если значение аммиака составляет сотни тысяч, то это означает, что его концентрация превышает 10–20%. Следует знать, что насыщенное давление пара аммиачного раствора при концентрации 20% составляет примерно 1 атмосферу. При том, что уровень аммиака в сточных водах (или отходящих жидкостях) соответствует нормам, каковы ваши цели в отношении побочных продуктов? Очень концентрированный аммиак? Аммиак? Жидкий аммиак? Для этой начальной концентрации, независимо от того, какие побочные продукты образуются, дистилляция является наиболее подходящим методом. Вы хотите это сделать? Какова суточная производительность? .

Последнее изменение в этом посте было сделано yjqin1 3 августа 2015 года в 14:48. Вопрос 1: По сути, этот процесс заключается в выделении ионов аммония в щелочной среде. Куда же девается аммиак? Есть ли спрос на аммиачную воду? Процесс деаммонизации с использованием газовой мембраны эквивалентен процессам десорбции + абсорбции. Просто это более энергоэффективно без необходимости тратить дополнительные зелья — экономия энергии составляет 5–20 раз! Побочными продуктами могут быть (более концентрированный, более чистый) аммиак, хлорид аммония, серная кислота и т. д. Смотря, какие побочные продукты вы хотите получить. Что касается сбыта аммиака, в какой форме вы его хотите получить — я произведу его в той форме, — разве вы не найдете способа его повторного использования на заводе? Неужели ваш аммиак образовался в результате органических или неорганических реакций? Аммиак, извлекаемый из сточных вод фармацевтических заводов, используется повторно в процессе ферментации в виде аммиачной соли. 2. Качество сточных вод определяется не только наличием ионов аммония, но и другими органическими веществами. Пострадает ли мембрана? Есть ли примеры практического использования? У газовой мембраны есть свои слабые стороны: она чувствительна к поверхностно-активным веществам. Поэтому ключевым моментом является предобработка. У меня здесь команда из 14 человек по исследованиям и разработкам; мы работаем над этим уже 6 лет. До сих пор я не видел случаев, когда бы люди отворачивались при виде сточных вод. Только вот, если бы сверху не давили так сильно, никто бы не захотел заниматься деаминированием — это же гарантированные убытки. Но сейчас меньше потерять — значит заработать. Примеров уже несколько. В какой вы сфере деятельности?

Газовая мембрана не боится высокого уровня COD, даже сотни тысяч — без проблем. Газовая мембрана боится поверхностно-активных веществ; если добавить 35 мг/л сульфата додецилбензола в чистую воду, всё будет разрушено. Как говорится, секрет заключается не в самом стихотворении; мы сосредотачиваем основные усилия на предварительной обработке сточных вод. Сточные воды, содержащие аммиак, мы делим на 7 основных и 17 подкатегорий; способы предварительной обработки для них различаются. В исследовательской команде нашей компании работает 14 человек: шесть из них — магистранты Университета Тяньцзинь, двое — бакалавры Университета Нанкин, двое — ученики старших классов средней школы Хэншуй. Остальные также окончили известные учебные заведения, такие как Университет Цинхуа. Одними из сложных видов сточных вод, с которыми им приходится бороться, являются сточные воды типа FSK: содержание аммиака — 15–35 тыс. мг/л, COD — 80–100 тыс. мг/л, содержание сульфата натрия — 26%, содержание ионов никеля — 4600 мг/л. В сточных водах также присутствуют фосфиты, фосфориты, малат, лимонная кислота, щавелевая кислота; кроме того, в воде есть маслянистые частицы и неприятный запах. С помощью нашей комбинированной технологии можно повторно использовать раствор аммиака концентрацией 18%, получая при этом никтозинат водорода и кислорода для продажи. Чистую соленую воду затем обрабатывают с помощью электродиффузионной мембраны, в результате чего получают раствор натрийзинката водорода концентрацией 8% и раствор серной кислоты концентрацией 11%, которые также могут быть повторно использованы. Объем производимых отходов составляет 10–200 тонн; стоимость их утилизации — 3500 юаней за тонну. Производители не хотят, чтобы кто-то ещё зарабатывал деньги.

Мембранная установка для деаммонизации с использованием газовой мембраны представляет собой микропористую гидрофобную мембрану, у которой в процессе эксплуатации действительно возникают проблемы с загрязнением. Загрязнение происходит по следующим причинам: 1. В реагентной смеси или сточных водах содержатся поверхностно-активные вещества, из-за чего микропористая гидрофобная мембрана намокает, и даже может возникнуть утечка с обеих сторон мембраны. 2. В реагентной среде или сточных водах присутствуют пересыщенные вещества, или в процессе декаминирования образующиеся пересыщенные вещества постепенно оседают на поверхности мембраны. Эти проблемы сейчас легко решить. В основном, благодаря 25 годам непрерывных исследований, все эти проблемы постепенно решались. Одно — сделать микропористую мембрану более гидрофобной, другое — предварительная обработка раствора, третье — иммунизация мембранного оборудования.

Сотни тысяч — среди производителей, с которыми мы сталкивались, есть те, кто перерабатывает хлорид аммония, а есть и те, кто перерабатывает аммиак для производства аммиачного раствора, но это, вероятно, первый шаг к снижению содержания аммония

Примерами того, как по мере процесса деамминирования в растворе образуются пересыщенные вещества, которые постепенно оседают на поверхности мембраны, являются случаи, когда сточные воды содержат ионы переходных металлов, таких как железо, кобальт, никель, медь, цинк и т. д., а также аммиак. Изначально сточные воды имеют прозрачную консистенцию; однако по мере удаления аммиака связь ионов переходных металлов с аммиаком ослабевает, в результате чего образуются гидроксиды, которые оседают на поверхности мембраны. Такое осаждение на поверхности мембраны приводит к её загрязнению.

В нашей организации сложный состав, к тому же кому продавать восстановленный аммиачный хлорид и аммиаковую воду? Хе-хе

Если это правда, вы могли бы сотрудничать с нашей организацией, чтобы выяснить, правда ли это? Как бы ни была сильна теория, мы ей не очень верим. Главное — это когда она применяется на практике и действительно приносит результаты, ха-ха.

Хорошо, пожалуйста, предоставьте подробный отчет об анализе сточных вод, или отправьте нам пробу воды. Сейчас речь не идет о том, насколько сильна теория или кто сильнее. Проблема сейчас в том, что если Агентство по охране окружающей среды требует закрыть что-то, то его приходится закрыть — это не так, как раньше. В такой ситуации, при реализации проекта, для клиента меньшие убытки — это уже прибыль.

Это довольно логично, хе-хе. Сейчас это действительно проблема