折点加氯对脱硫废水中氨氮去除工艺优化
胡大龙 , 1 , 2 , 王正江 1 , 2 , 杨万荣 3 , 余耀宏 1 , 2 , 李亚娟 1 , 2 , 杨阳 1 , 2 , 卢剑 1 , 2 , 许臻 1 , 2
Process optimization of removal of ammonia nitrogen from FGD wastewater by break-point chlorination
Hu Dalong , 1 , 2 , Wang Zhengjiang 1 , 2 , Yang Wanrong 3 , Yu Yaohong 1 , 2 , Li Yajuan 1 , 2 , Yang Yang 1 , 2 , Lu Jian 1 , 2 , Xu Zhen 1 , 2
Abstract
The ammonia nitrogen from FGD wastewater was removed by break-point chlorination. The effects of the pH, n (Cl)/n (N) and initial ammonia nitrogen concentration on the removal of ammonia nitrogen were analyzed by the response surface methodology. The results showed that pH had the most significant effect on the emission of ammonia nitrogen, while n (Cl)/n (N) and influent ammonia nitrogen concentration were the two predominant factors that affected the emission of ammonia nitrogen. This method could obtain the pH and n (Cl)/n (N) for the emission of ammonia nitrogen to meet the discharge standard of ammonia nitrogen, under different influent ammonia nitrogen concentrations. Break-point chlorination could effectively remove the ammonia nitrogen from FGD wastewater. The ammonia nitrogen concentration of effluent could meet the first-level standard of Integrated Wastewater Discharge Standard(GB 8978-1996).
Keywords：
FGD wastewater ammonia nitrogen break-point chlorination response surface optimization
本文引用格式
胡大龙, 王正江, 杨万荣, 余耀宏, 李亚娟, 杨阳, 卢剑, 许臻. 折点加氯对脱硫废水中氨氮去除工艺优化 . 工业水处理 [J], 2021, 41(6): 227-231 doi:10.11894/iwt.2020-0867
Hu Dalong. Process optimization of removal of ammonia nitrogen from FGD wastewater by break-point chlorination . Industrial Water Treatment
火电厂排放的NOx 2 是目前主要的大气污染物，如果不加以控制，我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展〔1 -2 〕 。目前，世界各国对NOx x 3 ），远低于《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）规定的NOx 3 。NOx 〔3 -5 〕 。当前，火电厂脱硫废水处理车间或设施排放口的水质控制指标中对氨氮没有要求，但是有关学者已建议在修订脱硫废水排放标准时增加氨氮指标〔6 -7 〕 。脱硫废水中的盐含量以及Cl- 、SO4 2- 等的浓度均较高，部分电厂要求脱硫废水零排放，而氨氮的存在会影响脱硫废水零排放工艺的有效实施。
目前，已有学者研究采用生物脱氮〔8 -9 〕 、鸟粪石法〔10 -11 〕 、沸石吸附〔12 〕 、非均相流化床式催化氧化〔13 〕 、电化学氧化〔14 〕 等工艺去除脱硫废水中的氨氮。其中，生物脱氮在运行成本上具有显著优势，但存在耐盐微生物培养难度高、出水氨氮较高需要耦合其他工艺进一步处理的问题；鸟粪石法除氨氮效率高，但磷酸盐用量大、价格高，出水需要进一步除磷；沸石吸附氨氮饱和后，需要采用氢氧化钠和氯化钠再生，氨氮进入高盐、高碱的再生废水，导致再生废水处理难度大；非均相流化床式催化氧化工艺的核心是催化剂，由于各厂脱硫废水水质相差大，脱硫废水离子成分复杂，且含有多种重金属，因此该工艺对脱硫废水的普适性需要进一步研究；电化学电解工艺除氨氮效率高，且工艺本身运行费用低，但存在脱硫废水中高浓度的钙镁离子在阴极极板表面生成碳酸钙和氢氧化镁，结垢严重，从而降低电解效率的问题，如果采用预处理工艺去除钙镁，则会增加处理成本。此外，上述工艺用于现有燃煤电厂脱硫废水氨氮去除改造，均需增加大量的工艺设备，占地面积较大，投资较高，实施困难。折点加氯工艺具有对水质适应性强、处理效率高且效果稳定、对反应器要求低等优势，其可利用原有系统中的设备作为反应器，工程改造只需增加次氯酸钠加药系统。而目前关于脱硫废水折点加氯去除氨氮鲜有研究。本研究采用折点加氯法去除脱硫废水中的氨氮，考察了该方法对氨氮的去除效果，并利用响应面法对工艺条件进行了优化，以期为脱硫废水折点加氯去除氨氮工艺的应用提供参考。
