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如果脱水液采用蒸汽进行吹脱处理, 在后续的冷凝液内可以获得氨水, 可以作为肥料或者在焚烧装置内用于降低 NOx 浓度。当采用空气进行氨氮吹脱时,则产生的氨气被吸附在酸液内 ((H2SO4或者 HNO3)。在图 3内显示了德国Straubing 市政污水处理厂的氨吹脱装置。
图 3 德国 Straubing 市政污水处理厂的氨吹脱 / 酸洗装置
所产生的硫酸铵溶液可用于各种工业领域(皮革工业、木材加工业、农业)。在进行 MAP-沉淀反应时,氨氮和磷与镁离子进行沉淀反应。上述各种工艺的应用情况在很大程度上与产品的销售渠道和市场有很大关系。
与其他产生氨氮化合物的处理工艺不同,催化氧化只是消灭氨氮,不会产生剩余物质。在进行催化氧化反应时,过滤液内的氨氮首先通过吹脱被转化成氨气。然后这些含有氨氮的吹脱气体被预加热,在大约400°C时在催化剂作用下按以下方程进行反应,被氧化成氮气和水:
2 NH3 + 1.5 O2→ N2 + 3 H2O+ 能量
通过输入空气提供氧化时所需要的氧气。在冷却之后,水蒸气和氮气作为废气被排出装置, 此时完全可以达到德国 TA Luft 的废气排放标准。被排出的废气流量相当于输入的新鲜空气质流量。而留在系统内的支流是进入吹脱塔作为吹脱气体循环运转。图 4 显示了这一处理装置的工艺流程。
图 4 催化氧化装置的工艺流程
当氨氮浓度很高情况下,氧化反应时会释放能量,因此装置会自热运转, 只是在装置启动时需要外热,将装置提高至所需要的操作温度。当氨氮浓度较低的情况下,则所释放能量不能维持操作温度, 此时必须进行辅助加热。这个过程也就意味着将提高运转费用。
在进行支流氨氮回收的同时,还应该在此同时讨论磷回收问题。因为在德国污泥农用受到愈来愈严格的限制, 市政污泥内磷肥循环利用也将变得困难。作为平衡,只能在农田内采用磷化肥物质。与氮肥不同,1913年德国科学家Haber 和 Bosch 发现氨氮合成技术之后,可以毫无限制地大量生产氮肥。但磷肥来自磷矿石,目前全球的磷矿储存量十分有限,价格不断上涨。因此,目前许多欧洲国家要求采用技术措施,从市政污水或市政污泥中抽提磷肥物质。
在德国,目前已有不少大型和中试磷回收装置投入运转并获得初步结果。所采用的处理工艺主要是和污水厂内的除磷方式, 即磷在市政污泥内的结合形式有关。
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