登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
[文章亮点]
海水淡化副产品——卤水中富含阴离子Cl-与SO42-。
灰分中阳离子(Al3+和Fe3+)与卤水中阴离子(Cl-和SO42-)耦合可以生产混凝剂。
将灰分中Al3+与卤水耦合获得液体聚合氯化铝(PAC),具有良好混凝效果。
不同废物利用创建一种新的资源回收模式。
[图文摘要]
[研究背景]
磷(P)是地球上所有生物均不可或缺的营养元素,它在自然界充当着物质交换及能量循环的角色。城市化打破了磷的有机循环(从农田到农田),取而代之的是磷的无机循环(从农田到海洋)。磷的可持续利用需要从污/废水中回收磷。焚烧已被确定为污泥终极处置方式,已成为国内外普遍实践。污水中约90%的磷最后进入剩余污泥,焚烧后全部聚集于灰分之中,使得灰分磷回收容易工程实现。
另一方面,海水淡化也逐渐成为解决沿海、近海地区缺水问题的有效途径。而海水淡化后的副产品——高盐浓缩液(卤水)因生态问题一般不能回海,这就需要妥善处置。卤水中含有丰富的钠、钙、氯、钾、镁、溴、硫、氯化物、硫酸根等元素与化合物,以及锂、铀、硼、碘、铯、氘等陆地紧缺微量元素,其实是一种可以利用的资源。
在污泥焚烧灰分P回收实践中,首先需要从灰分中去除重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg等)和普通金属(Al、Fe等),以获得相对纯净的磷酸盐化合物。与此同时,卤水中存在着大量阴离子(Cl-、SO42-)值得回收利用。如果将灰分中阳离子(Al3+、Fe3+)与卤水中阴离子(Cl-、SO42-)配对结合,有可能生产水处理专用混凝剂/絮凝剂。废物耦合利用则会形成一种新的资源化模式。
为此,进行一项初步实验,将灰分中撇除的阳离子(Al3+)和卤水直接耦合尝试生产液体聚合氯化铝(PAC)。
[污泥灰分]
灰分中P、Al和Fe元素含量分别为5~10 wt%(折标P2O5含量为11~23 wt%)、6.0~18.8 wt%、2.4~14.5 wt%。酸碱浸出和连续沉淀法等湿式化学法被广泛应用于回收无机磷和磷酸。但是,灰分中的Al3+、Fe3+等金属离子去除后形成的溶液需要妥善处置。Al3+和Fe3+主要来源于水处理过程中混凝剂/絮凝剂投加成分,将其回收再利用似乎天经地义,关键是为其找到“彩礼少”的“另一半”。
[海淡卤水]
据统计,全球目前约有15 906座运营海水淡化厂,生产约9 500 万m3/d的淡水和1.42 亿m3/d卤水。因此,利用卤水中元素与化合物势在必行。其中,阴离子(Cl-和SO42-)潜在的Al3+和Fe3+的“另一半”,可以尝试两者结合。
[主要结果]
尽管Al3+和Fe3+与Cl-和SO42-结合可以产生很多类型混凝剂,但是,PAC对水中悬浮物和溶解物质具有优异的吸附架桥和网捕能力,同时碱度消耗也低,可在不同温度和pH应用。
将灰分磷回收后得到的Al3+溶液与卤水直接耦合可以获得液态类PAC产品(合成类PAC)。
合成类PAC与商业PAC红外光谱图(图1a)揭示,在4 000-400 cm-1范围内两者主要吸收峰非常相似;其中,在3 600-2 800 cm-1范围是水分子的-OH和Al-OH振动吸收峰;在1 800-600 cm-1范围为-OH及水分子中-OH的弯曲振动产生的吸收峰,说明合成PAC中存在羟基,可能含有结构水和吸附水;在1 100 cm-1附近范围为Al-OH-Al伸缩振动吸收峰,是其聚合态的证明;此外,在876和877 cm-1处的吸收峰为Al-OH-Al面内弯曲振动,反映了PAC合成过程中,铝原子之间通过氧桥键合作用形成了多核羟铝聚合物;最后,在700-400 cm-1处有很强的吸收峰,是叠加在水分子吸收峰上的Al-OH整体弯曲振动,也说明合成PAC分子中含有羟基和聚合铝。因此,根据红外光谱分析,合成类PAC可以被确定为PAC产品。
