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电化学介导的氨氮回收:原理、现状与展望
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作者 李依凡 张淏泉 +3 位作者 周鹭 阳春 孔繁鑫 韩乐 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第6期203-212,共10页
当前的氮循环模式存在人工固氮/脱氮过程重复耗能、可持续性不佳的问题。针对氨氮的污染-资源双重属性特征,污水中氨氮的资源化处理技术亟须研发。在各种氨氮回收技术中,电化学技术具有反应快速、装备简单、操作便捷等优势,已经成为热... 当前的氮循环模式存在人工固氮/脱氮过程重复耗能、可持续性不佳的问题。针对氨氮的污染-资源双重属性特征,污水中氨氮的资源化处理技术亟须研发。在各种氨氮回收技术中,电化学技术具有反应快速、装备简单、操作便捷等优势,已经成为热门研究方向。综述电化学介导氨氮回收技术的研究与发展现状:围绕电化学系统中不同形态氨氮的迁移转化机制,主要介绍3种回收技术的主要原理,包括电驱迁移与界面吸附、阴极还原促进汽化和阳极氧化促进沉淀;进一步聚焦电极与膜材料对氨氮回收性能的强化作用,分析电容去离子与膜技术(基于阳离子交换膜、疏水透气膜、双级膜的工艺)的能效水平,指出多过程耦合的氨氮汽提技术在降低能耗与提升效率方面的良好前景;展望双碳背景下技术革新的内在需求,建议未来从系统高性能元件开发、能量削减与功能拓展/智慧化运行等方向推进电化学介导氨氮回收技术的高质量可持续发展。 展开更多
关键词 电化学 氨氮回收 污水资源化
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改性沸石吸附柱去除和回收脱磷尿液废水中氨氮试验研究 被引量:7
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作者 温国期 胡正义 +2 位作者 刘小宁 孟宪超 朱春游 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2488-2494,共7页
经鸟粪石沉淀法回收尿液中磷后的废水中仍含有高浓度的氨氮,若直接排放,不仅会造成水体污染,也导致氮资源浪费。本文在5%HCl浸提,400℃焙烧,结合微波处理改性沸石以提高氨氮吸附能力的基础上,研究了改性沸石吸附柱高度(H)、吸附柱串联数... 经鸟粪石沉淀法回收尿液中磷后的废水中仍含有高浓度的氨氮,若直接排放,不仅会造成水体污染,也导致氮资源浪费。本文在5%HCl浸提,400℃焙烧,结合微波处理改性沸石以提高氨氮吸附能力的基础上,研究了改性沸石吸附柱高度(H)、吸附柱串联数量(N)以及水力停留时间(T)对脱磷尿液废水中氨氮去除效果的影响,评价了HCl溶液、NaCl溶液及其组合对吸附氨氮饱和的沸石的再生效果。结果表明:HCl-焙烧-微波改性沸石对氨氮的平衡吸附量为17.9 mg·g-1,是天然沸石对氨氮平衡吸附量(6.9 mg·g-1)的2.6倍。当柱高H=35 cm,水力停留时间T=2.0 h,吸附柱串联个数N=3时,改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果最佳。当吸附柱内氨氮负荷小于6370 mg时,吸附柱出水中氨氮浓度低于30 mg·L-1。10%HCl+5 g·L-1NaCl混合液作为沸石再生剂时,氨氮洗脱率达到88.3%,再生沸石的平衡吸附量可达16.4 mg·g-1,为改性沸石的91.6%。可见,改性沸石吸附柱可有效去除脱磷尿液废水中氨氮,同时10%HCl+5 g·L-1NaCl混合溶液能够有效实现沸石再生和氨氮回收。研究结果为脱磷尿液废水中氨氮处理与回收中试试验奠定了基础。 展开更多
关键词 脱磷尿液废水 改性沸石 吸附柱 氨氮回收 沸石再生
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气隙膜蒸馏回收绿色氨水性能研究 被引量:1
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作者 石明菲 刘梦飞 贺清尧 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期108-113,122,共7页