1 实验
1.1 实验废水
实验所用脱硫废水取自A电厂脱硫废水上清液。该电厂采用LNB配合SCR脱硝、湿法脱硫工艺。
1.2 实验方法
取1 L实验废水置于烧杯中，采用0.05 mmol/L Ca（OH）2 调节pH，然后按n （Cl）/n （N）加入NaClO，在温度为20 ℃，转速为150 r/min的条件下，搅拌反应30 min。取样，过滤，测定滤液中的氨氮浓度。采用NH4 Cl调节初始氨氮浓度。
2 结果与讨论
2.1 脱硫废水水质特性分析
A电厂脱硫废水中的总汞（0.004~0.058 mg/L）、悬浮物（261~6 680 mg/L）、COD（220~965 mg/L）、氟化物（67.6~308.0 mg/L）不能满足《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T 997—2006）的要求；此外，氨氮（82.22~458.30 mg/L）和TP（0.49~2.22 mg/L）浓度较高，不能满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中一级标准的要求，特别是氨氮超标4~30倍，若和火电厂其他废水混合排放也可能造成总排放口氨氮超标。本实验所用脱硫废水的氨氮、Cl- 、TDS、COD、TOC分别为162.5、17 184、56 947、254、122 mg/L。
2.2 氨氮对脱硫废水零排放影响分析
脱硫废水零排放系统一般包括达标处理单元、预处理单元、浓缩单元和固化单元〔15 〕 ，路线如图 1 所示。
图1
脱硫废水达标处理单元主要是去除SS、重金属、COD和氟化物，以满足DL/T 997—2006排放要求。预处理单元通过“Ca（OH）2 /NaOH-Na2 CO3 ”二级软化或二级软化联合离子交换树脂，实现对脱硫废水硬度的完全去除〔15 -16 〕 。浓缩单元通过膜法（NF、RO、FO、ED等）或热法（MVR、MED）对脱硫废水浓缩减量，降低固化成本〔16 -17 〕 。固化单元实现盐分析出，废水零排放，主要包括蒸发结晶和烟气蒸发技术〔15 -16 , 18 〕 。
脱硫废水中氨氮对零排放系统主要有以下3方面的影响：①预处理单元二级软化反应pH一般在11.0左右，强碱性条件下氨氮主要以分子态NH3 存在，剧烈搅拌反应条件下，NH3 从液体中向上逸出过程与软化产物向下沉淀过程相逆，导致软化产物结构松散，恶化沉降效果。②浓缩过程中，氨会透过膜到淡水侧。有研究表明，RO在pH=7.0条件下，氨透过率6.42%，且随pH的增加，氨透过率增加〔19 〕 ；当脱硫废水氨氮质量浓度为500 mg/L，pH=7.0时，RO产水中氨氮质量浓度为32.1 mg/L，氨氮浓度较高，影响RO产水在厂内回用。③蒸发结晶单元中，料液中大部分氨氮会以游离氨形式进入蒸馏水中，影响蒸馏水品质。
2.3 各单因素对折点加氯去除氨氮的影响
2.3.1 pH的影响
有研究表明，以分子形式存在的NH3 比NH4 + 更容易被ClO- 氧化〔20 〕 ，折点加氯去除氨氮的反应机理可用式（1）表示〔21 〕 。
(1)
氨氮在水中存在的形态取决于pH。pH越大，H+ 浓度越低，分子态NH3 在水中占比就越高，越有利于氨氮氧化反应进行。但pH越大，OH- 浓度越大，ClO- 氧化还原电位降低〔22 〕 ，即ClO- 的氧化能力随pH的增加而减弱，不利于氨氮的氧化。故存在一个氨氮去除率最高的pH。
在n （Cl）/n （N）为2.0的条件下，考察pH对折点加氯去除氨氮的影响，结果如图 2 所示。
图2
由图 2 可知，随着pH的升高，氨氮去除率先增大后减小，当pH为9.0时，氨氮去除率最高，为81.16%〔21 , 23 -24 〕 。
2.3.2 n （Cl）/n （N）的影响
n （Cl）/n （N）不仅影响氨氮去除率，而且也是影响本工艺运行成本最主要的因素。在pH为9.0的条件下，考察n （Cl）/n （N）对氨氮去除率的影响，结果如图 3 所示。
图3
由图 3 可知，氨氮去除率随着n （Cl）/n （N）的增加而增加，当n （Cl）/n （N）由0.5增加至3.0时，氨氮去除率由31.37%提升至93.22%。当n （Cl）/n （N） < 1时，氨氮主要被氧化为性质稳定的NH2 Cl，在弱碱性条件下，NH2 Cl半衰期较长，分解速率很慢，所以氨氮去除率增加缓慢。当n （Cl）/n （N） > 1时，部分NH2 Cl将逐渐转化成性质不太稳定的NHCl2 ，NHCl2 发生分解转化为氮气，氨氮去除率急剧增加。由式（1）可知，理论n （Cl）/n （N）为1.5，但由于脱硫废水中存在一些还原性物质，实际n （Cl）/n （N）远大于理论值。
2.3.3 初始氨氮浓度的影响
在脱硫过程中，由于受脱硫效率的影响存在氨逃逸的问题，故脱硫废水氨氮浓度变化较大，可选择不同初始氨氮浓度模拟脱硫废水的氨氮浓度波动。在pH为9.0，NaClO投加量为34.29 mmol/L的条件下，考察初始氨氮浓度对氨氮去除率的影响，结果如图 4 所示。
图4
由图 4 可知，随着初始氨氮浓度的升高，出水氨氮浓度升高，且氨氮去除量也有所增加。当初始氨氮质量浓度由500 mg/L降低至160 mg/L时，出水氨氮质量浓度由296.02 mg/L下降至11.02 mg/L，氨氮去除量由203.98 mg/L下降至148.98 mg/L，氨氮去除率由40.8%提高至93.1%。
2.4 响应面实验优化折点加氯对氨氮去除效果
根据单因素实验结果，确定Box-Behnken模型的优化水平及其编码，见表 1 。
采用Box-Behnken模型对3因素3水平实验结果进行二次多项拟合，可得到以出水氨氮质量浓度（Y ）为响应值的多元二次回归方程：
Y 模型所拟合的全变量二次回归方程回归系数R 2 为0.979 0，表明预测值与实测值之间的相关性较好；修正后R 2 为0.952 0，表明Y 响应值的95.20%是由于所选变量引起，可以利用该回归方程确定最佳工艺条件。此外，R Adj 2 -R Pred 2 =0.952 0-0.786 7=0.165 2＜0.2，表明模型的可信度高〔25 -26 〕 。
