Cheminis amoniako azoto pašalinimo iš vandens pašalinimas iš vandens

1. Kas yra amoniako azotas?

Amoniako azotas reiškia amoniaką laisvojo amoniako (arba neoninio amoniako, NH3) arba joninio amoniako (NH4+) pavidalu. Didesnė pH ir didesnė laisvo amoniako dalis; Priešingai, amonio druskos dalis yra didelė.

Amoniako azotas yra maistinė medžiaga vandenyje, kuris gali sukelti vandens eutrofikaciją ir yra pagrindinis deguonies vartojantis teršalas vandenyje, kuris yra toksiškas žuvims ir kai kuriems vandens organizmams.

Pagrindinis kenksmingas amoniako azoto poveikis vandens organizmams yra laisvas amoniakas, kurio toksiškumas yra dešimtys kartų didesnis nei amonio druskos, ir padidėja didėjant šarmingumui. Amoniako azoto toksiškumas yra glaudžiai susijęs su baseino vandens pH verte ir vandens temperatūra, tuo paprastai didesnė pH vertė ir vandens temperatūra, tuo stipresnis toksiškumas.

Du apytiksliai jautrumo kolorimetriniai metodai, paprastai naudojami amoniako nustatymui nustatyti, yra klasikinis Nessler reagento metodas ir fenolio hipochlorito metodas. Amoniakui nustatyti taip pat dažniausiai naudojami titracijos ir elektriniai metodai; Kai amoniako azoto kiekis yra didelis, taip pat galima naudoti distiliavimo titravimo metodą. (Nacionaliniai standartai yra Natho reagento metodas, salicilo rūgšties spektrofotometrija, distiliavimas - titravimo metodas)

2.fizinis ir cheminio azoto pašalinimo procesas

① Cheminio kritulių metodas

Cheminio kritulių metodas, dar žinomas kaip žemėlapio kritulių metodas, yra pridėti magnio ir fosforo rūgšties arba vandenilio fosfato į nuotekas, kuriose yra amoniako azoto Pašalinus amoniako azotą. Magnio amonio fosfatas, paprastai žinomas kaip struvitas, gali būti naudojamas kaip kompostas, dirvožemio priedas ar ugnies retartas konstrukcinių produktų statybai. Reakcijos lygtis yra tokia:

Mg ++ NH4 + + PO4 - = MGNH4P04

Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką cheminių kritulių gydymo poveikiui, yra pH vertė, temperatūra, amoniako azoto koncentracija ir molinis santykis (N (mg+): N (NH4+): N (P04-)). Rezultatai rodo, kad kai pH vertė yra 10, o magnio molinis santykis, azotas ir fosforas yra 1,2: 1: 1,2, gydymo efektas yra geresnis.

Naudojant magnio chloridą ir dezodžio vandenilio fosfatą kaip nusodinančius agentus, rezultatai rodo, kad gydymo efektas yra geresnis, kai pH vertė yra 9,5, o magnio, azoto ir fosforo molinis santykis yra 1,2: 1: 1.

Rezultatai rodo, kad MGC12+Na3PO4.12H20 yra pranašesnis už kitus nusodinančių agentų derinius. Kai pH vertė yra 10,0, temperatūra yra 30 ℃, N (Mg+): N (NH4+): N (P04-) = 1: 1: 1, Amoniako azoto masės koncentracija nuotekų nuotekose po maišymo 30 min.

Cheminio kritulių metodas ir skystos membranos metodas buvo sujungti, kad būtų galima gydyti dideles pramoninių amoniako azoto nuotekų koncentracijas. Optimizuojant kritulių procesą, amoniako azoto pašalinimo greitis siekė 98,1%, o vėliau gydymas skysto plėvelės metodu sumažino amoniako azoto koncentraciją iki 0,005 g/L, pasiekiant nacionalinį pirmosios klasės emisijos standartą.

