¿Cómo se deben tratar las aguas residuales que contienen alto contenido de nitrógeno amoniacal?

Autor: Youyi Environmental Protection

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Fuente: Zhihu

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La extracción, la evaporación de amoníaco y los métodos biológicos son tres tecnologías reconocidas a nivel nacional e internacional para tratar aguas residuales de nitrógeno amoniacal con alta concentración, y también son los métodos principales para tratar aguas residuales de nitrógeno amoniacal con alta concentración.

1. Características del proceso de extracción de nitrógeno amoniacal para el tratamiento de aguas residuales

El proceso de extracción generalmente se centra en una concentración de nitrógeno amoniacal en las aguas residuales por debajo de 2000 mg/l: el nitrógeno amoniacal existe en el agua como NH3 y NH4+ Existe el siguiente equilibrio entre: NH3+H2ONH4++OH-.

El equilibrio se ve afectado por el PH. Cuando el PH aumenta, el amoníaco libre en el agua aumenta. El equilibrio se mueve hacia la derecha y la proporción de amoníaco libre es mayor. Cuando el PH = 7, la mayor parte. el nitrógeno amoniacal existe como NH4+. Cuando el pH aumenta a 11,5, el 98% del nitrógeno amoniacal del agua residual existe como amoníaco libre.

El valor del PH es uno de los principales factores que influyen en el porcentaje de amoniaco libre en el agua. Además, la temperatura también afectará el equilibrio de la ecuación de reacción. A medida que aumenta la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia la derecha.

La siguiente tabla enumera los valores calculados de la tasa de disociación del nitrógeno amoniacal en diferentes condiciones. Los datos de la tabla muestran que cuando el valor de pH es superior a 10, la tasa de disociación es superior al 80%. Cuando el valor de pH alcanza 11, la tasa de disociación llega al 98% y se ve mínimamente afectada por la temperatura.

II. Puntos clave del tratamiento de extracción de nitrógeno amoniacal

El orden de los factores primarios y secundarios que afectan la eficiencia de extracción de nitrógeno amoniacal es PH>temperatura>tiempo de extracción>relación gas-líquido. experiencia operativa anterior, aguas residuales PH>10, temperatura>30 ℃, relación gas-líquido 3000:1, tiempo de extracción 1 h, el efecto de eliminación de nitrógeno amoniacal puede alcanzar el 90 %.

3. Puntos clave para el control de extracción de aguas residuales con nitrógeno amoniacal

De acuerdo con los datos de PH de la calidad del agua, la conversión de frecuencia se usa generalmente para ajustar las aguas residuales para garantizar que el valor de PH del agua. Las aguas residuales son 11,5 antes de entrar a la torre. La temperatura del agua de soplado suele controlarse por encima de 50°C.

El agua del tanque de ajuste de pH ingresa a la torre de extracción del primer nivel a través de la bomba de elevación para la extracción. Después de extraer la torre de extracción del primer nivel, el pH disminuirá. Añadiendo así soda cáustica líquida para ajustar aún más el valor del pH. Asegúrese de que el pH de las aguas residuales que ingresan a la torre de extracción secundaria sea ≥1,5 y que la torre de extracción de nitrógeno amoniacal adopte el método secundario de contracorriente.

IV.Descripción del proceso de tratamiento de aguas residuales con nitrógeno amoniacal

En condiciones alcalinas (PH=11,5), el nitrógeno amoniacal en las aguas residuales existe principalmente en forma de NH3, lo que permite que las aguas residuales entren en contacto total. Luego, el NH3 volátil en el agua se transferirá de la fase líquida a la fase gaseosa, eliminando así el nitrógeno amoniacal del agua. La torre de decapado se llena con un empaque de listones de plástico (no es fácil de escalar), utilizando un método de empaque aleatorio, con un espaciado de empaque de 40 mm y una altura de empaque de 6 m (dividido en 3 capas). El flujo de aire ingresa desde la parte inferior de la torre y salpica repetidamente agua con el relleno para formar gotas de agua, lo que hace que la transferencia de masa de la fase gas-líquido sea más completa y rápida, y las aguas residuales finalmente caen a la piscina de recolección en el fondo de la torre. la torre.

