三氧化二钒生产废水中高浓度氨氮脱除的工业性研究

摘要

该课题研究了吹脱法净化三氧化二钒(V<,2>O<,3>)生产过程中产生的高浓度氨氮废水.攀枝花钢铁集团攀宏钒制品有限公司三氧化二钒生产过程中产生浓度较高的氨氮废水,如直接排放将会对金沙江水体造成恶劣影响.废水中氨氮的脱除有生物法和物理-化学法.在对现场情况进行了充分调研,以及综合考虑技术可行性和经济合理性的前提下,课题采用吹脱法进行处理.吹脱法脱氨具有投资少、运行成本低、工艺简单、易于改造等特点,是合适工业化应用的氨氮脱除技术.该研究对该技术进行了全面的机理研究、实验室试验、中等试验以及工业性研究,确定pH值、温度、吹脱时间是影响氨氮脱除效率的主要因素.在废水水温80℃、pH11.5的情况下,对1.5m<'3>废水进行吹脱除氨,处理时间90分钟时,出水NH<,3>-N浓度全部达到(GB8978-1996)污水综合排放一级标准值15mg/l以下,平均值为8.98mg/l,通过延长反应时间可使废水中氨氮浓度进一步脱除至1mg/l以下.在处理过程中COD<,Cr>和SS也得以去除,出水平均浓度分别为37.5mg/l和14.5mg/l.出水的pH值高于一级排放标准的6~9,不能直接排放,但部分出水可回用于石灰消解工序,其余出水经加酸调节后可作为工艺冲洗水或外排.采用硫酸对吹脱出的氨完全吸收,产生的硫酸铵稀溶液回用于三氧化二钒生产工艺中的洗涤工序,避免二次污染的产生.该课题采用间断试验为主,采用多台设备的异步操作可以实现废水的连续处理.该课题的研究可为吹脱法净化高浓度氨氮废水的工程设计提供理论指导和设计依据,工程运行后将为攀宏公司每年节约费用296.5万元,每年将减少向金沙江排放NH<,3>-N约1555.2吨.

目录

文摘

英文文摘

昆明理工大学学位论文原创性声明

前言

0.1研究背景

0.2研究目的

0.3研究内容

第一章钒生产概况

1.1钒工业简介

1.2三氧化二钒生产工艺

1.3三氧化二钒生产废水基本情况

1.3.1废水的来源及水质

1.3.2现有废水处理状况

第二章氨氮废水净化方法综述

2.1生物硝化与反硝化

2.1.1传统生物硝化—反硝化工艺

2.1.2厌氧氨氧化(Anammox)

2.1.3好氧反硝化

2.1.4短程亚硝酸硝化—反硝化

2.1.5微生物固定化技术

2.2化学沉淀

2.3吹脱处理

2.4沸石选择性离子交换吸附

2.5膜过滤

2.6化学氧化

2.6.1折点氯化

2.6.2催化氧化

2.7土壤灌溉

2.8人工湿地

2.9生物矫正

2.9.1藻类

2.9.2浮萍

第三章高浓度氨氮废水吹脱法处理可行性研究

3.1处理方法选择

3.2吹脱法处理原理

3.3吹脱处理实验

3.3.1实验水样与准备

3.3.2实验装置与方法

3.3.3实验结果及分析

3.3.4氨吸收液的处置

3.4实验室试验小结

第四章高浓度氨氮废水吹脱法处理中试设计

4.1设计要求和依据

4.1.1流程和设备的基本设计要求

4.1.2设计依据

4.2中试工艺设计

4.2.1中试工艺流程

4.2.2中试工艺流程说明

4.3物料衡算

4.3.1还原—中和

4.3.2一次沉降

4.3.3一次压滤

4.3.4反应—脱氨

4.3.5二次沉降

4.3.6二次压滤

4.3.7二次沉降(第二次计算)

4.3.8二次压滤(第二次计算)

4.3.9物料平衡表

第五章高浓度氨氮废水吹脱法处理中等试验及工业设计

5.1吹脱法处理吹脱法处理中等试验

5.1.1设备检查及流程调试

5.1.2中试步骤

5.1.2试验结果及分析

5.1.3中间试验能量、药剂消耗以及可能节约途径

5.1.4中试小结

5.2高浓度氨氮废水吹脱法处理工业设计

5.2.1工业设计工艺流程

5.2.2流程说明

5.2.3运行费用估算

5.2.4效益分析

第六章结论及建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

致谢