根据多元二次回归方程，Y 模型AC 和BC 交互作用项系数符号为负号，说明pH和n （Cl）/n （N）与初始氨氮浓度之间均为拮抗作用；各个系数绝对值大小可判断3个因素对Y 的影响顺序，n （Cl）/n （N） > 初始氨氮浓度 > pH〔26 -28 〕 。
由表 2 可知，本实验模型不同变量间差异显著（模型的P < 0.01），失拟项不显著（P =0.261 6 > 0.05），说明回归方程描述的因变量与全体自变量之间的非线性方程关系是显著的，也就是说这种实验方案是可靠的〔25 〕 。此外，显著性检验结果表明，A 对Y 的线性效应显著，B 和C 对Y 的线性效应极显著；BC 交互影响对Y 的曲面效应极显著，其余交互影响均不显著；B 2 对Y 的曲面效应极显著，A 2 和C 2 对Y 的曲面效应均不显著。
2.5 优化模式及其验证
通过操作条件的单因素实验，再经过Box-Behnken模型的响应曲面法分析，可以了解各操作条件对出水氨氮浓度的贡献及其交互作用。因此可以认为，脱硫废水折点加氯除氨氮工艺可采用“优先/联合”优化模式加以控制。单个操作条件对出水氨氮浓度贡献大小不一样，实际操作中应对其区别对待，优先控制贡献大的操作条件，即优先控制。此外，单个操作条件并不具备主导折点加氯除氨氮过程的能力，要优化出水氨氮浓度，需要考虑各操作条件的交互效应，即联合控制〔28 〕 。根据“优先/联合”优化模式，结合Box-Behnken模型分析结果，经优化后不同初始氨氮浓度条件下出水氨氮达标排放的操作参数及实验验证结果见表 3 。
对“优先/联合”优化模式的实验验证结果表明，实验结果与预测结果间误差较小（< 5%），说明模型具有高度的可信性。
3 结语
研究结果表明，去除脱硫废水中的氨氮有助于提高脱硫废水零排放系统的稳定性和回收水品质。折点加氯可有效去除脱硫废水中的氨氮，出水氨氮可满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中一级标准的要求。采用响应曲面法Box-Behnken模型对折点加氯除氨氮工艺的操作条件进行优化，得到各操作条件对出水氨氮浓度的贡献大小为n （Cl）/n （N） > 初始氨氮浓度 > pH；n （Cl）/n （N）和初始氨氮浓度交互作用对出水氨氮浓度有极显著的影响。通过该模型可以预测出不同初始氨氮浓度下，使出水氨氮达标排放的pH和n （Cl）/n （N）。优化后最佳n （Cl）/n （N）为3~3.78，按照10%次氯酸钠500元/t单价计算，NaClO法除氨氮药剂成本为0.08~0.1元/gN。
参考文献
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[1]
赵毅 , 刘凤 , 郭天祥 , 等 . 液相同时脱硫脱硝实验及反应特性
[J]. 中国科学E辑: 技术科学 , 2009 , 39 (3 ): 431 - 437 .
URL
[本文引用: 1]
[2]
张新民 , 柴发合 , 王淑兰 , 等 . 中国酸雨研究现状
[J]. 环境科学研究 , 2010 , 23 (5 ): 527 - 531 .
URL
[本文引用: 1]
[3]
杜振 , 柴磊 , 魏宏鸽 , 等 . 燃煤机组烟气超低排放改造投资和成本分析
[J]. 环境污染与防治 , 2016 , 38 (9 ): 93 - 98 .
URL
[本文引用: 1]
[6]
DL/T 997-2006火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标[S].
[本文引用: 1]
[7]
马双忱 , 温佳琪 , 万忠诚 , 等 . 中国燃煤电厂脱硫废水处理技术研究进展及标准修订建议
[J]. 洁净煤技术 , 2017 , 23 (4 ): 18 - 28 .
URL
[本文引用: 1]
[8]
闫铎. 前置反硝化生物滤池处理火电厂脱硫废水试验研究[D]. 西安: 长安大学, 2018.
[本文引用: 1]
[9]
张军. 中试Anammox-ASBR的启动与处理烟气脱硫脱硝尾液的脱氮性能[D]. 青岛: 青岛大学, 2017.
[本文引用: 1]
[10]
薛丹 , 曹红梅 , 王璟 , 等 . 火电厂脱硫废水氨氮去除工艺试验研究
[J]. 工业水处理 , 2018 , 38 (8 ): 28 - 32 .
URL
[本文引用: 1]
[12]
张雅菱. 天然斜发沸石处理燃煤电厂脱硫废水氨氮试验研究[D]. 西安: 长安大学, 2018.
[本文引用: 1]
[13]
焦绪常 , 孙业富 , 史为永 , 等 . 非均相流化床式催化氧化处理脱硫废水的工艺
[J]. 山东建筑大学学报 , 2020 , 35 (4 ): 31 - 36 .
URL
[本文引用: 1]
[14]
王亮. 电化学氧化法应用于燃煤电厂高盐氨氮废水处理的研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2019.
[本文引用: 1]
[16]
王冬梅 , 程家庆 , 孔繁军 . 脱硫废水零排放技术与工艺路线
[J]. 工业水处理 , 2017 , 37 (8 ): 109 - 112 .
URL
[本文引用: 3]
[17]
康勇 , 余纪成 , 鲁佳 , 等 . 纳滤膜深度处理火电厂脱硫废水实验
[J]. 热力发电 , 2017 , 46 (7 ): 12 - 19 .
URL
[本文引用: 1]
[18]
崔琳 , 沈鲁光 , 杨敦峰 , 等 . 中温烟气蒸发脱硫废水干燥过程及产物特性分析
[J]. 煤炭学报 , 2017 , 42 (7 ): 1877 - 1883 .
URL
[本文引用: 1]
[19]
王璟 , 庞胜林 , 李慧 , 等 . 反渗透回收火电厂精处理再生废水中氨的实验研究
[J]. 水处理技术 , 2014 , 40 (10 ): 79 - 82 .