两种PAC分别被用来测试其对于二级出水浊度去除能力(投加量均为50 mg/L),使用高岭土悬浮液(17 NTU)作为模拟出水浊度。反应条件为:T=25 ℃、pH=8.0,500 rpm快速搅拌30s、100 rpm慢速搅拌15 min,浊度去除效果如图1b所示。两种PAC在1 h内均可将出水浊度从17 NTU减低到1 NTU。在反应初始的10 min内,与合成PAC(62%,降低至6 NTU)相比,商业PAC表现出更好的除浊能力(92%,降低至2 NTU)。然而,合成PAC用于二级出水除浊目的性能足以,因为根据《城镇污水再生利用工程设计规范》(GB/T 50335-2016),出水浊度≤10 NTU即可满足道路清扫、城市绿化和建筑施工等用水需求。而在絮凝反应的10 min内,合成PAC表现出与商业PAC具有相同浊度去除效果。
合成PAC是直接用卤水进行混合反应,虽然会引入Na+、Ca2+、Mg2+和K+等金属离子(表1),但其含量均小于0.2%。后续研究中,需要从卤水中提取纯净Cl-和SO42-,从而避免杂质干扰。此外,还应对聚合反应总铝浓度、pH、温度、聚合时间和熟化时间等条件进行优化,以提高PAC合成质量。
[重要结论]
剩余污泥灰分磷回收被去除的金属离子可与海淡卤水相耦合资源化生产混凝剂;
撇除Al3+溶液与卤水直接结合可生成液体PAC,与商业PAC红外特征结构基本一致、浊度去除效果尚可;
合成PAC可以通过纯化Cl-原料等手段来纯化质量。
原文信息:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,河北曲阳县污泥焚烧处置项目公开招标,预算金额278.6万元,最高限价254.4元/吨,服务期限1年。曲阳县污泥焚烧处置项目公开招标公告项目概况曲阳县污泥焚烧处置项目招标项目的潜在投标人应在登录“河北省公共资源交易服务平台”自主下载招标文件,并及时查看有无澄清和修改。获取招标文件,并于20
12月26日,高陵污泥焚烧处置项目开始试运行。作为市级重点项目和重大民生工程,该项目由西安水务集团投资建设运营,占地74亩,总投资4.74亿元。高陵污泥焚烧处置项目采用“热干化+焚烧”工艺,共设置两条生产线,总处置规模为400吨/日(含水率80%)。高陵污泥焚烧处置项目的建成投运,将填补西安市污泥
HanoverLahe的市政污泥资源厂将在成功的热启动和优化后投入运营:该厂配备了两台HUBERRotaDry2050M盘式干化机,现在每天回收周边污水厂的污泥,并为5000户家庭提供可再生能源的区域供暖。该污泥资源厂于7月6日举行了开幕式,出席仪式的有ManfredSchüle博士(enercitycontractingGmbH董事长)、Susanna
为拓展公司产品线范围,顺应市场发展需要,2023年5月15日江苏华星东方董事长及副总经理兼总工程师赴日接洽低温催化剂的国际销售、DeDioxin/DeNOx滤袋(HBF)的技术合作、小型焚烧及污泥焚烧的技术合作等相关事宜。May15,2023,toexpandthescopeofthecompanysproductsandmeettheneedsofdevelopingmarket,
2月21日,由国家环境保护技术管理与评估工程技术中心、国家环境保护污泥处理处置与资源化利用工程技术中心和北控水务集团联合主办的2023污泥处置技术与应用高峰论坛在京举行,论坛聚焦十四五污泥集中焚烧无害化处理,集聚生态环境部等政府部门领导、业内知名专家学者、国内外环保企业领军人物等行业精
北极星环保网获悉,12月8日,河南省政府采购网发布平舆县豫资城乡投资发展有限公司平舆污泥焚烧热电联产工程总承包(EPC)中标公告,湖南省工业设备安装有限公司中标该项目。招标文件显示,该项目概算总投资金额49676.68万元,近期规划新建1×75t/h高温高压循环流化床锅炉+1×B12汽轮发电机组+500t/d污
11月15日,河北省安国市污水处理厂污泥处置项目招标公告发布,项目对安国市第一、第二、第三污水处理厂产生的污泥(一般固废)进行厂内脱水(污泥脱水至含水率60%左右,污泥成块)并外运焚烧和制作机营养土处置,服务周期为自合同签订之日起至服务期满为止共24个月。最高限价:第一标段有机营养土291元
