Las aguas residuales de nitrógeno amoniacal provienen principalmente de industrias como fertilizantes, coquización, petroquímicos, productos farmacéuticos y alimentos. Los métodos de tratamiento para las aguas residuales de nitrógeno amoniacal generalmente incluyen métodos físicos, químicos, fisicoquímicos y bioquímicos.
(1) Método biológico para tratar aguas residuales de nitrógeno amoniacal
El método bioquímico tradicional se utiliza principalmente para el tratamiento de aguas residuales de nitrógeno amoniacal de baja concentración, que utiliza la nitrificación y desnitrificación de microorganismos para convertir el nitrógeno amoniacal en gas nitrógeno. Las aguas residuales de nitrógeno amoniacal de baja concentración generalmente tienen la característica de baja concentración, y algunas aguas residuales de producción incluso no contienen DQO. Por lo tanto, la desnitrificación biológica se utiliza para el tratamiento, que requiere la adición de fuentes de carbono y tiene altos costos operativos. Los procesos comunes incluyen procesos A/O o A2/O y SBR. Su desventaja es que el proceso de tratamiento es muy sensible a la temperatura y la interferencia de ciertos componentes en las aguas residuales industriales, lo que requiere un volumen de reactor relativamente grande. Además, durante la desnitrificación, se produce N 2 O, que se convierte fácilmente en otros óxidos de nitrógeno que afectan a la capa de ozono. La desnitrificación convierte sustancias valiosas como NH 4 en N 2 y escapa al aire, lo que resulta en desechos. En el proceso A/O, para promover el progreso suave de la reacción de desnitrificación, generalmente se requiere que la relación C/N sea mayor que 3.
(2) Método de extracción de vapor para el tratamiento de aguas residuales de nitrógeno amoniacal
El método de extracción de vapor es un proceso que utiliza vapor para convertir el amoníaco libre en las aguas residuales en gas amoniaco y liberarlo. Su mecanismo de tratamiento es básicamente el mismo que el método de soplado, y también es un proceso de transferencia de masa gas-líquido. Es decir, a altos valores de pH, las aguas residuales están en estrecho contacto con el vapor, reduciendo así la concentración de amoníaco en las aguas residuales. La fuerza impulsora del proceso de transferencia de masa es la diferencia entre la presión parcial de amoníaco en la fase gaseosa y la presión parcial de equilibrio correspondiente a la concentración de amoníaco en las aguas residuales. El método de extracción de vapor utiliza vapor como medio de trabajo, y el amoníaco ingresa al vapor de las aguas residuales y luego se destila en la parte superior de la torre para convertirse en agua de amoníaco concentrada para la recuperación. Por lo que no es necesario agregar un proceso posterior al tratamiento. El volumen de vapor requerido para la extracción de vapor es mucho más pequeño que el volumen de aire requerido en el método de extracción de aire, por lo que el equipo tiene un volumen más pequeño y ocupa menos espacio. El método de extracción es más adecuado para tratar aguas residuales de nitrógeno amoniacal de alta concentración por encima de 1000mg/L, con una tasa de eliminación de más de 99% para nitrógeno amoniacal, alta eficiencia y buena madurez tecnológica. Sin embargo, la tecnología de desaminación de aguas residuales de extracción de vapor convencional consume una gran cantidad de vapor y tiene un consumo unitario relativamente alto para el tratamiento de aguas residuales. La popularización, promoción y aplicación de la tecnología de desaminación de aguas residuales de eliminación de vapor requieren mayores esfuerzos de investigación y desarrollo en la conservación de energía y la reducción del consumo.
(3) Método de intercambio iónico para el tratamiento de aguas residuales de nitrógeno amoniacal
El Método de intercambio iónico es adecuado para aguas residuales con una concentración de iones de amoníaco de 10-100mg/L. El principio es utilizar resina de intercambio catiónico para intercambiar iones de amonio en agua con iones de sodio en la resina, logrando así el objetivo de eliminar el amonio. La zeolita tiene la característica de eliminar selectivamente los iones de amoníaco de las soluciones que contienen iones de sodio, magnesio y calcio. Por lo tanto, elegirlo como resina de intercambio también se llama método de intercambio iónico selectivo. La resina penetrante debe regenerarse con una solución 2% de cloruro de sodio, y la solución regenerada se recicla después del tratamiento con amoníaco a una cierta velocidad de circulación antes de ser descargada. La operación de regeneración de la resina de eliminación de amoníaco de intercambio iónico es compleja, y el equipo y las tuberías están severamente corroídos. El amoníaco regenerado tiene un bajo valor para la reutilización, por lo que las aplicaciones a escala industrial son raras.
(4) método de precipitación química
El método de precipitación química es agregar agentes químicos al agua para hacer que el amoníaco reaccione y forme precipitados insolubles, logrando así el objetivo de eliminar el amoníaco de las aguas residuales. Los agentes químicos comúnmente utilizados son sales de magnesio y fosfatos solubles. La tasa de eliminación de nitrógeno amoniacal por el método de precipitación química es generalmente de 80% 90%. El proceso es relativamente simple y la inversión en equipos es relativamente baja. Sin embargo, debido a la necesidad de agregar fosfato que está estrictamente controlado por el Estado para su descarga en aguas residuales (el estándar nacional de primer nivel requiere fósforo <0,5 mg/L), los requisitos posteriores de eliminación de fósforo son muy altos. Por lo tanto, este proceso generalmente solo es adecuado para situaciones en las que coexisten nitrógeno amoniacal y fósforo.