URL
[本文引用: 1]
[20]
Benefield L D , Judkins J F , Weand B L . Process chemistry for water and wastewater treatment [M]. New Jersey : Prentice-Hall Inc. , 1982 : 102
[本文引用: 1]
[22]
Droste R L . Theory and practice of water and wastewater treatment [M]. New York : John Wiley Co. , 1997 : 44
[本文引用: 1]
[24]
岳楠 , 周康根 , 董舒宇 , 等 . 次氯酸钠氧化去除废水中氨氮的研究
[J]. 应用化工 , 2015 , 44 (4 ): 602 - 604 .
URL
[本文引用: 1]
[25]
朱米家 , 田伟 , 刘瑞平 , 等 . 响应面法分析Fenton氧化处理采油废水的过程
[J]. 环境工程学报 , 2016 , 10 (3 ): 1217 - 1222 .
URL
[本文引用: 2]
[26]
Jiang Luman Wang Li Wang Luochun , et al . Optimization of phosphorus removal from reject water of sludge thickening and dewatering process through struvite precipitation
[J]. Desalination & Water Treatment , 2016 , 57 (33 ): 15515 - 15523 .
URL
[本文引用: 2]
[27]
任伟超 , 周振 , 黄星宇 , 等 . 磷酸钙沉淀法同步去除污泥水中磷和腐殖质的优化研究
[J]. 环境科学学报 , 2015 , 35 (11 ): 3545 - 3551 .
URL
[28]
周振 , 胡大龙 , 乔卫敏 , 等 . 聚合氯化铝去除污泥水中磷的工艺优化
[J]. 环境科学 , 2014 , 35 (6 ): 2249 - 2255 .
URL
[本文引用: 2]
液相同时脱硫脱硝实验及反应特性
1
2009
... 火电厂排放的NOx 2 是目前主要的大气污染物，如果不加以控制，我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展〔1 -2 〕 .目前，世界各国对NOx x 3 ），远低于《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）规定的NOx 3 .NOx 〔3 -5 〕 .当前，火电厂脱硫废水处理车间或设施排放口的水质控制指标中对氨氮没有要求，但是有关学者已建议在修订脱硫废水排放标准时增加氨氮指标〔6 -7 〕 .脱硫废水中的盐含量以及Cl- 、SO4 2- 等的浓度均较高，部分电厂要求脱硫废水零排放，而氨氮的存在会影响脱硫废水零排放工艺的有效实施. ...
中国酸雨研究现状
1
2010
... 火电厂排放的NOx 2 是目前主要的大气污染物，如果不加以控制，我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展〔1 -2 〕 .目前，世界各国对NOx x 3 ），远低于《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）规定的NOx 3 .NOx 〔3 -5 〕 .当前，火电厂脱硫废水处理车间或设施排放口的水质控制指标中对氨氮没有要求，但是有关学者已建议在修订脱硫废水排放标准时增加氨氮指标〔6 -7 〕 .脱硫废水中的盐含量以及Cl- 、SO4 2- 等的浓度均较高，部分电厂要求脱硫废水零排放，而氨氮的存在会影响脱硫废水零排放工艺的有效实施. ...
燃煤机组烟气超低排放改造投资和成本分析
1
2016
... 火电厂排放的NOx 2 是目前主要的大气污染物，如果不加以控制，我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展〔1 -2 〕 .目前，世界各国对NOx x 3 ），远低于《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）规定的NOx 3 .NOx 〔3 -5 〕 .当前，火电厂脱硫废水处理车间或设施排放口的水质控制指标中对氨氮没有要求，但是有关学者已建议在修订脱硫废水排放标准时增加氨氮指标〔6 -7 〕 .脱硫废水中的盐含量以及Cl- 、SO4 2- 等的浓度均较高，部分电厂要求脱硫废水零排放，而氨氮的存在会影响脱硫废水零排放工艺的有效实施. ...
火电厂氨氮废水来源及处理可行性探讨
1
2016
... 火电厂排放的NOx 2 是目前主要的大气污染物，如果不加以控制，我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展〔1 -2 〕 .目前，世界各国对NOx x 3 ），远低于《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）规定的NOx 3 .NOx 〔3 -5 〕 .当前，火电厂脱硫废水处理车间或设施排放口的水质控制指标中对氨氮没有要求，但是有关学者已建议在修订脱硫废水排放标准时增加氨氮指标〔6 -7 〕 .脱硫废水中的盐含量以及Cl- 、SO4 2- 等的浓度均较高，部分电厂要求脱硫废水零排放，而氨氮的存在会影响脱硫废水零排放工艺的有效实施. ...
1
... 火电厂排放的NOx 2 是目前主要的大气污染物，如果不加以控制，我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展〔1 -2 〕 .目前，世界各国对NOx x 3 ），远低于《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）规定的NOx 3 .NOx 〔3 -5 〕 .当前，火电厂脱硫废水处理车间或设施排放口的水质控制指标中对氨氮没有要求，但是有关学者已建议在修订脱硫废水排放标准时增加氨氮指标〔6 -7 〕 .脱硫废水中的盐含量以及Cl- 、SO4 2- 等的浓度均较高，部分电厂要求脱硫废水零排放，而氨氮的存在会影响脱硫废水零排放工艺的有效实施. ...
中国燃煤电厂脱硫废水处理技术研究进展及标准修订建议
1
2017
... 火电厂排放的NOx 2 是目前主要的大气污染物，如果不加以控制，我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展〔1 -2 〕 .目前，世界各国对NOx x 3 ），远低于《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）规定的NOx 3 .NOx 〔3 -5 〕 .当前，火电厂脱硫废水处理车间或设施排放口的水质控制指标中对氨氮没有要求，但是有关学者已建议在修订脱硫废水排放标准时增加氨氮指标〔6 -7 〕 .脱硫废水中的盐含量以及Cl- 、SO4 2- 等的浓度均较高，部分电厂要求脱硫废水零排放，而氨氮的存在会影响脱硫废水零排放工艺的有效实施. ...