Buvo ištirtas dvivalenčių metalų jonų (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) pašalinimo poveikis, išskyrus Mg+azoto azoto, veikiant fosfato veikimui. Amonio sulfato nuotekoms buvo pasiūlytas naujas Caso4 kritulių kritulių procesas. Rezultatai rodo, kad tradicinį NaOH reguliatorių gali būti pakeistas kalkėmis.

Cheminio kritulių metodo pranašumas yra tas, kad kai amoniako azoto nuotekų koncentracija yra didelė, kitų metodų taikymas yra ribotas, pavyzdžiui, biologinis metodas, lūžio taško chlorinimo metodas, membranos atskyrimo metodas, jonų mainų metodas ir kt. Šiuo metu gali būti naudojamas cheminio nusodinimo metodas. Cheminio kritulių pašalinimo efektyvumas yra geresnis, o jo neapriboja temperatūra, o operacija yra paprasta. Nusodintas dumblas, kuriame yra magnio amonio fosfato, gali būti naudojamas kaip kompozicinė trąšos, kad būtų galima naudoti atliekas, taip kompensuojant dalį išlaidų; Jei tai galima derinti su kai kuriomis pramoninėmis įmonėmis, gaminančiomis fosfato nuotekas ir įmones, gaminančias druskos sūrymą, tai gali sutaupyti farmacijos sąnaudas ir palengvinti didelio masto pritaikymą.

Cheminio nusodinimo metodo trūkumas yra tas, kad dėl amonio magnio fosfato tirpumo produkto apribojimo po to, kai nuotekose amoniako azotas pasiekia tam tikrą koncentraciją, pašalinimo poveikis nėra akivaizdus, ​​o įvesties išlaidos labai padidėja. Todėl cheminio kritulių metodas turėtų būti naudojamas kartu su kitais metodais, tinkamais pažengusiu gydymui. Naudoto reagento kiekis yra didelis, pagamintas dumblas yra didelis, o gydymo kaina yra didelė. Chlorido jonų ir likusio fosforo įvedimas cheminių medžiagų dozavimo metu gali lengvai sukelti antrinę taršą.

Didmeninis aliuminio sulfato gamintojas ir tiekėjas | „Everbright“ (cnchemist.com)

Didmeninis dibazinis natrio fosfato gamintojas ir tiekėjas | „Everbright“ (cnchemist.com)

② BLOW OFF METODAS

Amoniako azoto pašalinimas pūtimo metodu yra pakoreguoti pH vertę šarminiu būdu, kad amoniako jonas nuotekose būtų paverčiamas amoniaku, kad jis daugiausia egzistuotų laisvo amoniako pavidalu, o tada laisvos amoniako išvežta iš nuotekų per nešiojamąjį dujas, kad būtų galima pašalinti amonia nitrogeną. Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką pūtimo efektyvumui, yra pH vertė, temperatūra, dujų ir skysčių santykis, dujų srautas, pradinė koncentracija ir pan. Šiuo metu išpūsimo metodas yra plačiai naudojamas nuotekų gydymui, kurio amoniako azoto koncentracija yra didelė.

Buvo ištirtas amoniako azoto pašalinimas iš sąvartyno filtrato išpūsimo metodu. Nustatyta, kad pagrindiniai veiksniai, kontroliuojantys išpūsimo efektyvumą, buvo temperatūra, dujų ir skysčio santykis ir pH vertė. Kai vandens temperatūra yra didesnė nei 2590, dujų ir skysčių santykis yra apie 3500, o pH yra apie 10,5, pašalinimo greitis gali siekti daugiau kaip 90% sąvartyno filtrato, kurio amoniako azoto koncentracija siekia 2000–4000 mg/L. Rezultatai rodo, kad kai pH = 11,5, pašalinimo temperatūra yra 80 cc, o nuėmimo laikas yra 120 minučių, amoniako azoto pašalinimo greitis nuotekose gali pasiekti 99,2%.