编者按:从污水中回收磷的理论与实践始于上世纪末的欧洲,当时只是学术界和工业界的“自发兴趣”或“业余爱好”。当磷危机进一步逼近之时,普遍没有磷矿的欧洲意识到了问题的严重性,遂纷纷开始制定有关磷回收的政府条例。特别是当污泥焚烧逐渐演变为欧洲终极污泥处置大趋势后,各国均强调更高的磷回收
摘要:地球磷危机时代已经来临,唯有发掘“第二磷矿”才能有效遏制磷的匮乏速度。剩余污泥焚烧灰分是污水的磷汇,是实施磷回收的最佳位点。因灰分中重金属含量较高,实施磷回收需要将其分离并加以利用。否则,回收磷难以与矿物磷形成竞争。比较各种灰分磷回收方法发现,热化学法中的AshDec工艺可利用金
近日,广东省生态环境厅就污泥焚烧生产陶粒/陶沙生产环评类别问题予以回复,详情如下:内容:项目使用一般固废生活污泥+一般固废泥土经过“干化+搅拌+回转窑煅烧”工艺制取陶粒/陶沙,根据建设项目环境影响评价分类管理名录(2021年版)“一般工业固体废物(含污水处理污泥)采取填埋、焚烧(水泥窑协
越来越多的污水处理厂在实践营养物回收,其中磷是最常见的回收物质之一。除了应对日益严格的出水磷浓度之外,污水厂除磷的动机还包括解决管道和工艺设备的鸟粪石结垢的问题(污水处理设备常常会在长期运行中积累了大量鸟粪石形态的矿物质附着物,对管道和设备造成破坏),还能变成可销售的肥料,成为污水
编者按:从污水中回收磷的理论与实践始于上世纪末的欧洲,当时只是学术界和工业界的“自发兴趣”或“业余爱好”。当磷危机进一步逼近之时,普遍没有磷矿的欧洲意识到了问题的严重性,遂纷纷开始制定有关磷回收的政府条例。特别是当污泥焚烧逐渐演变为欧洲终极污泥处置大趋势后,各国均强调更高的磷回收
摘要:地球磷危机时代已经来临,唯有发掘“第二磷矿”才能有效遏制磷的匮乏速度。剩余污泥焚烧灰分是污水的磷汇,是实施磷回收的最佳位点。因灰分中重金属含量较高,实施磷回收需要将其分离并加以利用。否则,回收磷难以与矿物磷形成竞争。比较各种灰分磷回收方法发现,热化学法中的AshDec工艺可利用金
对目前国内外污水和污泥回收磷技术进行了总结。污水处理过程中,可以从污泥脱水清液、消化后浓缩污泥和污泥焚烧飞灰中进行磷回收,回收率最高可以达到90%以上。磷回收的产品主要有磷酸铵镁、磷酸钙、磷酸等,可以进一步加工成化肥或者用作磷化工原料。对上海市污水处理厂的研究表明,典型进水中磷含量
编者按:在最近一期有关“磷回收无需聚焦鸟粪石”观点下,其它形式磷回收产物研究亦有开展。在此方面,污泥厌氧消化过程中蓝铁矿引起国内外研究人员的兴趣。蓝铁矿(Fe3(PO4)2·8H2O),具有同鸟粪石P2O5含量不相上下的磷酸盐化合物,其化学稳定性很强、回收用途极为广泛、经济价值更高。基于此,本期将
编者按:磷危机导致磷回收研究与应用,这已是欧美国家在污水处理技术研发方面20多年的行动。起初,研究与应用多聚焦于鸟粪石(MgNH4PO46H2O),主要是因为污水中普遍含有镁、铵及其磷酸盐,且鸟粪石中P2O5含量高达51.8%(以MgNH4PO4计),比天然磷矿最高46%的P2O5含量还要高。大多数文献显示,鸟粪石通常在
磷是动植物生长必不可少的营养元素,也是不可再生的有限资源,而城市化后的现代卫生排水设施使其断了回归土地之路,导致其呈直线流动形式从陆地逐渐流向海洋。磷危机已经出现,没了磷便意味着人类食物从此会断档,这个时间很快,最多也就100年的功夫。前几期推送已向大家介绍了农村地区应坚守“粪尿返
编者按:近年,从视污水为一无是处的废物到把它当作全身是宝的话锋显得突变。尽管污水资源化实操还存在技术、经济问题,但一时间来势汹汹的学界态势确实说明污水处理技术未来发展方向将以资源化、能源化为主要目标。这种理念的转变显然是基于人类对自身发展模式的逐渐认识与否定,遂倡导可持续发展之模
磷是生命活动不可缺少的宏量营养元素。人类食物来源——庄稼种植所需肥料中的磷目前几乎都来自一种被称为磷矿石的天然磷矿。磷矿石因化学磷肥生产几乎被消耗至尽,现有储量最多只够维持人类约100年左右的开采时间。施肥进入农田的磷绝大多数残留于土壤(随降雨冲刷而逐渐进入水体),少量转移至作物乃