1
... 目前，已有学者研究采用生物脱氮〔8 -9 〕 、鸟粪石法〔10 -11 〕 、沸石吸附〔12 〕 、非均相流化床式催化氧化〔13 〕 、电化学氧化〔14 〕 等工艺去除脱硫废水中的氨氮.其中，生物脱氮在运行成本上具有显著优势，但存在耐盐微生物培养难度高、出水氨氮较高需要耦合其他工艺进一步处理的问题；鸟粪石法除氨氮效率高，但磷酸盐用量大、价格高，出水需要进一步除磷；沸石吸附氨氮饱和后，需要采用氢氧化钠和氯化钠再生，氨氮进入高盐、高碱的再生废水，导致再生废水处理难度大；非均相流化床式催化氧化工艺的核心是催化剂，由于各厂脱硫废水水质相差大，脱硫废水离子成分复杂，且含有多种重金属，因此该工艺对脱硫废水的普适性需要进一步研究；电化学电解工艺除氨氮效率高，且工艺本身运行费用低，但存在脱硫废水中高浓度的钙镁离子在阴极极板表面生成碳酸钙和氢氧化镁，结垢严重，从而降低电解效率的问题，如果采用预处理工艺去除钙镁，则会增加处理成本.此外，上述工艺用于现有燃煤电厂脱硫废水氨氮去除改造，均需增加大量的工艺设备，占地面积较大，投资较高，实施困难.折点加氯工艺具有对水质适应性强、处理效率高且效果稳定、对反应器要求低等优势，其可利用原有系统中的设备作为反应器，工程改造只需增加次氯酸钠加药系统.而目前关于脱硫废水折点加氯去除氨氮鲜有研究.本研究采用折点加氯法去除脱硫废水中的氨氮，考察了该方法对氨氮的去除效果，并利用响应面法对工艺条件进行了优化，以期为脱硫废水折点加氯去除氨氮工艺的应用提供参考. ...
1
... 目前，已有学者研究采用生物脱氮〔8 -9 〕 、鸟粪石法〔10 -11 〕 、沸石吸附〔12 〕 、非均相流化床式催化氧化〔13 〕 、电化学氧化〔14 〕 等工艺去除脱硫废水中的氨氮.其中，生物脱氮在运行成本上具有显著优势，但存在耐盐微生物培养难度高、出水氨氮较高需要耦合其他工艺进一步处理的问题；鸟粪石法除氨氮效率高，但磷酸盐用量大、价格高，出水需要进一步除磷；沸石吸附氨氮饱和后，需要采用氢氧化钠和氯化钠再生，氨氮进入高盐、高碱的再生废水，导致再生废水处理难度大；非均相流化床式催化氧化工艺的核心是催化剂，由于各厂脱硫废水水质相差大，脱硫废水离子成分复杂，且含有多种重金属，因此该工艺对脱硫废水的普适性需要进一步研究；电化学电解工艺除氨氮效率高，且工艺本身运行费用低，但存在脱硫废水中高浓度的钙镁离子在阴极极板表面生成碳酸钙和氢氧化镁，结垢严重，从而降低电解效率的问题，如果采用预处理工艺去除钙镁，则会增加处理成本.此外，上述工艺用于现有燃煤电厂脱硫废水氨氮去除改造，均需增加大量的工艺设备，占地面积较大，投资较高，实施困难.折点加氯工艺具有对水质适应性强、处理效率高且效果稳定、对反应器要求低等优势，其可利用原有系统中的设备作为反应器，工程改造只需增加次氯酸钠加药系统.而目前关于脱硫废水折点加氯去除氨氮鲜有研究.本研究采用折点加氯法去除脱硫废水中的氨氮，考察了该方法对氨氮的去除效果，并利用响应面法对工艺条件进行了优化，以期为脱硫废水折点加氯去除氨氮工艺的应用提供参考. ...
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1
2018
... 目前，已有学者研究采用生物脱氮〔8 -9 〕 、鸟粪石法〔10 -11 〕 、沸石吸附〔12 〕 、非均相流化床式催化氧化〔13 〕 、电化学氧化〔14 〕 等工艺去除脱硫废水中的氨氮.其中，生物脱氮在运行成本上具有显著优势，但存在耐盐微生物培养难度高、出水氨氮较高需要耦合其他工艺进一步处理的问题；鸟粪石法除氨氮效率高，但磷酸盐用量大、价格高，出水需要进一步除磷；沸石吸附氨氮饱和后，需要采用氢氧化钠和氯化钠再生，氨氮进入高盐、高碱的再生废水，导致再生废水处理难度大；非均相流化床式催化氧化工艺的核心是催化剂，由于各厂脱硫废水水质相差大，脱硫废水离子成分复杂，且含有多种重金属，因此该工艺对脱硫废水的普适性需要进一步研究；电化学电解工艺除氨氮效率高，且工艺本身运行费用低，但存在脱硫废水中高浓度的钙镁离子在阴极极板表面生成碳酸钙和氢氧化镁，结垢严重，从而降低电解效率的问题，如果采用预处理工艺去除钙镁，则会增加处理成本.此外，上述工艺用于现有燃煤电厂脱硫废水氨氮去除改造，均需增加大量的工艺设备，占地面积较大，投资较高，实施困难.折点加氯工艺具有对水质适应性强、处理效率高且效果稳定、对反应器要求低等优势，其可利用原有系统中的设备作为反应器，工程改造只需增加次氯酸钠加药系统.而目前关于脱硫废水折点加氯去除氨氮鲜有研究.本研究采用折点加氯法去除脱硫废水中的氨氮，考察了该方法对氨氮的去除效果，并利用响应面法对工艺条件进行了优化，以期为脱硫废水折点加氯去除氨氮工艺的应用提供参考. ...