V. Características del proceso de absorción y tratamiento de aguas residuales de nitrógeno amoniacal

El gas de cola descargado de la torre de extracción contiene una gran cantidad de amoníaco. La emisión directa tiene un gran impacto en el entorno. Por lo tanto, el NH3 expulsado ingresa a la torre de absorción. La torre adopta la forma de una torre empaquetada. El ácido sulfúrico diluido al 30% en el tanque de ácido se bombea a la parte superior de la torre de absorción. Bomba resistente y se rocía uniformemente a través de un distribuidor. Se forma una película líquida a lo largo de la superficie del empaque para fluir hacia abajo, que interactúa con el NH3 de abajo hacia arriba. El gas entra en contacto completamente y el (NH4)2SO4 generado fluye hacia el tanque de ácido. para su reciclaje y uso para el posterior ajuste del pH. Una vez alcanzada una determinada concentración, el (NH4)2SO4 se puede reutilizar en el taller, logrando así un equilibrio entre beneficios medioambientales y económicos.

La torre de decapado y la torre de absorción suelen estar hechas de acero al carbono revestido con material FRP.

VI.Características del proceso de evaporación de nitrógeno amoniacal

1. La torre de evaporación de amoniaco está subordinada a la torre de desorción y es adecuada para el tratamiento de aguas residuales de nitrógeno amoniacal con una concentración de nitrógeno amoniacal superior. 5000mg/l.

2. El amoníaco vaporizado es un dispositivo operativo que volatiliza y libera amoníaco disuelto en agua en circulación mediante la transferencia de calor mediante un portador de calor.

3. El principio de funcionamiento es: utilizando vapor de agua portador de calor general como agente calefactor, la presión de vapor de equilibrio del amoníaco en la superficie del agua en circulación es mayor que la presión parcial del amoníaco en el portador de calor. Las fases están en contacto a contracorriente para la transferencia de masa y calor, de modo que el gas amoníaco se libera gradualmente del agua en circulación, se obtiene una mezcla de vapor de amoníaco y vapor de agua en la parte superior de la torre y se obtiene agua circulante más pura en la parte superior. parte inferior de la torre.

En resumen, el propósito de agregar una fuente alcalina es convertir las sales de amonio fijas en sales de amonio volátiles.

7. Método de recuperación de amoníaco en torre de vaporización de amoníaco

Para el proceso de vaporización de amoníaco, el método de recuperación de amoníaco suele ser sulfato de amonio o amoníaco líquido.

Si se utiliza sulfato de amonio para la recuperación, se proporcionará una torre de absorción de amoníaco. El vapor que contiene amoníaco descargado desde el fondo se enviará al fondo de la torre de absorción de amoníaco y aproximadamente el 30% del vapor. Se utilizará ácido sulfúrico diluido rociado desde la parte superior de la torre. Absorba el amoníaco y genere aproximadamente una solución de sulfato de amonio al 30% en la parte inferior de la torre.

Si se utiliza amoníaco líquido para la recuperación, se proporciona un método de condensador.

8. Características del proceso de tratamiento de vapor de amoníaco

El agua a alta temperatura en la caldera de la torre de vapor de amoníaco intercambia calor con el agua residual, aprovechando al máximo el calor y asegurando la temperatura del agua. aguas residuales que ingresan a la torre de desaminación.

Adopte bandejas y componentes internos de columna con alto rendimiento, baja caída de resistencia, alta eficiencia de separación, antiincrustante y antipartículas.

Bajo consumo energético, pequeña potencia instalada operativa. Todo el sistema tiene un alto grado de automatización.

9. Método de biopelícula

Se presentó anteriormente y se omitirá aquí.