Aukštos koncentracijos amoniako azoto nuotekų efektyvumas buvo atliktas prieš kontražo pūtimo bokštą. Rezultatai parodė, kad padidėjus pH vertei padidėjo pūtimo efektyvumas. Kuo didesnis dujų ir skysčių santykis, tuo didesnė amoniako, pašalinančio masės perkėlimo, varomoji jėga, taip pat didėja nuvalymo efektyvumas.

Amoniako azoto pašalinimas pūtimo metodu yra efektyvus, lengvai valdomas ir lengvai kontroliuojamas. Pūstas amoniako azotas gali būti naudojamas kaip absorberis su sieros rūgštimi, o sugeneruoti sieros rūgšties pinigai gali būti naudojami kaip trąšos. Išpūstas metodas yra dažniausiai naudojama fizinio ir cheminio azoto pašalinimo technologija. Tačiau išpūsimo metodas turi tam tikrų trūkumų, tokių kaip dažnas mastelio keitimas pūtimo bokšte, žemo amoniako azoto pašalinimo efektyvumas esant žemai temperatūrai ir antrinei taršai, kurią sukelia išpūstos dujos. Populiario metodas paprastai derinamas su kitais amoniako azoto nuotekų valymo metodais, kad būtų išankstinis apdorojimas aukštos koncentracijos amoniako azoto nuotekas.

③breako taško chlorinimas

Amoniako pašalinimo mechanizmas, atliekant lūžio taško chlorinimą, yra tas, kad chloro dujos reaguoja su amoniaku, kad gautų nekenksmingas azoto dujas, o N2 išeina į atmosferą, todėl reakcijos šaltinis tęsiasi į dešinę. Reakcijos formulė yra:

HOCL NH4 + + 1,5 -> 0,5 N2 H20 H ++ CL - 1,5 + 2,5 + 1,5)

Kai chloro dujos perkeliamos į nuotekas į tam tikrą tašką, laisvo chloro kiekis vandenyje yra mažas, o amoniako koncentracija yra lygi nuliui. Kai chloro dujų kiekis praeina tašką, padidės laisvo chloro kiekis vandenyje, todėl taškas vadinamas pertraukos tašku, o chlorinimas šioje būsenoje vadinamas lūžio taško chlorinimu.

Sulaužymo taško chlorinimo metodas naudojamas gręžimo nuotekų gydymui po amoniako azoto pūtimo, o gydymo efektui tiesiogiai veikia išankstinio apdorojimo amoniako azoto pūtimo procesas. Kai 70% amoniako azoto nuotekose pašalinamas pūrinant procesą ir po to apdorojama lūžio taško chlorinimu, amoniako azoto masės koncentracija nuotekose yra mažesnė nei 15 mg/l. Zhang Shengli ir kt. Paėmė imituotus amoniako azoto nuotekas, kurių masės koncentracija buvo 100 mg/l kaip tyrimo objektas, o tyrimų rezultatai parodė, kad pagrindiniai ir antriniai veiksniai, turintys įtakos amoniako azoto pašalinimui oksiduojant natrio hipochloritą, buvo chloro ir amoniako azoto, reakcijos laiko ir pH vertės kiekio santykis.

Sulaužymo taško chlorinimo metodas turi didelį azoto pašalinimo efektyvumą, pašalinimo greitis gali pasiekti 100%, o amoniako koncentracija nuotekose gali būti sumažinta iki nulio. Poveikis yra stabilus ir neturi įtakos temperatūrai; Mažiau investavimo įrangos, greitas ir visiškas atsakymas; Tai turi sterilizacijos ir dezinfekavimo poveikį vandens telkiniui. „Break Point“ chlorinimo metodo taikymo sritis yra ta, kad amoniako azoto nuotekų koncentracija yra mažesnė nei 40 mg/L, todėl lūžio taško chlorinimo metodas dažniausiai naudojamas pažengusiai amoniako azoto nuotekų gydymui. Saugaus naudojimo ir laikymo reikalavimas yra didelis, gydymo kaina yra didelė, o šalutiniai chloraminai ir chlorintos organinės medžiagos sukels antrinę taršą.