磷酸铵镁沉淀法处理高氨氮脱硫废水药剂成本分析
1
2020
... 目前，已有学者研究采用生物脱氮〔8 -9 〕 、鸟粪石法〔10 -11 〕 、沸石吸附〔12 〕 、非均相流化床式催化氧化〔13 〕 、电化学氧化〔14 〕 等工艺去除脱硫废水中的氨氮.其中，生物脱氮在运行成本上具有显著优势，但存在耐盐微生物培养难度高、出水氨氮较高需要耦合其他工艺进一步处理的问题；鸟粪石法除氨氮效率高，但磷酸盐用量大、价格高，出水需要进一步除磷；沸石吸附氨氮饱和后，需要采用氢氧化钠和氯化钠再生，氨氮进入高盐、高碱的再生废水，导致再生废水处理难度大；非均相流化床式催化氧化工艺的核心是催化剂，由于各厂脱硫废水水质相差大，脱硫废水离子成分复杂，且含有多种重金属，因此该工艺对脱硫废水的普适性需要进一步研究；电化学电解工艺除氨氮效率高，且工艺本身运行费用低，但存在脱硫废水中高浓度的钙镁离子在阴极极板表面生成碳酸钙和氢氧化镁，结垢严重，从而降低电解效率的问题，如果采用预处理工艺去除钙镁，则会增加处理成本.此外，上述工艺用于现有燃煤电厂脱硫废水氨氮去除改造，均需增加大量的工艺设备，占地面积较大，投资较高，实施困难.折点加氯工艺具有对水质适应性强、处理效率高且效果稳定、对反应器要求低等优势，其可利用原有系统中的设备作为反应器，工程改造只需增加次氯酸钠加药系统.而目前关于脱硫废水折点加氯去除氨氮鲜有研究.本研究采用折点加氯法去除脱硫废水中的氨氮，考察了该方法对氨氮的去除效果，并利用响应面法对工艺条件进行了优化，以期为脱硫废水折点加氯去除氨氮工艺的应用提供参考. ...
1
... 目前，已有学者研究采用生物脱氮〔8 -9 〕 、鸟粪石法〔10 -11 〕 、沸石吸附〔12 〕 、非均相流化床式催化氧化〔13 〕 、电化学氧化〔14 〕 等工艺去除脱硫废水中的氨氮.其中，生物脱氮在运行成本上具有显著优势，但存在耐盐微生物培养难度高、出水氨氮较高需要耦合其他工艺进一步处理的问题；鸟粪石法除氨氮效率高，但磷酸盐用量大、价格高，出水需要进一步除磷；沸石吸附氨氮饱和后，需要采用氢氧化钠和氯化钠再生，氨氮进入高盐、高碱的再生废水，导致再生废水处理难度大；非均相流化床式催化氧化工艺的核心是催化剂，由于各厂脱硫废水水质相差大，脱硫废水离子成分复杂，且含有多种重金属，因此该工艺对脱硫废水的普适性需要进一步研究；电化学电解工艺除氨氮效率高，且工艺本身运行费用低，但存在脱硫废水中高浓度的钙镁离子在阴极极板表面生成碳酸钙和氢氧化镁，结垢严重，从而降低电解效率的问题，如果采用预处理工艺去除钙镁，则会增加处理成本.此外，上述工艺用于现有燃煤电厂脱硫废水氨氮去除改造，均需增加大量的工艺设备，占地面积较大，投资较高，实施困难.折点加氯工艺具有对水质适应性强、处理效率高且效果稳定、对反应器要求低等优势，其可利用原有系统中的设备作为反应器，工程改造只需增加次氯酸钠加药系统.而目前关于脱硫废水折点加氯去除氨氮鲜有研究.本研究采用折点加氯法去除脱硫废水中的氨氮，考察了该方法对氨氮的去除效果，并利用响应面法对工艺条件进行了优化，以期为脱硫废水折点加氯去除氨氮工艺的应用提供参考. ...
非均相流化床式催化氧化处理脱硫废水的工艺
1
2020
... 目前，已有学者研究采用生物脱氮〔8 -9 〕 、鸟粪石法〔10 -11 〕 、沸石吸附〔12 〕 、非均相流化床式催化氧化〔13 〕 、电化学氧化〔14 〕 等工艺去除脱硫废水中的氨氮.其中，生物脱氮在运行成本上具有显著优势，但存在耐盐微生物培养难度高、出水氨氮较高需要耦合其他工艺进一步处理的问题；鸟粪石法除氨氮效率高，但磷酸盐用量大、价格高，出水需要进一步除磷；沸石吸附氨氮饱和后，需要采用氢氧化钠和氯化钠再生，氨氮进入高盐、高碱的再生废水，导致再生废水处理难度大；非均相流化床式催化氧化工艺的核心是催化剂，由于各厂脱硫废水水质相差大，脱硫废水离子成分复杂，且含有多种重金属，因此该工艺对脱硫废水的普适性需要进一步研究；电化学电解工艺除氨氮效率高，且工艺本身运行费用低，但存在脱硫废水中高浓度的钙镁离子在阴极极板表面生成碳酸钙和氢氧化镁，结垢严重，从而降低电解效率的问题，如果采用预处理工艺去除钙镁，则会增加处理成本.此外，上述工艺用于现有燃煤电厂脱硫废水氨氮去除改造，均需增加大量的工艺设备，占地面积较大，投资较高，实施困难.折点加氯工艺具有对水质适应性强、处理效率高且效果稳定、对反应器要求低等优势，其可利用原有系统中的设备作为反应器，工程改造只需增加次氯酸钠加药系统.而目前关于脱硫废水折点加氯去除氨氮鲜有研究.本研究采用折点加氯法去除脱硫废水中的氨氮，考察了该方法对氨氮的去除效果，并利用响应面法对工艺条件进行了优化，以期为脱硫废水折点加氯去除氨氮工艺的应用提供参考. ...