磷是生物体内一种必不可少的营养元素。人体内磷大约占体重的1/10,几乎参与到所有的生化反应;同时,磷也会通过促进脂肪与脂肪酸分解而调节人体酸碱平衡。
近日,碧水源与塞尔维亚曼因德集团旗下米兰诺维奇水处理公司在北京签署合作备忘录,共同开发塞尔维亚及周边国家污水处理项目。根据合作备忘录内容,双方将充分发挥碧水源全产业链膜技术优势和米兰诺维奇水处理公司业务网络优势,在污水处理、海水淡化等领域开展全方位、深层次交流,积极推进水务领域相
4月24日,中国能源建设股份有限公司水环境治理研究院在湖北武汉揭牌成立。此举是中国能建系统构建“四新”能建平台、加快推动“四大转型”的战略举措,对推动生态环保业务高质量发展,打造一流的生态环境综合治理商具有重要意义。中国能建水环境治理研究院依托葛洲坝生态环保公司组建,是中国能建开展
2月27日,中国能建葛洲坝生态环保公司党委书记、董事长杨贞武与中国能建投资公司党委书记、董事长吴立成会谈。双方就深化环保水务、固废处理、土地整治等业务领域合作深入交流并达成共识。会谈现场杨贞武介绍了葛洲坝生态环保公司发展战略、市场布局等情况。他表示,公司聚焦“六全”领域,围绕“七网
经过长达一年半时间的技术交流,设计方案比选和激烈的市场竞争,最终,我司凭借着卓越的实力和不懈的努力,子公司--KWI法国公司与西班牙公用事业GSInima公司,在法国签订了Shuweihat四期独立海水淡化厂气浮预处理工艺包合同。气浮作为反渗透前段预处理工艺,处理能力为90万吨/天,为海水淡化厂核心设备
近日,碧水源、渤投水务、中电建中南院成功组建项目公司,共同建设“渤海新区黄骅市海水综合利用一体化工程项目”,总投资额超5亿元。该项目建设内容包括取排水系统、预处理系统、海水淡化系统、光伏及储能系统等设施,项目建设期2年,运营期30年。该项目设计植入光伏和储能系统,实现绿电制绿水,必将
11月26日,经过168小时满负荷平稳试运行,中国能建江苏电建一公司承建的蓬莱发电有限公司2*350兆瓦海水淡化EPC项目安装工程投运。该公司首次参建的海水淡化项目取得圆满成功。该项目位于山东省烟台市蓬莱区北沟镇聂家村北,建设日产1万吨的膜法海水淡化处理装置,供蓬莱公司生产、发电、供汽用水。项目
近日,自然资源部海洋战略规划与经济司发布《2022年全国海水利用报告》。《报告》显示,截至2022年底,全国现有海水淡化工程150个,工程规模2357048吨/日,比2021年增加了500615吨/日。其中,万吨级及以上海水淡化工程50个,工程规模2145428吨/日;千吨级及以上、万吨级以下海水淡化工程52个,工程规模
9月26日,碧水源与清华海峡研究院(下称“海峡院”)在北京签署合作协议。碧水源董事长、总裁黄江龙,海峡院工程物理产业促进中心主任黎祥银出席签约仪式,并进行座谈交流。黄江龙欢迎黎祥银一行到访,并介绍了碧水源的发展战略和业务情况。他表示,碧水源作为一家集膜材料研发、膜设备制造、膜工艺应
8月23日,中国能建葛洲坝生态环保公司与潍坊海赋能源集团有限公司签署战略合作协议。中国能建葛洲坝生态环保公司党委书记、董事长杨贞武与潍坊海洋发展集团有限公司党委副书记、副董事长、总经理,潍坊海赋能源集团有限公司董事长张祥伟见证签约并座谈。杨贞武介绍了葛洲坝生态环保公司发展战略和业务
摘要本发明提供的一种风冷式太阳能海水淡化装置,将冷凝面设置在加热面蒸发面上方,海水蒸发冷凝过程成为自发过程。利用烟囱效应解决蒸汽冷凝问题。风冷技术措施加速海水蒸发冷凝。海水管将海水从装置外输运到光热转换单元。光热转换单元将太阳能转换成热能并产生蒸汽。蒸汽管将蒸汽从光热转换单元输运
近日,碧水源旗下的北京碧水源分离膜科技有限公司再次中标舟山六横海水淡化厂换膜项目,这是继去年首批碧水源自主研制的海水淡化反渗透膜在该项目投入使用并验证了性能堪比进口产品后,双方的再次携手合作,将对我国沿海缺水城市生产“生命之水”的能源成本控制起到示范性作用。舟山作为国家海水淡化产
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!