第一篇：氨氮廢水排放的解決方案之碳酸鈉沉淀

氨氮廢水排放的解決方案之碳酸鈉沉淀

傳統(tǒng)的稀土沉淀多采用碳酸氫銨（農(nóng)業(yè)化肥）做沉淀劑，其優(yōu)點是得到的碳酸稀土沉淀顆粒粗大，易洗滌雜質(zhì)少。但由于沉淀劑中的NH4+沒有利用，全部進入到沉淀廢水，導(dǎo)致廢水中氨氮含量很高?，F(xiàn)在國內(nèi)廢水的排放標準越來越嚴格，執(zhí)行力度也逐漸加強，碳銨氫銨沉淀工藝已無法適應(yīng)當前的發(fā)展形勢，逐漸退出歷史的舞臺，轉(zhuǎn)由更加環(huán)保綠色的碳酸鈉（純堿）沉淀工藝所替代。

氨氮指以氨或銨離子形式存在的化合氨。氨氮是水體中的主要耗氧污染物，高含量的氨氮會造成地表水富營養(yǎng)化，主要表現(xiàn)為水草、藍藻等生物大量繁殖，過量消耗水中溶解氧，嚴重影響水質(zhì)，并導(dǎo)致魚類等水生生物缺氧死亡。其氧化產(chǎn)物亞硝酸鹽氮同樣具有毒性，低濃度的亞硝酸鹽氮能使養(yǎng)殖動物的抵抗力降低，容易感染多種疾病，并會破壞紅血球，使血液的供氧能力逐漸喪失。此外，亞硝酸鹽氮還容易引起動物的肝、脾臟和腎臟的功能不彰，導(dǎo)致體力衰退、精神不佳。

氨氮對環(huán)境的影響已引起環(huán)保領(lǐng)域和全球范圍的重視，為了保護生態(tài)環(huán)境，減輕水體污染，國家對于廢水中的氨氮含量一直有著嚴格的規(guī)定，以前是達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996的一級標準，ρ(NH3-N)≤15mg/L)后才可以排放，現(xiàn)在最新的《稀土工業(yè)污染物排放標準》已于2011.1.24日發(fā)布，將于10月1日開始執(zhí)行。在此標準中明確規(guī)定了現(xiàn)有稀土生產(chǎn)企業(yè)直接排放的廢水中氨氮含量≤25mg/L，總氨≤50mg/L；新建企業(yè)廢水直接排放的廢水中氨氮含量≤15mg/L，總氨≤30mg/L；在容易發(fā)生嚴重水環(huán)境污染而需采取特別保護措施的地區(qū)，直接排放的廢水中氨氮含量≤10mg/L，總氨≤20mg/L。

目前，氨氮廢水的處理方法主要有以下的各種處理工藝：生物方法有硝化和藻類養(yǎng)殖；物理方法有反滲透、蒸餾、氨吹脫、土壤灌溉等；化學(xué)法有離子交換法、化學(xué)沉淀法、折點氯化、電化學(xué)處理、催化裂解等。高濃度氨氮廢水處理的常用方法有生物法和物化法。稀土氨氮廢水中COD僅200mg/L左右，廢水可生化性很低，反硝化時碳源嚴重不足，所以不適合用生物法處理。采用氨與磷鎂發(fā)生反應(yīng)，生成磷酸氨鎂沉淀難溶復(fù)鹽，稀土氨氮廢水的氨氮去除率可達60%～85%，而且生成的磷酸氨鎂沉淀中含有N、P、Mg可作為農(nóng)田肥料使用，但目前市場上難以找到大量的鎂鹽礦粉，藥劑所需的費用太高，最終僅能降低氨氮排放但不能做到達標排放，不適用于工業(yè)生產(chǎn)的大規(guī)模使用。采用堿性蒸氨法處理，雖然處理原理簡單易操作，但是反應(yīng)不充分，部分銨鹽流失浪費，處理后廢水較難達標排放。直接蒸發(fā)濃縮法雖然工藝簡單、流程短，蒸發(fā)后的冷卻水完全可以回用，廢水經(jīng)處理后基本可以實現(xiàn)“零排放”，但由于工業(yè)廢水水量大，處理運行費用很高，按日處理100噸廢水計算，日耗煤在20噸以上，高額的運行費用企業(yè)很難承受。

綜合比較各種方法的優(yōu)缺點，均不能徹底解決稀土企業(yè)的高濃度氨氮廢水排放問題，僅能降低氨氮的排放，但無法達到排放的合格標準。結(jié)合國家的環(huán)保政策，為解決氨氮排放問題，很多廠家已經(jīng)從源頭上做起，即將現(xiàn)有的碳銨沉淀稀土改為鈉鹽沉淀稀土。

鈉鹽沉淀已經(jīng)工業(yè)應(yīng)用的有碳酸氫鈉沉淀和碳酸鈉沉淀兩種。碳酸氫鈉沉淀的優(yōu)點是沉淀劑堿性較弱，稀土不容易生成膠狀的氫氧化物，因堿性弱導(dǎo)致沉淀顆粒性好，產(chǎn)品粒度較大。但其缺點也很明顯，因產(chǎn)品顆粒大導(dǎo)致洗水用量很大，已知的部分企業(yè)采用碳酸氫鈉沉淀后為將Na2O洗滌合格，洗水用量為稀土REO的20倍以上，洗水量十分巨大，洗滌時間很久。

