CN108191115A - 一种循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法 - Google Patents
一种循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108191115A CN108191115A CN201810066723.XA CN201810066723A CN108191115A CN 108191115 A CN108191115 A CN 108191115A CN 201810066723 A CN201810066723 A CN 201810066723A CN 108191115 A CN108191115 A CN 108191115A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ammonia
- ammonia nitrogen
- phosphate
- method described
- magnesium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate Chemical compound [NH4+].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 42
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 36
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 abstract description 10
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 1
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 28
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 28
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 description 28
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 28
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 28
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 20
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000009615 deamination Effects 0.000 description 2
- 238000006481 deamination reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011147 magnesium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910017958 MgNH Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 Phosphoric acid hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008177 pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000004457 water analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
本发明提供了一种循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法。该方法包括：调节待处理水的pH为8‑8.5，加入氯化镁和磷酸氢二钠，20℃‑40℃下搅拌，离心得到磷酸铵镁沉淀和脱除氨氮的液体，以脱除待处理水中的氨氮污染物；将脱除氨氮的液体进行离心，对得到的磷酸铵镁固体进行加热烘干，加入氢氧化钠溶液，进行热解反应，得到氨气、氯化镁和磷酸二氢钠，氨气冷凝为氨水，氯化镁和磷酸二氢钠重复进行步骤一，完成通过循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法。本发明的循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法的成本低，工艺简单，沉氨效果明显，适用于炼化企业点源高氨氮汽提净化水的氮污染物源头减排处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种氨氮污染物的处理方法，尤其涉及一种循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
油品中的氮在原油一次加工和二次加工过程转化迁移到水相，形成大量的高氨氮污水(酸性水)，高氨氮污水经汽提装置脱氨处理转化成一般含氮的汽提净化水，汽提净化水部分作为注水回用到电脱盐装置，然后排放到污水处理场，部分直接排放到污水处理场。
源头污水中的氮排放分析表明，汽提净化水是污水处理场总氮负荷最大贡献源。常规污水处理工艺脱氮能力分析表明，现有的石油炼制污水处理工艺很难实现总氮含量的深度达标，需要消减的总氮处理负荷。
一般采用沉淀法脱除氮污染物物化。其中，磷酸铵镁(MAP)化学沉淀法脱出废水中的氨氮反应机理：NH4 +与PO4 3-和Mg2+生成难溶的复盐MgNH4PO4(MAP鸟粪石，25℃溶解度积常数ksp＝2.5×10-13)。MAP的沉淀生成反应很快，不需要诱发。但是，磷酸铵镁沉淀法的药剂消耗量大、成本高是限制该技术推广应用的关键因素。
因此，提供一种可以成本低廉的磷酸铵镁(MAP)化学沉淀法脱出废水中的氨氮污染物成为了本领域技术解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种成本低廉的循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：调节待处理水的pH为8-8.5，加入氯化镁和磷酸氢二钠，20℃-40℃(优选为30℃)下搅拌，静置，得到磷酸铵镁沉淀和脱除氨氮的液体，以脱除待处理水中的氨氮污染物；
步骤二：将脱除氨氮的液体进行离心，得到磷酸铵镁固体，对得到的磷酸铵镁固体进行加热烘干，加入氢氧化钠溶液，进行热解反应，得到氨气、氯化镁和磷酸二氢钠，氨气冷凝为氨水，氯化镁和磷酸二氢钠重复进行步骤一，完成通过循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法。
在上述方法中，优选地，在步骤一中，调节待处理水的pH为8.12。
