[发明专利]从流体中除去铵/氨

说明书

技术领域

本发明主要涉及去除/回收铵/氨的方法，且特别涉及通过抑制磷酸铵镁和/或难溶性盐沉淀的形成去除/回收铵/氨。

背景技术

废水和/或工业用水经常含有大量铵(NH₄)，而铵不允许排放到生态环境中。增加PH值形成气态氨(NH₃)能导致磷酸铵镁的沉淀和/或其他难溶性盐的沉淀。磷酸铵镁(MgNH₄PO₄-6H₂O)基本上是由可溶的镁盐与氨和磷酸盐结合形成的，即是鸟粪石的一般形式。磷酸铵镁是一种坚硬的固体，能附着在管道或阀门表面形成瘤状突起。很难从装置表面如配件、管道和阀门中去除磷酸铵镁。生物处理之后，通常会遇到污物管线和下游工序。沉淀物不但趋向在废水于间歇流之间停滞的管道中形成，而且趋向在湍流、压力变化或空化产生的区域中形成。磷酸铵镁沉淀的形成最常见在管道、管道弯头、阀门、离心溢流堰、泵等地方。

对于很多废水处理厂，磷酸铵镁沉淀正成为日益普遍的问题。其中极端的例子是：磷酸铵镁使工厂产量大幅度减少，以致那些工厂必须因阻塞的管道工作和其他设备的清洗而停止生产。

为解决这个问题，已采纳各种建议，其中很多能达到某种程度成功，但没有一个完全成功地克服这个问题。例如，有建议是：通过化学上添加镁提高PH值以去除氨和磷酸盐，从而防止磷酸铵镁的形成。另一个建议是加入铁盐和阴离子聚合物。然而，这些大量铁盐的加入对工厂设备是有害的。

除了PH值升高时磷酸铵镁会形成，难溶性盐随着PH值的变化也会沉淀。大量难溶性盐会沉淀，从而导致工序设备的堵塞和损坏。难溶性盐CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄和Mg(OH)₂是一些溶解度低且能沉淀的盐的例子。

由于经清洗的废水流体中大量氮的排放的影响，严格的排放标准要求低氨/铵的排放，通常监督机构要求氮排放总量少于100毫克每升(mg/L)，有时低于3mg/L。因此，需要铵/氨的去除工序，其能避免磷酸铵镁的形成和/或难溶性盐的沉淀。

发明内容

本发明公开的是从流体中去除铵的方法和系统。

一实施例中，一种去除铵的方法，该方法包括：从含有铵的流体中除去多价阳离予形成处理过的流体；通过增加该流体的PH值，将该流体中的铵转化为氨；以及从处理过的流体中分离氨，形成分离过的流体和气态氨。

另一实施例中，一种去除铵的方法，该方法包括：从含有铵的流体中除去多价阳离子，形成处理过的流体，使其含有总量以重量计少于或等于约50ppm的多价阳离子；增加该流体的PH值至转化PH值；将铵转化为氨；和从处理过的流体中分离氨，形成分离过的流体和气态氨。

另一实施例中，一种去除铵的方法，该方法包括：从含有铵的流体中去除固体；用一个离子交换金属清除剂接触该流体，从该流体中去除多价阳离子，形成处理过的流体；增加处理过的流体PH值使之大于或等于约9.0；转化铵为氨；从处理过的流体去除氨，形成分离过的流体和氨流；和降低该氨流的PH值。

一实施例中，一种去除铵的系统，该系统包括：一个固体去除罐；一个多价阳离子去除器，其能处理该固体去除罐的下游和能从流体中去除多价阳离子以形成处理过的流体；一个碱源，其能充分增加处理过的流体PH值，从而转化流体中大于或等于约50wt％的铵为氨；一个氨去除罐，其能从处理过的流体中分离氨；和一个氨回收装置。

下述的具体实施方式详细阐明本发明的上述的和其他的特征。

具体实施方式

本发明公开的是一种从流体中去除氮(如，铵和/或氨)、同时抑制磷酸铵镁的形成或难溶性盐的沉淀的方法。该方法包括从液体流中去除多价阳离子(如，多价阳离子)，然后增加该流体的PH值，形成气态的的氨(NH₃)，氨从该流体中去除且可任意地转化回铵(NH₄)，同时该流体可选择性地进一步处理。