④Katalitinis oksidacijos metodas

Katalizinio oksidacijos metodas yra katalizatoriaus veikimas, esant tam tikrai temperatūrai ir slėgiui, o oro oksidacijai organinės medžiagos ir amoniako nuotekose galima oksiduoti ir suskaidyti į nekenksmingą medžiagas, tokias kaip CO2, N2 ir H2O, siekiant valymo tikslo.

Veiksniai, darantys įtaką katalizinės oksidacijos poveikiui, yra katalizatoriaus charakteristikos, temperatūra, reakcijos laikas, pH vertė, amoniako azoto koncentracija, slėgis, maišymo intensyvumas ir pan.

Ištirtas ozonuoto amoniako azoto skilimo procesas. Rezultatai parodė, kad padidėjus pH vertei, susidarė tam tikras HO radikalas, turintis stiprų oksidacijos galimybes, o oksidacijos greitis buvo žymiai pagreitėjęs. Tyrimai rodo, kad ozonas gali oksiduoti amoniako azotą iki nitritų ir nitritų iki nitrato. Amoniako azoto koncentracija vandenyje mažėja didėjant laikui, o amoniako azoto pašalinimo greitis yra apie 82%. CUO-MN02-CE02 buvo naudojamas kaip sudėtinis katalizatorius amoniako azoto nuotekoms gydyti. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad naujai paruošto kompozicinio katalizatoriaus oksidacijos aktyvumas yra žymiai pagerintas, o tinkamos proceso sąlygos yra 255 ℃, 4,2MPa ir pH = 10,8. Gydant amoniako azoto nuotekas, kurių pradinė koncentracija yra 1023 mg/L, amoniako azoto pašalinimo greitis gali pasiekti 98% per 150 min.

Katalizinis zeolito palaikomo TiO2 fotokatalizatoriaus veikimas buvo ištirtas tiriant amoniako azoto skilimo greitį sieros rūgšties tirpale. Rezultatai rodo, kad optimali TI02/ ceolito fotokatalizatoriaus dozė yra 1,5 g/ l, o reakcijos laikas yra 4H ultravioletiniu švitinimu. Amoniako azoto pašalinimo greitis iš nuotekų gali pasiekti 98,92%. Ištirtas aukšto geležies ir nanokino dioksido pašalinimo poveikis ultravioletiniam šviesai fenolio ir amoniako azoto. Rezultatai rodo, kad amoniako azoto pašalinimo greitis yra 97,5%, kai pH = 9,0 taikomas amoniako azoto tirpalui, kurio koncentracija 50 mg/L, tai yra 7,8% ir 22,5% didesnė nei vien tik aukšto geležies ar chine dioksido.

Katalitinio oksidacijos metodas turi didelio valymo efektyvumo, paprasto proceso, mažo dugno ploto ir kt. Privalumus ir dažnai naudojamas didelės koncentracijos amoniako azoto nuotekų gydyti. Taikymo sunkumai yra tai, kaip užkirsti kelią katalizatoriaus praradimui ir įrangos apsaugai korozijai.

⑤elektrocheminis oksidacijos metodas

Elektrocheminio oksidacijos metodas reiškia metodą, kaip pašalinti teršalus vandenyje, naudojant elektrooksidaciją su kataliziniu aktyvumu. Įtakos veiksniai yra srovės tankis, įleidimo srauto greitis, išėjimo laikas ir taškinis tirpalo laikas.

Buvo tiriama amoniako azoto nuotekų elektrocheminė oksidacija cirkuliuojančioje srauto elektrolitinėje ląstelėje, kur teigiamas yra TI/RU02-TiO2-IR02-SNO2 tinklo elektra, o neigiama yra TI tinklo elektra. Rezultatai rodo, kad kai chlorido jonų koncentracija yra 400 mg/L, pradinė amoniako azoto koncentracija yra 40 mg/L, įtakos srauto greitis yra 600 ml/min, dabartinis tankis yra 20m/cm, o elektrolitinis laikas yra 90 min. Tai rodo, kad amoniako azoto nuotekų elektrolitinė oksidacija turi gerą taikymo perspektyvą.