回收沼液中的氨氮可实现低成本和低碳足迹的氮肥生产.理论上气隙膜蒸馏能以绿色氨水形式将沼液中氨氮加以回收,然而该方面的研究还较少.本文对气隙膜蒸馏以氨水形式回收沼液中氨氮的具体性能进行了研究.采用单因素实验分别研究了气隙厚... 回收沼液中的氨氮可实现低成本和低碳足迹的氮肥生产.理论上气隙膜蒸馏能以绿色氨水形式将沼液中氨氮加以回收,然而该方面的研究还较少.本文对气隙膜蒸馏以氨水形式回收沼液中氨氮的具体性能进行了研究.采用单因素实验分别研究了气隙厚度、进料温度、初始氨氮浓度和进料流速等因素对模拟沼液中氨氮回收效率的影响.结果表明氨通量和水通量均随着进料温度的增加而增加,随着气隙厚度的增加而降低.进料流速为90 mL/min时,氨氮分离因子和氨氮脱除率均为最高值.基于单因素实验结果,采用正交实验探究气隙膜蒸馏回收氨氮的最佳实验变量组合.结果表明,气隙厚度3 mm、进料温度54℃、初始氨氮浓度800 mg/L和进料流速90 mL/min是以氨氮分离因子为评价参数时的最佳实验变量组合. 展开更多
关键词 气隙膜蒸馏 氨氮回收 沼液 分离因子
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回收沉银后液中氨氮的技术改造 被引量:17
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作者 房孟钊 方准 +3 位作者 余珊 赵浩然 宁瑞 李伟 《中国有色冶金》 CAS 2020年第2期66-69,共4页
大冶有色采用汽提精馏脱氨系统回收沉银后液中氨氮,但脱氨塔后期处理的氨氮废水水质超出设计范围,需进行技术改造。通过改进换热方式,增加换热面积等节能技术升级改造后,取得如下效果:蒸汽单耗约为0.462 t/m^3(沉银后液),相比改造前,蒸... 大冶有色采用汽提精馏脱氨系统回收沉银后液中氨氮,但脱氨塔后期处理的氨氮废水水质超出设计范围,需进行技术改造。通过改进换热方式,增加换热面积等节能技术升级改造后,取得如下效果:蒸汽单耗约为0.462 t/m^3(沉银后液),相比改造前,蒸汽单耗降低了0.15 t/m^3;脱氨塔后液氨氮含量约为14.55 mg/L,达到废水排放标准;脱氨塔生成的回用氨水浓度在17%以上,相比改造前,氨水浓度大幅度提高;高浓度的氨水回用到分银工序生产中,提高了银的浸出率,降低了液氨的用量,成本进一步降低。通过脱氨塔每年减少的蒸汽用量计算,一年增加收益为27万元。 展开更多
关键词 沉银后液 氨氮回收 蒸汽单耗 塔后液 水浓度
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气态膜法回收垃圾渗滤液氨氮技术进展与机理探讨 被引量:2
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作者 贺磊 周涛 赵由才 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期52-57,共6页
目前传统生物脱氮工艺中需投加大量碳源用于提高垃圾渗滤液的C/N,且随着填埋龄增加,C/N严重失衡,将导致脱氮成本偏高。氨吹脱(汽提)法、鸟粪石法等脱氮技术已实际应用在垃圾渗滤液脱氮处理中,但总体应用效果均有待提高。气态膜法是一种... 目前传统生物脱氮工艺中需投加大量碳源用于提高垃圾渗滤液的C/N,且随着填埋龄增加,C/N严重失衡,将导致脱氮成本偏高。氨吹脱(汽提)法、鸟粪石法等脱氮技术已实际应用在垃圾渗滤液脱氮处理中,但总体应用效果均有待提高。气态膜法是一种新型低能耗、高效率的氨氮资源回收技术。综述了气态膜法在高氨氮垃圾渗滤液处理中的应用;并以双膜理论为基础,推导出适用于气态膜法的氨传质机理。气态膜法氨传质过程可归纳为串联阻力模型,即总传质阻力为料液侧传质阻力和气态膜内传质阻力之和,料液侧传质系数(Kf)与气态膜类型及其组件形式、Re和Sc等参数相关,气态膜膜内传质系数(Km)取决于气态膜的孔径、孔隙率、孔径曲折度以及厚度等参数;增大料液流速可促进NH3在料液侧至料液边界层以及料液边界层向膜表面的扩散与传质,从而大幅提高总传质系数(KOV)。简言之,气态膜法可用于垃圾渗滤液、沼液等高氨氮废水脱氮处理与资源化利用,气态膜回收产物可作为化工原料和农业氮肥。 展开更多
关键词 气态膜法 资源回收 垃圾渗滤液
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化学法处理氨氮废水研究进展 被引量:15