(5) Método de separación de membrana para el tratamiento de aguas residuales de nitrógeno amoniacal
El uso de la tecnología de separación de membrana para tratar las aguas residuales de nitrógeno amoniacal es una de las tecnologías de desaminación de aguas residuales más estudiadas en los últimos años. La tecnología de separación de membrana tiene un buen efecto de tratamiento sobre las aguas residuales de nitrógeno amoniacal con condiciones suaves. Debido a la alta concentración de sólidos en suspensión y sales que son propensas a escamar en aguas residuales de nitrógeno amoniacal, la tecnología de separación de membrana requiere una alta calidad del agua considerando problemas de bloqueo y regeneración de la membrana.
(6) Métodos de ósmosis inversa y electrodiálisis
La inversión y los costos operativos de la ósmosis inversa y la electrodiálisis son relativamente altos. Además, los requisitos de pretratamiento de la electrodiálisis son altos, y la vida útil de las membranas de ósmosis inversa es corta, por lo que su aplicación en China es actualmente muy rara. Generalmente, el tratamiento bioquímico se utiliza para reducir el contenido de nitrógeno amoniacal en las aguas residuales. Con el rápido desarrollo y crecimiento de industrias como fertilizantes y petroquímicos, las aguas residuales de nitrógeno de amoníaco más y más altas no pueden cumplir con los estándares de tratamiento bioquímico, que se ha convertido en un factor importante que restringe el desarrollo de la industria.
Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. está comprometida con la investigación y la industrialización de adsorbentes y catalizadores de alto rendimiento. En 2018, fue aprobado como Centro de Investigación de Tecnología de Ingeniería de Nanomateriales Catalizadores Funcionales y de Adsorción de Suzhou. A través de años de investigación y desarrollo independientes, ha alcanzado niveles líderes internacionales en tecnología de intercambio iónico y tecnología de adsorción, tecnología de hibridación de materiales nano inorgánicos, etc., realizar la serialización de la adsorción y los productos catalíticos y aplicarlos con éxito en los campos de la protección del medio ambiente y el reciclaje de recursos. Con una serie de adsorbentes y catalizadores de alto rendimiento desarrollados de forma independiente como núcleo, combinados con tecnología de proceso de desarrollo propio, Haipu se ha convertido en un proveedor profesional de soluciones ecológicas y de protección del medio ambiente.
Figura 1 Proceso de tratamiento de agua de nitrógeno amoniacal
El material de adsorción especial investigado por Haipu Company puede adsorber selectivamente sustancias de nitrógeno amoniacal en aguas residuales, lograr una adsorción desorción eficiente y una completa de sustancias de nitrógeno amoniacal, Y el contenido de nitrógeno amoniacal en las aguas residuales desorbadas puede cumplir con los estándares de descarga. Cuando se usa el proceso de adsorción de Haipu para tratar las aguas residuales de nitrógeno amoniacal, las aguas residuales se filtran previamente para eliminar la materia suspendida y particulada, y luego entran en la torre de adsorción para la adsorción. El material de adsorción especial lleno en la torre de adsorción puede adsorber nitrógeno amoniacal en las aguas residuales en la superficie del material, y el nitrógeno amoniacal efluente puede cumplir con los estándares de descarga. Después de la saturación de adsorción, se utilizan agentes de desorción específicos para desorber el material adsorbente, lo que permite que se regenere, y este proceso se repite continuamente. El Flujo de proceso de tratamiento de adsorción de aguas residuales de nitrógeno amoniacal se muestra en la siguiente figura.
Esta instalación de tratamiento de adsorción de aguas residuales con nitrógeno amoniacal de nueva construcción tiene una capacidad total de tratamiento de aguas residuales diseñada de 300m 3/D. El contenido de nitrógeno amoniacal en las aguas residuales de nitrógeno amoniacal es alto, y el contenido de nitrógeno amoniacal después del tratamiento bioquímico excede el estándar de descarga, lo que afecta la producción estable de la empresa. Haipu ha personalizado el diseño del proceso para las aguas residuales, y los indicadores de diseño de aguas residuales se muestran en la siguiente tabla.
Caso 1 Adsorción de datos de agua de entrada y salida
| Volumen de agua (m³/d) | Concentración de nitrógeno amoniacal en agua cruda (mg/L) | Concentración de nitrógeno amoniacal en el efluente (mg/L) | Tasa de eliminación |
| 300 | 300 | 12,3 | 96% |
El proceso de adsorción personalizado por Haipu puede adsorber profundamente y eliminar el nitrógeno amoniacal de las aguas residuales, con una tasa de eliminación estable de más de 90%. El contenido de nitrógeno amoniacal en el agua adsorbida es mucho menor que los requisitos del cliente (<25mg/L). Como se puede ver en la figura, la mayor parte del nitrógeno amoniacal en las aguas residuales se adsorbe y se elimina, y al menos una cierta cantidad de nitrógeno amoniacal se transfiere a la solución de desorción. Después de la oxidación, la solución de desorción se puede devolver directamente al sistema bioquímico front-end, cumpliendo con los requisitos de descarga del cliente sin generar contaminación secundaria, asegurando el funcionamiento normal de la empresa.
Elimine eficientemente las sustancias de nitrógeno amoniacal de las aguas residuales con alta eficiencia de eliminación, y controle estrictamente el contenido de nitrógeno amoniacal en el efluente (contenido de nitrógeno amoniacal <15mg/L);
Tratamiento profundo de aguas residuales bioquímicas con alta relación de concentración, resolviendo el problema del tratamiento de aguas residuales de baja concentración;
Baja inversión en diseño, bajos costos operativos, tecnología avanzada y sin contaminación secundaria;
El flujo del proceso es simple, confiable y ocupa un área pequeña.
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