在上述方法中，优选地，在步骤一中，氯化镁中的n(Mg2+)：磷酸氢二钠中的n(PO4 3-)：待处理水中的n(NH4 +)＝1:1:1。
在上述方法中，优选地，在步骤一中，搅拌的步骤包括：
以150r/min-300r/min(更优选为300r/min)的速度搅拌5min-10min(更优选为5min)，再以150r/min的速度搅拌5min-10min(更优选为5min)。
在上述方法中，优选地，在步骤二中，磷酸铵镁固体与氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量比为1:0.9。
在上述方法中，优选地，在步骤一中，静置的时间为20min-40min；更优选地，静置的时间为15min。
在上述方法中，优选地，在步骤二中，将脱除氨氮的液体离心15min；更优选地，离心力为1000g-3000g。
在上述方法中，优选地，在步骤二中，加热烘干的温度为80℃-95℃；更优选地，加热烘干的温度为80℃。
在上述方法中，优选地，在步骤二中，热解反应的温度为110℃-140℃；更优选地，热解反应的温度为110℃。
在上述方法中，优选地，在步骤二中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为4％。
根据本发明的具体实施方式，在处理汽提净化水时，经过一级换热的净化水可以作为上述热解步骤的热能。
在上述方法中，优选地，该方法中磷酸铵镁固体循环利用的次数为5次。
根据本发明的具体方式，循环时，由于每一个周期都会产生药剂的损失，为满足n(NH4 +):n(PO4 3-):n(Mg2+)＝1:1:1的配比，第一周期后的每个周期都需要补充沉淀剂(氯化镁和磷酸氢二钠)；同时，为了保证n(MAP):n(NaOH)的比例为1:0.9，循环时，需要补充氢氧化钠溶液。
根据本发明的具体实施方式，采用蝶式离心机进行离心操作。
本发明的上述循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法分为两步：第一步是沉淀剂的烘干，第二步加碱热解再生。
本发明的上述循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法适用于任何污水中氨氮污染物的处理，尤其适用于炼化企业源头污水汽提净化水中氨氮污染物的处理。汽提净化水经过一级换热后的热能属于低品质热能，对于炼厂来说已经没有回收价值，但是可以作为热解再生的热能；净化水二级冷凝采用的是风冷，会产生大量的热风，可以作为磷酸铵镁固体烘干的热源。净化水通过重力由储罐进入到沉淀反应器，控制pH值、温度、反应时间、药剂投加量、搅拌速度等条件，反应完成后排出上清液，底部的MAP浓液排到碟式离心机进行分离。分离出MAP进入到再生反应器，先用热风烘干，再加碱混匀，利用净化水余热进行热解反应。热解气冷凝成氨水，热解固体产物循环利用。
本发明的循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法的工艺简单，沉氨效果明显。
本发明的循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法成本低，可以减少磷酸铵镁沉淀的处置量。
附图说明
图1为实施例1的循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法的工艺流程图。
图2为实施例1中的磷酸铵镁沉淀的XRD曲线。
图3为实施例1的方法中MAP循环次数对氨氮脱除效果的影响曲线。
图4为实施例1的方法中循环几次后产物的XRD曲线图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种循环利用磷酸铵镁处理汽提净化水中的氨氮污染物的方法，其工艺流程如图1所示，其中，净化水中COD为3615.50mg/L，TN含量为186.53mg/L，其中氨氮含量166.43mg/L，净化水的具体水质分析如表1所示。
表1
| 单位 | 数量 | |
| 化学需氧量 | mg/L | 3615.50 |
| 悬浮物 | mg/L | 28.10 |
| 石油类 | mg/L | 39.37 |
| 氨氮 | mg/L | 166.43 |
| 总氮 | mg/L | 186.53 |
| 总磷 | mg/L | 2.32 |
| 硫化物 | mg/L | 43.10 |
| pH值 | 8.12(7.5-8.9) | |
| 电导率 | μs/cm | 1506 |
| 总硬度 | mg/L | 7.4 |
| Cl- | mg/L | 62 |
| SO4 2- | 203.25mg/L | 未检出 |
| PO4 3+ | 28mg/L | 1.32 |
具体包括以下步骤：
步骤一：调节净化水的pH为8.12，加入氯化镁和磷酸氢二钠，30℃下以300r/min的速度搅拌5min，再以150r/min的速度搅拌5min，静置20min，离心15min，得到磷酸铵镁(MAP)沉淀和脱除氨氮的液体，脱除待处理水中的氨氮污染物；其中，氯化镁中的n(Mg2+)：磷酸氢二钠中的n(PO4 3-)：待处理水中的n(NH4 +)＝1:1:1；
步骤二：将脱除氨氮的液体离心15min，80℃下对得到的磷酸铵镁固体进行加热烘干，加入氢氧化钠溶液，110℃下进行热解，得到氨气、氯化镁和磷酸二氢钠，氨气冷凝为氨水，氯化镁和磷酸二氢钠重复进行步骤一，完成通过循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法；其中，磷酸铵镁固体与氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量比为1:0.9。
对步骤一得到磷酸铵镁沉淀进行XRD分析，结果如图2所示。由图2可以看出，磷酸铵镁沉淀物在2θ为15.78°，20.82°，30.58°，32.26°等处均出现磷酸铵镁沉淀的典型的特征衍射峰，表明此条件下生成沉淀物主要为磷酸铵镁晶体。
当步骤二得到的磷酸铵镁固体循环次数超过五次之后，氨氮的去除效率明显下降，如图3所示。第五次热解的MAP再次吸附时氨氮去除率75.69％，可以满足氮减排目标75.34％。由图4可知，MAP第五次热解产物再次吸附氨氮后，又出现了明显的MAP衍射峰，说明MAP第五次热解产物依然具有良好的脱氨能力。MAP第六次热解产物，也出现了MAP衍射峰，说明第六次热解MAP中的氨氮没有解析完全，根据峰的强度，残留量比较高。MAP第六次热解产物再次吸附氨氮后，又出现了较强的MAP衍射峰，说明MAP经过六次热解之后还是具有一定的沉氨能力，但是去除效果已经不能满足工艺要求。
对本实施例的上述方法的成本进行如下计算：
成本主要由固定资产投资成本和运行成本构成，其中运行成本是影响该技术广泛应用的关键制约因素。运行成本主要包括药剂成本和能耗成本等，药剂成本贡献比例最大。
本实施例的方法的运行成本主要由搅拌电耗和离心机电耗构成，MAP热解过程已经找到充足的热源，所以该方法的能耗非常低。
