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2019 年环境技术进步奖“磷酸铵镁分解循环处理氨氮废水关键技术与设备研发及应用”公示内容
一、项目名称
磷酸铵镁分解循环处理氨氮废水关键技术与设备研发及应用
二、主要完成人
黄海明,李兵,阳立平,陈新文,吴琪,赵彦龙,李衍亮,吕小梅,周孙林,戴建坤,王文君,赵宁,李晶
三、主要完成单位
东莞理工学院,清华大学,广东利诚检测技术有限公司,中国环境科学研究院,深圳环境科学研究院,珠江流域水环境监测中心,中山市蔚海生态环境科技有限公司
四、项目简介
氨氮是造成我国水体富营养化的关键污染物之一,氨氮的高效去除直接关系着我国水环境污染控制目标的实现。
本项目通过持续产学研合作,开展了磷酸铵镁分解循环处理氨氮废水关键技术开发及应用示范。
申报人所承担的国家自然科学基金、国家科技支撑课题、博士后科学基金、河北省自然科学基金以及面向企业及合作单位的科技项目10余项,研发了多套磷酸按镁循环除氨工艺及设备,取得显著经济和社会效益,累计经济收益超过5000万元,获10余项国家级知识产权,授权发明专利8项,发表学术论著40余篇,获中国产学研创新成果二等奖1项。
项目主要技术内容如下:
(1)磷酸铵镁三相体系分解循环除氨技术。
该技术运用气液传质理论,在水溶液体系,以氢氧化钠为分解剂,使磷酸铵镁和水溶液形成气-固-液三相体系,通过空气内循环高速流动实现磷酸铵镁的分解,突破了磷酸铵镁传统热分解技术三大局限:1)使分解温度从200o C降低室温下进行,有效的避免了分解副产物的形成;2)较好的降低了分解时长,可控制在100min内完成分解;3)分解产物为固液混合物,可通过泵进行管道输送,并实现分解与再利用除氨连续运行。
(2)磷酸铵镁微波辐射分解循环除氨技术。
该技术将微波辐射引入到磷酸铵镁分解过程中,磷酸铵镁在水溶液体系中,以氢氧化钠为分解剂,在适宜的反应条件下,通过微波辐射可使磷酸铵镁在5分钟内完成分解。
分解产生的氨气经硫酸回收可制备高品质的铵盐,在解决了废水污染的同时,实现资源高效回收。
磷酸铵镁微波辐射分解产物不含非活性副产物,根据处理氨氮废水实际水质状况,通过一定的循环比控制,可使废水中氨氮浓度降至15 mg/L,处理成本低于相同条件下氨吹脱处理成本。
(3)磷酸铵镁氧化还原分解技术。
该技术首次将氯化原理引入到磷酸铵镁分解过程,在水溶液体系通过氯化作用实现磷酸铵镁快速分解。
该技术磷酸铵镁中的铵最终分解产物为氮气,因此不存在空气二次污染问题,相较于传统磷酸铵镁热解技术,存在如下突出优势:1)分解产物为固混合物,便于管道传输和连续运行;2)分解产物不含非活性副产物,连续循环利用除氨效果保持稳定;3)分解耗时短,相较于磷酸铵镁传统热解技术3小时的分解时长,该技术仅需10min 即可完成分解。