1
... 目前，已有学者研究采用生物脱氮〔8 -9 〕 、鸟粪石法〔10 -11 〕 、沸石吸附〔12 〕 、非均相流化床式催化氧化〔13 〕 、电化学氧化〔14 〕 等工艺去除脱硫废水中的氨氮.其中，生物脱氮在运行成本上具有显著优势，但存在耐盐微生物培养难度高、出水氨氮较高需要耦合其他工艺进一步处理的问题；鸟粪石法除氨氮效率高，但磷酸盐用量大、价格高，出水需要进一步除磷；沸石吸附氨氮饱和后，需要采用氢氧化钠和氯化钠再生，氨氮进入高盐、高碱的再生废水，导致再生废水处理难度大；非均相流化床式催化氧化工艺的核心是催化剂，由于各厂脱硫废水水质相差大，脱硫废水离子成分复杂，且含有多种重金属，因此该工艺对脱硫废水的普适性需要进一步研究；电化学电解工艺除氨氮效率高，且工艺本身运行费用低，但存在脱硫废水中高浓度的钙镁离子在阴极极板表面生成碳酸钙和氢氧化镁，结垢严重，从而降低电解效率的问题，如果采用预处理工艺去除钙镁，则会增加处理成本.此外，上述工艺用于现有燃煤电厂脱硫废水氨氮去除改造，均需增加大量的工艺设备，占地面积较大，投资较高，实施困难.折点加氯工艺具有对水质适应性强、处理效率高且效果稳定、对反应器要求低等优势，其可利用原有系统中的设备作为反应器，工程改造只需增加次氯酸钠加药系统.而目前关于脱硫废水折点加氯去除氨氮鲜有研究.本研究采用折点加氯法去除脱硫废水中的氨氮，考察了该方法对氨氮的去除效果，并利用响应面法对工艺条件进行了优化，以期为脱硫废水折点加氯去除氨氮工艺的应用提供参考. ...
燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺
3
2016
... 脱硫废水零排放系统一般包括达标处理单元、预处理单元、浓缩单元和固化单元〔15 〕 ，路线如图 1 所示. ...
... 脱硫废水达标处理单元主要是去除SS、重金属、COD和氟化物，以满足DL/T 997—2006排放要求.预处理单元通过“Ca（OH）2 /NaOH-Na2 CO3 ”二级软化或二级软化联合离子交换树脂，实现对脱硫废水硬度的完全去除〔15 -16 〕 .浓缩单元通过膜法（NF、RO、FO、ED等）或热法（MVR、MED）对脱硫废水浓缩减量，降低固化成本〔16 -17 〕 .固化单元实现盐分析出，废水零排放，主要包括蒸发结晶和烟气蒸发技术〔15 -16 , 18 〕 . ...
... 〔15 -16 , 18 〕. ...
脱硫废水零排放技术与工艺路线
3
2017
... 脱硫废水达标处理单元主要是去除SS、重金属、COD和氟化物，以满足DL/T 997—2006排放要求.预处理单元通过“Ca（OH）2 /NaOH-Na2 CO3 ”二级软化或二级软化联合离子交换树脂，实现对脱硫废水硬度的完全去除〔15 -16 〕 .浓缩单元通过膜法（NF、RO、FO、ED等）或热法（MVR、MED）对脱硫废水浓缩减量，降低固化成本〔16 -17 〕 .固化单元实现盐分析出，废水零排放，主要包括蒸发结晶和烟气蒸发技术〔15 -16 , 18 〕 . ...
... 〔16 -17 〕.固化单元实现盐分析出，废水零排放，主要包括蒸发结晶和烟气蒸发技术〔15 -16 , 18 〕 . ...
... -16 , 18 〕. ...
纳滤膜深度处理火电厂脱硫废水实验
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2017
... 脱硫废水达标处理单元主要是去除SS、重金属、COD和氟化物，以满足DL/T 997—2006排放要求.预处理单元通过“Ca（OH）2 /NaOH-Na2 CO3 ”二级软化或二级软化联合离子交换树脂，实现对脱硫废水硬度的完全去除〔15 -16 〕 .浓缩单元通过膜法（NF、RO、FO、ED等）或热法（MVR、MED）对脱硫废水浓缩减量，降低固化成本〔16 -17 〕 .固化单元实现盐分析出，废水零排放，主要包括蒸发结晶和烟气蒸发技术〔15 -16 , 18 〕 . ...
中温烟气蒸发脱硫废水干燥过程及产物特性分析
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2017
... 脱硫废水达标处理单元主要是去除SS、重金属、COD和氟化物，以满足DL/T 997—2006排放要求.预处理单元通过“Ca（OH）2 /NaOH-Na2 CO3 ”二级软化或二级软化联合离子交换树脂，实现对脱硫废水硬度的完全去除〔15 -16 〕 .浓缩单元通过膜法（NF、RO、FO、ED等）或热法（MVR、MED）对脱硫废水浓缩减量，降低固化成本〔16 -17 〕 .固化单元实现盐分析出，废水零排放，主要包括蒸发结晶和烟气蒸发技术〔15 -16 , 18 〕 . ...