MAP沉淀法的药剂可以循环使用六个周期，第一个周期投加的是镁盐和磷酸盐生产MAP沉淀；其余五个周期MAP的沉淀物重复利用。六个周期的氨氮去除率为86.30％、84.94％、83.25％、82.36％、78.53％以及75.69％，平均值为81.85％。由于每一个周期都会产生药剂的损失，所以要达到n(NH4 +):n(PO4 3-):n(Mg2+)＝1:1:1的配比，第2至5周期都需要补充沉淀剂。第2至5周期每个周期的MAP的回收率定为80％(回收率约等于氨氮的去除率)，沉淀剂的补充率约为20％。第一个周期的药剂投加量定为100％，之后的五个周期的药剂投加量都为20％。依据上述分析，可以确定六个周期的药剂的投加量为200％，即原本处理两吨污水的药剂可以处理六吨污水。MAP在回用的时候需要投加氢氧化钠，MAP的回收率为80％，NaOH的投加量为72％[n(MAP):n(NaOH)配比为1:0.9]。
污水中的氨氮浓度166.43mg/L，摩尔浓度为11.89mmol/L，则消耗的沉淀剂的量为3.96mmoL/L(11.89mmol/L÷3)，NaOH量为7.13mmoL/L(11.89mmol/L×72％×5÷6)。则，MgCl2·6H2O投加量为804.71mg/L，无水Na2HPO4投加量为562.16mg/L，NaOH投加量为285.2mg/L。MAP热解循环沉氨方法主要药剂用量、价格估算见表2。由表2可知，处理一吨污水的药剂成本是3.79元。如果按照污染物浓度计算，处理1kg氨氮的成本是22.78元。如果不对MAP进行热解再生，药剂消耗会增加200％。吨污水成本10元左右。
表2
| 名称 | 价格(元/t) | 用量(kg/t) | 费用(元) |
| MgCl2·6H2O(工业级) | 500 | 0.805 | 0.40 |
| 无水Na2HPO4(工业级) | 4500 | 0.562 | 2.53 |
| NaOH(工业级) | 5000 | 0.285 | 0.86 |
| 合计 | 3.79(10) | ||
| 150(400)万元 |
从经济的角度来说，污水处理量为48.5t/h，药剂处理成本是3.79元/t，如果折合到全厂污水357.06t/h，相当于综合污水处理场每吨污水增加0.51元的处理成本，成本增加不高但是可以有力的保障总氮达标(能耗成本很低，估值每吨新增能耗成本在0.2元以内，但是具体数值不能确定，其对污水处理场的综合能耗贡献低于0.05元，所以未将其纳入成本核算)。
从技术的角度来说，上述方法基本在常压条件下进行，主要的反应器是搅拌沉淀装置和加热再生装置，装置都属于常规反应器，易于建设、管理和运行。
从环保效益的角度来说，减排氨氮6.46kg/h(浓度×去除率×流量＝166.43g/m3×80％×48.5tm3/h)，而综合污水处理场的进水氨氮负荷为22.41kg/h，减排了28.83％的总氮处理负荷，污水处理场的进水总氮也由64.30mg/L下降到45.76mg/L，在这样的进水TN负荷条件下，常规的A/O生化脱氮工艺都可以实现总氮15mg/L的深度达标。因此，应用本发明的方法处理石油炼制企业点源高氨氮的污水净化水是可行且高效的。
Claims (10)
1.一种循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一：调节待处理水的pH为8-8.5，加入氯化镁和磷酸氢二钠，20℃-40℃下搅拌，静置，得到磷酸铵镁沉淀和脱除氨氮的液体，以脱除待处理水中的氨氮污染物；
步骤二：将所述脱除氨氮的液体进行离心处理，得到磷酸铵镁固体，对得到的磷酸铵镁固体进行加热烘干，加入氢氧化钠溶液，进行热解反应，得到氨气、氯化镁和磷酸二氢钠，其中，氯化镁和磷酸二氢钠重复进行步骤一，完成通过循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤一中，调节待处理水的pH为8.12。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述氯化镁中的n(Mg2+)：所述磷酸氢二钠中的n(PO4 3-)：所述待处理水中的n(NH4 +)＝1:1:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述搅拌的步骤包括：
以150r/min-300r/min的速度搅拌5min-10min，再以150r/min的速度搅拌5min-10min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤二中，所述磷酸铵镁固体与氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量比为1:0.9。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤一中，静置的时间为20min-40min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤二中，所述离心处理的时间为15min，离心力为1000g-3000g。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤二中，所述加热烘干的温度为80℃-95℃；优选地，所述热解反应的温度为110℃-140℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤二中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为4％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法循环处理的次数为5次。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711380279 | 2017-12-20 | ||
| CN2017113802790 | 2017-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108191115A true CN108191115A (zh) | 2018-06-22 |
Family
ID=62590521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810066723.XA Pending CN108191115A (zh) | 2017-12-20 | 2018-01-24 | 一种循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108191115A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110721567A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-24 | 上海鸿来环保设备有限公司 | 一种适用于厕所动态干法除恶臭设备 |
