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蒸発凝縮水中のアンモニア性窒素除去プロセス

Sunresin Technology では、最先端のイオン交換法で廃水処理の分野を開拓しています。この革新的なアプローチは、さまざまな業界の蒸発装置でよく見られる副産物である蒸発凝縮水からアンモニアを効果的に除去するために特別に設計された、当社のアンモニア窒素除去プロセスに不可欠です。

蒸発器は、液体をガスに変換するために使用される一般的な装置です。蒸発凝縮水とは、水と蒸気が蒸気発生器と熱交換器で混合され、その後混合物が熱交換器で冷却され、再び水に凝縮するプロセスを指します。

蒸発プロセス中、蒸発器内の母液は蒸発により濃縮され、溶液温度が上昇します。アンモニア性窒素は揮発性であるため、水蒸気とともに気体状態になります。冷却すると液体状態に戻り、水中に存在します。pHが9を超える場合、水中のアンモニア性窒素はNH3の形で存在します。pHが9未満の場合は、ほとんどのアンモニア性窒素はNH4 +の形で存在します。アンモニア性窒素を含む蒸発凝縮水の処理は、医薬品、化学薬品、食品などの業界で共通の課題です。

剥離法 廃水を空気と不連続相として接触させる。廃水中の成分の実際の濃度と平衡濃度との差を利用して、アンモニア性窒素を液相から気相へ移動させて除去する。アンモニア性窒素は溶解性が高いため、この濃度ではストリッピング法でさらに濃度を下げることは難しい。蒸留水からアンモニア性窒素を除去するストリッピングの有効性は低く、水質の悪化や電気伝導率の大幅な上昇につながる可能性がある。したがって、この方法は高濃度アンモニア性窒素廃水には適しているが、蒸発凝縮水からアンモニア性窒素を除去するのには適していない。

の 生化学的方法 好気性細菌と嫌気性細菌の硝化・脱窒作用を利用して、廃水中のアンモニア性窒素を硝酸塩に変換し、さらに窒素ガスに変換することで、アンモニア性窒素を除去します。しかし、このプロセスには、プロセスフローが長い、土地を広く占有する、外部炭素源の追加が必要になることが多い、エネルギー消費量が多い、コストが高いなどの問題があります。

の 化学沈殿法 マグネシウム化合物とリン酸またはリン酸塩を添加して、廃水中のNH4+を水溶液中のMg2+およびPO3™と反応させ、アンモニウムマグネシウムリン酸沈殿物を形成させることにより、アンモニア性窒素を除去します。この方法は、リンとマグネシウム塩のコストが高く、処理コストが高くなるため、国内ではあまり使用されていません。

蒸発凝縮水中のアンモニア性窒素除去のためのイオン交換法

イオン交換原理を利用した蒸発凝縮水中のアンモニア性窒素除去プロセスは、アンモニア性窒素の深部除去を実現でき、安定性が非常に優れているため、低濃度アンモニア性窒素の除去が困難、アンモニア性窒素除去装置が大きすぎる、運用コストが高いなど、既存の技術に存在する問題を解決します。

同時に、このプロセスには、生産水に有毒で有害なイオンを導入しない、処理効率が高い、無毒性、安全に使用できる、占有面積が非常に小さい、インフラストラクチャを必要とせず、圧力タンクの使用により優れた適用結果を達成できる、アンモニア性窒素除去プロセスで得られた高濃度再生液をMVR蒸発システムに戻すことができるなどの利点もあります。

水中では、アンモニアは水和アンモニアの形で存在します。pH値が9未満では、アンモニウムイオン（NH4 +）と水酸化物イオン（OH-）にイオン化します。アンモニウムイオンは一価の陽イオンです。蒸発凝縮水のアンモニア性窒素除去プロセスでは、アンモニア性窒素選択樹脂であるセプライトが ® XDAシリーズのアンモニア吸着樹脂を使用します。pH値が低く、アンモニアがアンモニウム塩の形で存在する場合、樹脂のアンモニアの選択吸着に有利になります。

XDAシリーズアンモニア吸着樹脂の応用

セプリテ ®XDA シリーズの樹脂は化学業界で広く使用されており、有機化学製品の精製や廃水処理において豊富な業界経験を持っています。

セプリテ ®サンレジンが開発したXDAシリーズ樹脂は、有機化学品製造の廃水中のアンモニア性窒素の処理に特化しています。サンレジンテクノロジーは、マクロポーラス樹脂と均一な細孔樹脂の長期研究に基づいて、均一な細孔サイズを確保しながら、大きな交換容量、簡単な再生、長寿命などの利点を備えた高交換容量イオン交換樹脂を開発しました。主に染料、農薬、医薬品、中間体の製造からの廃水処理に使用されます。また、フェノール、アミン、有機酸、ニトロ化合物、ハロゲン化炭化水素などの吸着と回収にも使用できます。セプライトの用途 ®有機化学品製造からの廃水処理における XDA シリーズ樹脂は、成熟した信頼性の高いプロセスを備え、大きな経済的および社会的利益をもたらします。

アンモニア窒素吸着樹脂の動作原理

樹脂吸着：実際の用途では、アンモニア物質（溶質）を含む廃水が吸着樹脂床を通過すると、イオン交換によってアンモニア物質が樹脂上に交換されます。このプロセスにより、アンモニア性窒素を含む廃水が浄化されます。

脱着：吸着した溶質（アンモニア物質）は適切な方法で完全に洗浄除去できるため、樹脂の再利用が可能です。一般的に、酸性溶質の場合は希アルカリを脱着剤として使用し、塩基性溶質の場合は希酸を脱着剤として使用し、中性溶質の場合は有機溶剤を脱着剤として使用したり、沸点に応じて蒸気を選択して再生します。

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