3. Biocheminio azoto pašalinimo procesas

① Visas nitrifikacija ir denitrifikacija

Viso proceso nitrifikacija ir denitrifikacija yra savotiškas biologinis metodas, kuris šiuo metu buvo plačiai naudojamas ilgą laiką. Jis konvertuoja amoniako azoto nuotekas į azotą per daugybę reakcijų, tokių kaip nitrifikacija ir denitrifikacija, veikiant įvairiems mikroorganizmams, kad būtų pasiektas nuotekų valymo tikslas. Nitrifikacijos ir denitrifikacijos procesas, siekiant pašalinti amoniako azotą, turi praeiti du etapus:

Nitrifikacijos reakcija: Nitrifikacijos reakciją užbaigia aerobiniai autototrofiniai mikroorganizmai. Esant aerobinei būsenai, neorganinis azotas naudojamas kaip azoto šaltinis, norint paversti NH4+ į NO2-, o tada jis oksiduojamas į NO3-. Nitrifikacijos procesą galima suskirstyti į du etapus. Antrame etape nitritas paverčiamas nitratais (NO3-) nitrifikuojant bakterijas, o nitritas paverčiamas nitratais (NO3-) nitrifikuojant bakterijas.

Denitrifikacijos reakcija: Denitrifikacijos reakcija yra procesas, kai denitrifikuojančios bakterijos mažina azoto azoto ir azoto azoto į dujinį azotą (N2) hipoksijos būsenoje. Denitrifikuojančios bakterijos yra heterotrofiniai mikroorganizmai, kurių dauguma priklauso amfactinėms bakterijoms. Hipoksijos būsenoje nitratams jie naudoja deguonį kaip elektronų akceptorius ir organinės medžiagos (BDS komponentas nuotekose) kaip elektronų donorą, kad užtikrintų energiją ir būtų oksiduotas bei stabilizuotas.

Visas proceso nitrifikacijos ir denitrifikacijos inžinerijos taikymas daugiausia apima AO, A2O, oksidacijos griovį ir kt., Tai yra labiau subrendęs metodas, naudojamas biologinio azoto šalinimo pramonėje.

Visas nitrifikacijos ir denitrifikacijos metodas turi stabilaus efekto, paprasto veikimo, antrinės taršos ir mažos išlaidos pranašumus. Šis metodas taip pat turi tam tikrų trūkumų, pavyzdžiui, anglies šaltinis turi būti pridedamas, kai C/N santykis nuotekose yra žemas, temperatūros poreikis yra santykinai griežtas, efektyvumas yra žemas, žemas temperatūra, plotas yra didelis, deguonies poreikis yra didelis, o kai kurios kenksmingos medžiagos, tokios kaip sunkiųjų metalų jonai, turi greitą poveikį mikroorganizmams, kuriuos reikia panaikinti, prieš tai, kai biologiniai metodai yra tokie, kaip sunkiųjų metalų jonai. Be to, didelė amoniako azoto koncentracija nuotekose taip pat slopina nitrifikacijos procesą. Todėl prieš apdorojant didelę koncentracijos amoniako azoto nuotekų gydymą reikia atlikti išankstinį gydymą, kad amoniako azoto nuotekų koncentracija būtų mažesnė kaip 500 mg/L. Tradicinis biologinis metodas yra tinkamas gydyti mažos koncentracijos amoniako azoto nuotekas, turinčias organinių medžiagų, tokių kaip buitinės nuotekos, cheminės nuotekos ir kt.