常規(guī)方法的碳酸鈉沉淀稀土所生成的碳酸稀土是無定形絮狀膠體沉淀 ,含有大量的水和雜質(zhì)，體積龐大、過濾慢、純度不高，產(chǎn)品總量相對偏低、雜質(zhì)Cl-和Na2O偏高，不少企業(yè)都嘗試過碳酸鈉沉淀，但由于以上的諸多不便，最終限制了碳酸鈉沉淀的進一步推廣應(yīng)用。針對這些問題，五礦（北京）稀土研究院進行關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和技術(shù)集成創(chuàng)新，成功研發(fā)了碳酸鈉晶型沉淀稀土的的生產(chǎn)工藝，提升我國稀土行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，滿足行業(yè)可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展需求。本工藝最主要的特點在于以下三方面：

一、特殊晶種的制備

常規(guī)沉淀的碳酸鹽體積大雜質(zhì)多，根源在于碳酸鹽顆粒的晶型不好，顆粒中包裹大量水和氣體。我們采用特殊的晶種制備工藝，將沉淀過程中包裹在顆粒中的氣體以泡沫的形式釋放，得到的晶型碳酸鹽顆粒細小、致密，易沉降，易洗滌，以此種晶型碳酸鹽做晶種，產(chǎn)品沉降性好，液固比可達到5:1-10:1。

二、沉淀過程控制

通過沉淀過程的溫度、濃度、流速、pH控制，可以將碳酸鈉沉淀的處理量提高到與碳酸氫銨相當?shù)乃?。沉淀快速，處理量大，稀土和沉淀劑濃度均大?.2mol/L，采用5m3的沉淀罐，2小時可沉淀1m3稀土料液。通過沉淀過程的控制雜質(zhì)不會包裹在沉淀顆粒中，Na+和Cl-均易于洗滌。

三、沉淀的后處理

得到的碳酸鹽沉淀水洗處理后可得到Cl-<300ppm，Na2O<500ppm的產(chǎn)品。其中80%以上的產(chǎn)品可達到Na2O<100ppm的指標，洗水用量僅為REO重量的5-10倍。

采用碳酸鈉晶型沉淀稀土的工藝，可以在不增加沉淀設(shè)備的前提下，達到和碳酸氫銨相同的處理量，常規(guī)5m3沉淀罐1小時可沉淀1m3鑭鈰料液或0.5m3鐠釹料液，最終產(chǎn)品指標REO>99.5%，Cl-<0.03%，Na2O<0.05%。本工藝已在部分環(huán)保要求嚴格的地區(qū)應(yīng)用成功，生產(chǎn)運行易于控制，產(chǎn)品指標穩(wěn)定可靠。本工藝符合國家資源的高效利用和清潔生產(chǎn)的方針政策，達到新國標的指標，為落實科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)造和諧社會作出貢獻。

第二篇：垃圾滲濾液廠反滲透氨氮超標分析及解決方案

關(guān)于XX縣垃圾滲濾液廠反滲透膜出

水氨氮偏高 原因分析及解決方案

一、現(xiàn)場情況

垃圾滲濾液廠近期反滲透膜出水氨氮突然偏高，通過現(xiàn)場觀察進水水質(zhì)情況和設(shè)備運行工況后發(fā)現(xiàn)，近期進水氨氮的濃度較之前有較大幅度的增加，而反滲透膜雖然對氨氮的截留效率降低，但對COD的截留效率依然很高，且其通量也基本保持穩(wěn)定。

二、原因分析

反滲透是將水分子和其他物質(zhì)進行分離的設(shè)備，對COD的去除尤為明顯，而本膜對COD的去除效果基本穩(wěn)定，所以盡管膜在一定程度有所老化，但因膜問題而導(dǎo)致出水氨氮偏高不是主要因素，而對氨氮的去除率降低則主要有兩方面因素：

1、氨氮在水中主要以兩種形態(tài)存在，游離態(tài)氨氮（NH3）和離子態(tài)氨氮（NH34+），而游離態(tài)氨氮（NH3）的分子形態(tài)接近水分子形態(tài)，雖反滲透對其有一定的去除效果，但去除量有限，在低濃度時尚且能保持較好的去除率，但濃度較高時其總?cè)コ坑邢?，所以去除率也降低。近期進水氨氮濃度較高就導(dǎo)致其出水氨氮濃度偏高。

2、氨氮在PH較高時以游離態(tài)氨氮（NH3）存在，PH較低時以離子態(tài)氨氮（NH34+）存在，本廠進水PH一直在7以上，導(dǎo)致氨氮多以游離態(tài)氨氮（NH3）存在，在進水氨氮偏低時尚能維持較高去除率，在氨氮較高時則處理能力略顯疲軟。

三、解決辦法

因為冬季降水少，使得進水污染物濃度高，所以氨氮也較高，再加上氣溫低造成生物處理系統(tǒng)對氨氮的去除效率減弱，綜合因素導(dǎo)致反滲透膜進水氨氮提高，因此采用降低反滲透膜進水氨氮濃度的方式來保持其出水氨氮穩(wěn)定的難度較大，而從反滲透膜的運行機理和改變氨氮在水中存在形式的特點入手，將反滲透進水PH調(diào)制7以下，讓氨氮多以（NH34+）存在，這樣即使是較高濃度（NH34+）反滲透膜對對其也會有較高的截留率，從而解決出水氨氮偏高的問題。

具體措施如下：在潷水池新增一個加酸裝置包括儲酸罐和硫酸泵，生物池反應(yīng)出水進入潷水池以后加1-2桶硫酸（具體量以將PH調(diào)至7以下為準），打開潷水池攪拌氣管進行攪拌，待穩(wěn)定后PH調(diào)到7以下則開始進入膜系統(tǒng)處理，或在超濾出水末端的調(diào)節(jié)罐加一套加酸裝置，也可以達到上述效果。