反渗透回收火电厂精处理再生废水中氨的实验研究
1
2014
... 脱硫废水中氨氮对零排放系统主要有以下3方面的影响：①预处理单元二级软化反应pH一般在11.0左右，强碱性条件下氨氮主要以分子态NH3 存在，剧烈搅拌反应条件下，NH3 从液体中向上逸出过程与软化产物向下沉淀过程相逆，导致软化产物结构松散，恶化沉降效果.②浓缩过程中，氨会透过膜到淡水侧.有研究表明，RO在pH=7.0条件下，氨透过率6.42%，且随pH的增加，氨透过率增加〔19 〕 ；当脱硫废水氨氮质量浓度为500 mg/L，pH=7.0时，RO产水中氨氮质量浓度为32.1 mg/L，氨氮浓度较高，影响RO产水在厂内回用.③蒸发结晶单元中，料液中大部分氨氮会以游离氨形式进入蒸馏水中，影响蒸馏水品质. ...
1
1982
... 有研究表明，以分子形式存在的NH3 比NH4 + 更容易被ClO- 氧化〔20 〕 ，折点加氯去除氨氮的反应机理可用式（1）表示〔21 〕 . ...
次氯酸钠氧化法脱除二级生化出水中氨氮的中试研究
2
2007
... 有研究表明，以分子形式存在的NH3 比NH4 + 更容易被ClO- 氧化〔20 〕 ，折点加氯去除氨氮的反应机理可用式（1）表示〔21 〕 . ...
... 由图 2 可知，随着pH的升高，氨氮去除率先增大后减小，当pH为9.0时，氨氮去除率最高，为81.16%〔21 , 23 -24 〕 . ...
1
1997
... 氨氮在水中存在的形态取决于pH.pH越大，H+ 浓度越低，分子态NH3 在水中占比就越高，越有利于氨氮氧化反应进行.但pH越大，OH- 浓度越大，ClO- 氧化还原电位降低〔22 〕 ，即ClO- 的氧化能力随pH的增加而减弱，不利于氨氮的氧化.故存在一个氨氮去除率最高的pH. ...
次氯酸钠氧化脱除废水中氨氮的研究
1
2009
... 由图 2 可知，随着pH的升高，氨氮去除率先增大后减小，当pH为9.0时，氨氮去除率最高，为81.16%〔21 , 23 -24 〕 . ...
次氯酸钠氧化去除废水中氨氮的研究
1
2015
... 由图 2 可知，随着pH的升高，氨氮去除率先增大后减小，当pH为9.0时，氨氮去除率最高，为81.16%〔21 , 23 -24 〕 . ...
响应面法分析Fenton氧化处理采油废水的过程
2
2016
... Y 模型所拟合的全变量二次回归方程回归系数R 2 为0.979 0，表明预测值与实测值之间的相关性较好；修正后R 2 为0.952 0，表明Y 响应值的95.20%是由于所选变量引起，可以利用该回归方程确定最佳工艺条件.此外，R Adj 2 -R Pred 2 =0.952 0-0.786 7=0.165 2＜0.2，表明模型的可信度高〔25 -26 〕 . ...
... 由表 2 可知，本实验模型不同变量间差异显著（模型的P < 0.01），失拟项不显著（P =0.261 6 > 0.05），说明回归方程描述的因变量与全体自变量之间的非线性方程关系是显著的，也就是说这种实验方案是可靠的〔25 〕 .此外，显著性检验结果表明，A 对Y 的线性效应显著，B 和C 对Y 的线性效应极显著；BC 交互影响对Y 的曲面效应极显著，其余交互影响均不显著；B 2 对Y 的曲面效应极显著，A 2 和C 2 对Y 的曲面效应均不显著. ...
Optimization of phosphorus removal from reject water of sludge thickening and dewatering process through struvite precipitation
2
2016
... Y 模型所拟合的全变量二次回归方程回归系数R 2 为0.979 0，表明预测值与实测值之间的相关性较好；修正后R 2 为0.952 0，表明Y 响应值的95.20%是由于所选变量引起，可以利用该回归方程确定最佳工艺条件.此外，R Adj 2 -R Pred 2 =0.952 0-0.786 7=0.165 2＜0.2，表明模型的可信度高〔25 -26 〕 . ...
... 根据多元二次回归方程，Y 模型AC 和BC 交互作用项系数符号为负号，说明pH和n （Cl）/n （N）与初始氨氮浓度之间均为拮抗作用；各个系数绝对值大小可判断3个因素对Y 的影响顺序，n （Cl）/n （N） > 初始氨氮浓度 > pH〔26 -28 〕 . ...
磷酸钙沉淀法同步去除污泥水中磷和腐殖质的优化研究
0
2015
聚合氯化铝去除污泥水中磷的工艺优化
2
2014
... 根据多元二次回归方程，Y 模型AC 和BC 交互作用项系数符号为负号，说明pH和n （Cl）/n （N）与初始氨氮浓度之间均为拮抗作用；各个系数绝对值大小可判断3个因素对Y 的影响顺序，n （Cl）/n （N） > 初始氨氮浓度 > pH〔26 -28 〕 . ...
... 通过操作条件的单因素实验，再经过Box-Behnken模型的响应曲面法分析，可以了解各操作条件对出水氨氮浓度的贡献及其交互作用.因此可以认为，脱硫废水折点加氯除氨氮工艺可采用“优先/联合”优化模式加以控制.单个操作条件对出水氨氮浓度贡献大小不一样，实际操作中应对其区别对待，优先控制贡献大的操作条件，即优先控制.此外，单个操作条件并不具备主导折点加氯除氨氮过程的能力，要优化出水氨氮浓度，需要考虑各操作条件的交互效应，即联合控制〔28 〕 .根据“优先/联合”优化模式，结合Box-Behnken模型分析结果，经优化后不同初始氨氮浓度条件下出水氨氮达标排放的操作参数及实验验证结果见表 3 . ...
津公网安备 12010602120337号