②imultinis nitrifikacija ir denitrifikacija (SND)

Kai nitrifikacija ir denitrifikacija kartu atliekama tame pačiame reaktoriuje, jis vadinamas tuo pačiu metu virškinimo denitrifikacija (SND). Ištirpintą deguonį nuotekose riboja difuzijos greitis, kad būtų ištirpintas deguonies gradientas mikroaplinkos srityje ant mikrobų floko ar bioplėvelės, todėl ištirpęs deguonies gradientas išoriniame mikrobų floko ar biofilmo paviršiuje ir biofilmoje yra palengvintos aerobinio nitrifikuojančio bakterijų bakterijų bakadijos augimui ir skleidimui. Kuo giliau į floką ar membraną, tuo mažesnė ištirpinto deguonies koncentracija, sukelianti anoksinę zoną, kurioje dominuoja denitrifikuojančios bakterijos. Taip sudarant tuo pačiu metu virškinimo ir denitrifikacijos procesą. Veiksniai, turintys įtakos vienu metu virškinimui ir denitrifikacijai, yra pH vertė, temperatūra, šarmingumas, organinio anglies šaltinis, ištirpęs deguonies ir dumblo amžius.

Carrousel oksidacijos griovyje egzistavo tuo pačiu metu nitrifikacija/denitrifikacija, o ištirpinto deguonies koncentracija tarp aeruoto sparnuotės karouselio oksidacijos griovyje pamažu sumažėjo, o ištirpęs deguonies apatinėje Carrousel oksidacijos griovio dalyje buvo mažesnė nei viršutinėje dalyje. Nitratų azoto susidarymas ir vartojimo greitis kiekvienoje kanalo dalyje yra beveik vienodi, o amoniako azoto koncentracija kanale visada yra labai maža, o tai rodo, kad nitrifikacijos ir denitrifikacijos reakcijos vyksta tuo pačiu metu Carrousel oksidacijos kanale.

Vidaus nuotekų gydymo tyrimas rodo, kad kuo didesnis CODCR, tuo išsamesnis denitrifikacija ir tuo geresnis TN pašalinimas. Ištirpinto deguonies poveikis vienu metu nitrifikacijai ir denitrifikacijai yra puikus. Kai ištirpęs deguonis kontroliuojamas esant 0,5 ~ 2mg/L, bendras azoto pašalinimo efektas yra geras. Tuo pat metu nitrifikacijos ir denitrifikacijos metodas taupo reaktorių, sutrumpina reakcijos laiką, turi mažai energijos suvartojant, taupo investicijas ir lengva išlaikyti pH vertę stabilią.

③Saktinis virškinimas ir denitrifikacija

Tame pačiame reaktoriuje amoniako oksiduojančios bakterijos yra naudojamos oksiduoti amoniaką iki nitrito aerobinėmis sąlygomis, o tada nitritas yra tiesiogiai denitrifikuojamas, kad būtų gautas azotas, turinčias organinių medžiagų arba išorinį anglies šaltinį kaip elektronų donorą hipoksijos sąlygomis. Trumpo nuotolio nitrifikacijos ir denitrifikacijos įtakos veiksniai yra temperatūra, laisva amoniaku, pH vertė ir ištirpęs deguonis.

Temperatūros poveikis trumpo nuotolio nitrifikavimui komunalinių nuotekų be jūros vandens ir komunalinių nuotekų su 30% jūros vandens. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad: komunalinėms nuotekoms be jūros vandens temperatūros padidinimas yra palankus siekiant trumpo nuotolio nitrifikacijos. Kai jūros vandens dalis vidaus nuotekose yra 30%, vidutinės temperatūros sąlygomis gali būti pasiekta trumpo nuotolio nitrifikacija. Delfto technologijos universitetas sukūrė Sharon procesą, aukštos temperatūros (apie 30–4090) naudojimas yra palankus nitritinių bakterijų dauginimui, todėl nitritų bakterijos praranda konkurenciją, kontroliuodami dumblo amžių, kad pašalintų nitritų bakterijas, kad nitrifikacijos reakcija nitrito stadijoje.