| RU2756807C1 (ru) * | 2020-12-01 | 2021-10-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ регенерации азота и фосфора из сточных вод осаждением их ионов в форме струвита |
| CN114230106A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-25 | 上海淼清水处理有限公司 | 一种炼油废水的处理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110203998A1 (en) * | 2007-08-21 | 2011-08-25 | Nanjing University | Method for removing ammonia nitrogen in coking wastewater |
| CN102336504A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-02-01 | 同济大学 | 利用鸟粪石循环结晶法处理合成氨废水的方法 |
-
2018
- 2018-01-24 CN CN201810066723.XA patent/CN108191115A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110203998A1 (en) * | 2007-08-21 | 2011-08-25 | Nanjing University | Method for removing ammonia nitrogen in coking wastewater |
| CN102336504A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-02-01 | 同济大学 | 利用鸟粪石循环结晶法处理合成氨废水的方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110721567A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-24 | 上海鸿来环保设备有限公司 | 一种适用于厕所动态干法除恶臭设备 |
| RU2756807C1 (ru) * | 2020-12-01 | 2021-10-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ регенерации азота и фосфора из сточных вод осаждением их ионов в форме струвита |
| CN114230106A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-25 | 上海淼清水处理有限公司 | 一种炼油废水的处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yu et al. | Simultaneous phosphorus and nitrogen recovery from anaerobically digested sludge using a hybrid system coupling hydrothermal pretreatment with MAP precipitation | |
| CN103466829B (zh) | 高浓度氨氮废水处理方法及其系统 | |
| CN102503034B (zh) | 癸二酸生产含酚废水的处理方法 | |
| CN108191115A (zh) | 一种循环利用磷酸铵镁处理氨氮污染物的方法 | |
| Huang et al. | Highly efficient recovery of ammonium nitrogen from coking wastewater by coupling struvite precipitation and microwave radiation technology | |
| CN104926012B (zh) | 高浓度氨氮废水的处理工艺 | |
| CN109879507B (zh) | 一种焦化高盐废水资源化利用的工艺及装置 | |
| CN100425544C (zh) | 一种高浓度氨氮废水预处理方法 | |
| CN104926011B (zh) | 一种高cod废水的蒸发结晶零排放处理系统及处理方法 | |
| CN105585198A (zh) | 高效经济火电厂末端脱硫废水软化、蒸发处理系统及方法 | |
| CN103964631A (zh) | 一种高效水煤浆气化灰水处理方法 | |
| CN113292187A (zh) | 一种高浓度氨氮废水的资源化处理方法及装置 | |
| CN108046356A (zh) | 一种较高沸点液体的降温蒸发处理方法及装置 | |
| CN104609630B (zh) | 磷酸铁废水处理回收装置及其方法 | |
| CN204874226U (zh) | 一种剩余活性污泥资源化与能源化处理系统 | |
| CN103936244A (zh) | 一种利用城市污水生物污泥制备水热焦的方法 | |
| CN103113912A (zh) | 一种分离提取油砂中原油的方法 | |
| CN106277533A (zh) | 一种处理粉煤热解污水的系统及方法 | |
| CN105565562B (zh) | 一种处理稠油超稠油化工污水系统及其方法 | |
| CN201250135Y (zh) | 一种能高效脱除氨氮废水中氨氮的处理装置 | |
| TW476736B (en) | A method of treating sludge and a method of treating organic waste water using the same | |
| CN105084686A (zh) | 一种污水处理厂剩余活性污泥再利用的清洁生产方法 | |
| CN212269709U (zh) | 一种硅太阳能电池片生产工艺中含氟废水的处理装置 | |
| CN108911321A (zh) | 切削液废液油水分离的方法 | |
| CN104047009B (zh) | 钢材酸洗液中氯化亚铁的回收工艺装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180622 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |