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气提法处理高氨氮浓度污水研究

作　者: 张星
导　师: 马伟
学　校: 大连理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 氨氮气提新型反应设备
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

当今社会中化工及相关行业发展迅速,尤其在中西部地区,近年来在政府政策的鼓励下建立了很多处以化工产业为核心的新兴工业区。化工行业作为一个重要基础行业,在给社会带来重要的供给以及稳固的经济增长的同时,也给工业区带来了大量的污染物质。在众多污染物质中污水又是重中之重的污染物质,整个社会一直对污染问题保持高度的关注,近些年政府也加大了污染防治力度,积极鼓励企业建设污水处理系统,建立环境友好型经济,并加大监督力度,严格控制污染物的排放。氨氮值是污水排放标准的一项重要指标,化工及相关行业每年都排出大量的氨氮污水,氨氮污水不仅对生态环境造成严重的破坏,同时也破坏人类的生存环境,影响人类的健康。对氨氮污水的治理近年来广泛受到社会的关注。氨氮污水传统的治理方式主要分为物理化学方法以及生物方法。两种方法各有利弊,生化方法虽然拥有高效,稳定等优点,但对处理条件需要较高的要求。高浓度的氨氮对微生物活性有抑制作用,会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致出水难于达标排放。通过物化-生物联合法可以有效的处理高氨氮有机污水,而选用合理有效的物化方法进行预处理就成为研究的关键,空气气提法由于具有处理量大,处理效率高等特点,非常适合作为预处理方式。本文以某焦化企业实际污水处理工艺脱氨氮工段为研究目标,为工艺设计提供数据参考,在传统普遍应用的空气气提脱氨工艺的基础上进行改进,提出了一种处理氨氮污水的气提新方法,该方法更加有利于对氨气的回收资源化。这种气提新方法已经申请了专利保护。本文从基础的静态气提脱氨实验延伸到最终的新工艺连续气提脱氨设备实验研究,对实验设备逐渐改进并对反应设备进行了粗略计算,实际加工了中型的脱氨反应设备,进行相关反应研究,主要考察温度、压力、pH、进液量、曝气量等基本工艺参数指标对脱氨反应的影响。对比于以往的实验研究,本实验在温度条件对反应的影响状况来看,结论有一定的不同性,主要是由于反应过程中过多的水以水蒸汽形式溢出,影响了氨氮去除效率,本实验氨氮脱除率最优化的主要参数指标为温度为55℃、真空度为0.04Mpa、pH为12-13、进液量为10ml/min、曝气量为0.3m3/h左右。本文进一步以实际情况为基础,研究了有机物存在条件下,反应设备的负荷情况。在有机物存在的情况下(主要以酚为研究对象),氨氮脱除率随温度,真空度等条件的曲线对比没有有机物存在条件下的情况有相对的差异。但改变反应条件后,氨氮仍然具有较高的脱除率,55℃、-0.04MPa、pH=13、10ml/min进液、0.46m3/h条件下含酚高氨氮污水的氨氮脱除率依然可以达到95%以上,说明在本实验反应器对真实污水有很好的处理能力,有望在今后的生产中得到广泛的推广。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-25
  1.1 污水中氨氮的存在形式及其来源  10-11
  1.2 氨氮污水的危害  11
  1.3 氨氮污水的主要处理技术  11-21
    1.3.1 生物法  11-16
      1.3.1.1 缺氧-好氧生物脱氮法(A/O法)  12-13
      1.3.1.2 厌氧-缺氧-好氧(A~2/O工艺)  13
      1.3.1.3 短程硝化反硝化法  13-14
      1.3.1.4 同时硝化反硝化  14
      1.3.1.5 BAF法  14-15
      1.3.1.6 SBR法  15-16
    1.3.2 物理化学法脱氮  16-20
      1.3.2.1 氨气提法  16
      1.3.2.2 离子交换法  16-17
      1.3.2.3 折点氯化法  17-18
      1.3.2.4 化学沉淀法  18-19
      1.3.2.5 电解法  19
      1.3.2.6 湿式催化氧化法  19-20
      1.3.2.7 超声化学降解法  20
    1.3.3 物化-生物联合法  20-21
  1.4 国内外研究进展  21-22
  1.5 本论文研究内容  22-23
    1.5.1 研究的目的及意义  22
    1.5.2 研究内容  22-23
  1.6 实验主要仪器与试剂  23-24
    1.6.1 主要实验仪器  23
    1.6.2 主要药品  23-24
  1.7 实验分析方法  24-25
2 静态气提反应器脱除氨氮影响条件研究  25-34
  2.1 氨氮污水气提原理  25-26
  2.2 反应流程  26-27
  2.3 温度对脱氨反应的影响  27-28
  2.4 压力对脱氨反应的影响  28-30
  2.5 时间对脱氨反应的影响  30-31
  2.6 pH对脱氨反应的影响  31-32
  2.7 进气量对脱氨反应的影响  32
  本章小结  32-34
3 连续气提反应器氨氮气提影响条件研究  34-43
  3.1 逆流原理及相关计算  34-37
    3.1.1 逆流脱氨氮原理  34-35
    3.1.2 相关计算  35-37
  3.2 反应流程  37-38
  3.3 温度对氨氮脱除率的影响  38-39
  3.4 压力对氨氮脱除率的影响  39-40
  3.5 进液量对氨氮脱除率的影响  40-41
  3.6 进气量对氨氮脱除率的影响  41-42
  本章小结  42-43
4 有机物质对氨氮气提效率的影响  43-49
  4.1 压力对氨氮脱除率的影响  43-44
  4.2 温度对氨氮脱除率的影响  44-45
  4.3 进液量对氨氮脱除率的影响  45-46
  4.4 进气量对氨氮脱除率的影响  46-47
  4.5 反应中酚的变化  47
  本章小结  47-49
结论  49-50
参考文献  50-54
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  54-55
致谢  55-56

气提法处理高氨氮浓度污水研究

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