Remdamasis nitritinių bakterijų ir nitritinių bakterijų deguonies afiniteto skirtumu, „Gent“ mikrobų ekologijos laboratorija sukūrė OLAND procesą, kad būtų pasiektas nitrito azoto kaupimasis kontroliuodama ištirpintą deguonį, kad pašalintų nitritų bakterijas.

The pilot test results of the treatment of coking wastewater by short-range nitrification and denitrification show that when the influent COD, ammonia nitrogen,TN and phenol concentrations are 1201.6,510.4,540.1 and 110.4mg/L, the average effluent COD, ammonia nitrogen,TN and phenol concentrations are 197,1,14,2,181,5 ir 0,4 mg/L. Atitinkamas pašalinimo procentas buvo atitinkamai 83,6%, 97,2%, 66,4%ir 99,6%.

Trumpo nuotolio nitrifikacijos ir denitrifikacijos procesas neišeina per nitratų stadiją, taupant anglies šaltinį, reikalingą biologiniam azoto pašalinimui. Jis turi tam tikrų privalumų amoniako azoto nuotekoms, kurių C/N santykis yra mažas. Trumpo nuotolio nitrifikacija ir denitrifikacija turi mažiau dumblo, trumpo reakcijos laiko ir taupymo reaktoriaus tūrio pranašumų. Tačiau trumpo nuotolio nitrifikacijai ir denitrifikacijai reikia stabilios ir ilgalaikio nitrito kaupimosi, taigi, kaip efektyviai slopinti nitrifikuojančių bakterijų aktyvumą, tampa raktu.

④ anaerobinis amoniako oksidacija

Anaerobinė ammoksidacija yra tiesioginio amoniako azoto oksidacijos procesas į azotą autotrofinėmis bakterijomis, esant hipoksijos sąlygoms, turinčioms azoto azoto ar azoto azoto kaip elektronų akceptorių.

Buvo tiriamas temperatūros ir pH poveikis biologiniam anammox aktyvumui. Rezultatai parodė, kad optimali reakcijos temperatūra buvo 30 ℃, o pH vertė buvo 7,8. Buvo ištirtas anaerobinio ammox reaktoriaus, skirto gydyti didelį druskingumą ir dideles koncentracijos azoto nuotekas, galimybes. Rezultatai parodė, kad didelis druskingumas žymiai slopino anammox aktyvumą, ir šis slopinimas buvo grįžtamasis. Neakimruoto dumblo anaerobinis ammox aktyvumas buvo 67,5% mažesnis nei kontrolinio dumblo, esant 30 g.l-1 druskingumui (NaC1). Aklimatinio dumblo anammox aktyvumas buvo 45,1% mažesnis nei kontrolinio. Kai aklimatizuotas dumblas buvo perkeltas iš aukšto druskingumo aplinkos į mažos druskingumo aplinką (be sūrymo), anaerobinis ammox aktyvumas padidėjo 43,1%. Tačiau reaktorius yra linkęs į funkcijos mažėjimą, kai ilgą laiką jis veikia esant dideliam druskingumui.

Palyginti su tradiciniu biologiniu procesu, „Anaerobic Ammox“ yra ekonomiškesnė biologinio azoto pašalinimo technologija, neturinti papildomo anglies šaltinio, mažo deguonies poreikio, nereikia reagentų neutralizuoti ir mažiau dumblių gamybos. Anaerobinio ammox trūkumai yra tai, kad reakcijos greitis yra lėtas, reaktoriaus tūris yra didelis, o anglies šaltinis yra nepalankus anaerobiniam ammox, o tai turi praktinę reikšmę amoniako azoto nuotekoms, turinčioms prastą biologinį skaidymą.

4. Išstatymo ir adsorbcijos azoto pašalinimo procesas

① membranos atskyrimo metodas

Membranos atskyrimo metodas yra naudoti selektyvų membranos pralaidumą, kad būtų galima selektyviai atskirti skysčio komponentus, kad būtų pasiektas amoniako azoto pašalinimo tikslas. Įskaitant atvirkštinę osmosą, nanofiltraciją, membranos ir elektrodializės deammonituojančią. Veiksniai, darantys įtaką membranos atskyrimui, yra membranos charakteristikos, slėgis ar įtampa, pH vertė, temperatūra ir amoniako azoto koncentracija.