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作者 唐朝春 许荣明 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期878-882,共5页
简介了化学法中电化学法和药剂法的优缺点及适用条件;比较了电化学法中二维电极、三维电极及微生物电解的区别;阐述了电化学法去除废水中氨氮的作用机制;介绍了电化学法及药剂法处理氨氮废水的主要影响因素;着重介绍了不同化学法对氨氮... 简介了化学法中电化学法和药剂法的优缺点及适用条件;比较了电化学法中二维电极、三维电极及微生物电解的区别;阐述了电化学法去除废水中氨氮的作用机制;介绍了电化学法及药剂法处理氨氮废水的主要影响因素;着重介绍了不同化学法对氨氮去除效果的最新研究进展;最后,展望了电化学法和药剂法的未来研究方向。化学法处理氨氮废水还有待进一步的研究完善。 展开更多
关键词 废水 电化学 药剂氧化 氨氮回收
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从仲钨酸铵结晶母液中回收钨与氨的工艺研究 被引量:1
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作者 李义兵 罗鲲 +1 位作者 肖超 孟征兵 《矿冶工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期105-107,共3页
以氢氧化钙或氧化钙为钙源和苛化源,采用一步法回收仲钨酸铵结晶母液中的钨和氨。化学平衡原理分析和验证实验表明,一步法回收钨和氨技术可行。当Ca^(2+)/NH_4^+计量摩尔比大于0.5时,钨沉淀效果较好,残留液中钨含量低于10 mg/L,溶液中NH... 以氢氧化钙或氧化钙为钙源和苛化源,采用一步法回收仲钨酸铵结晶母液中的钨和氨。化学平衡原理分析和验证实验表明,一步法回收钨和氨技术可行。当Ca^(2+)/NH_4^+计量摩尔比大于0.5时,钨沉淀效果较好,残留液中钨含量低于10 mg/L,溶液中NH_4^+残留浓度小于200 mg/L。 展开更多
关键词 仲钨酸铵 结晶母液 氨氮回收
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基于树脂富集-电催化还原-膜汽提协同的水中硝氮资源化提取
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作者 刘亦菲 郭晓彬 +1 位作者 程梓绅 江波 《化工进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期7042-7048,共7页
针对低浓度硝氮污染及氮资源化技术需求,本文采用电重构策略合成了泡沫Fe_(2)O_(3-x)催化阴极,构建了高效、低能耗的离子交换工艺-电催化硝氮还原-氨氮汽提回收的耦合反应体系,利用树脂富集低浓度NO_(3)^(-)-N,促进NO_(3)^(-)-N向NH_(4)... 针对低浓度硝氮污染及氮资源化技术需求,本文采用电重构策略合成了泡沫Fe_(2)O_(3-x)催化阴极,构建了高效、低能耗的离子交换工艺-电催化硝氮还原-氨氮汽提回收的耦合反应体系,利用树脂富集低浓度NO_(3)^(-)-N,促进NO_(3)^(-)-N向NH_(4)^(+)-N转化,并利用气体氨的汽提作用,实现水中NO_(3)^(-)-N高效去除和产物氨氮的同步回收。离子交换树脂的富集效应获得的高浓度硝酸盐再生剂用于高效电催化还原产氨,随后利用硝酸根还原反应产生的氢氧根再生阴离子交换树脂,从而在避免投入大量药剂的同时实现了高效的电催化还原。离子交换工艺的引入不仅提升了IE-EC-MC系统电催化还原NO_(3)^(-)的能力,还显著降低了系统能耗。结果表明,电流密度为20mA/cm^(2)时,经处理NO_(3)^(-)-N去除率达98%,氨氮回收率、产氨速率和法拉第效率分别为81%、0.67mg N/(cm^(2)·h)和53%,氨回收能耗仅为19.78kWh/kg(NH_(4))_(2)SO_(4)。本研究为低浓度硝氮污染及氮资源化工艺提供了新思路。 展开更多
关键词 电化学 离子交换 还原 低浓度 氨氮回收
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