Remiantis amoniako azoto nuotekų, išleistų retos žemės lydykloje, vandens kokybe, atvirkštinio osmoso eksperimentas buvo atliktas naudojant NH4C1 ir NACI imituotas nuotekas. Nustatyta, kad tokiomis pačiomis sąlygomis atvirkštinės osmoso pašalinimo greitis yra didesnis NACI, o NHCL turi didesnį vandens gamybos greitį. NH4C1 pašalinimo greitis yra 77,3% po atvirkštinio osmozės apdorojimo, kuris gali būti naudojamas kaip išankstinis amoniako azoto nuotekų apdorojimas. Atvirkštinė osmoso technologija gali sutaupyti energijos, gerą šiluminį stabilumą, tačiau atsparumas chlorui, atsparumas taršai yra prastas.

Sąvartyno filtrate gydyti buvo naudojamas biocheminis nanofiltracijos membranos atskyrimo procesas, taigi 85% ~ 90% pralaidaus skysčio buvo išleidžiamas pagal standartą, o į šiukšlių baką buvo grąžinta tik 0% ~ 15% koncentruoto nuotekų skysčio ir purvo. Ozturki ir kt. Gydė sąvartyno „Odayeri“ filtratą Turkijoje su nanofiltracijos membrana, o amoniako azoto pašalinimo greitis buvo apie 72%. Nanofiltracijos membrana reikalauja mažesnio slėgio nei atvirkštinės osmoso membranos, lengvai veikiančios.

AMMONICAS Remiantis membranų sistema paprastai naudojama nuotekų, turinčių didelį amoniako azotą, apdorojimui. Vandenyje esančio amoniako azoto balansas yra toks: NH4- +OH- = NH3 +H2O, veikiantis, amoniako turinčias nuotekų srautas membranos modulio apvalkale ir rūgšties absorbuojančias skystis srautas membranos modulio vamzdyje. Kai padidėja nuotekų pH arba pakils temperatūra, pusiausvyra pasislinks į dešinę, o amonio jonas NH4- taps laisvu dujiniu NH3. Šiuo metu dujinis NH3 gali patekti į rūgšties absorbcijos skysčio fazę vamzdyje iš nuotekų fazės apvalkale per mikropores, esančiuose tuščiavidurio pluošto paviršiuje, kurį absorbuoja rūgšties tirpalas ir iškart tampa joniniu NH4-. Nuotekų pH laikykite virš 10, o temperatūra aukštesnė nei 35 ° C (žemiau 50 ° C), kad NH4 nuotekų fazėje nuolat taps NH3 į absorbcijos skysčio fazės migraciją. Dėl to amoniako azoto koncentracija nuotekų pusėje nuolat mažėjo. Rūgšties absorbcijos skysčio fazė, nes yra tik rūgšties ir NH4-, sudaro labai gryną amonio druską ir po nepertraukiamos kraujotakos pasiekia tam tikrą koncentraciją, kurią galima perdirbti. Viena vertus, šios technologijos naudojimas gali žymiai pagerinti amoniako azoto pašalinimo greitį nuotekose, kita vertus, tai gali sumažinti bendrą nuotekų valymo sistemos veiklos sąnaudas.

②elektrodializės metodas

Elektrodializė yra būdas pašalinti ištirpusias kietąsias medžiagas iš vandeninių tirpalų, naudojant įtampą tarp membranų porų. Veikiant įtampai, amoniako jonai ir kiti amoniako azoto nuotekų jonai praturtinami per membraną amoniako turinčiame koncentruotoje vandenyje, kad būtų pasiektas pašalinimo tikslas.

Elektrodializės metodas buvo naudojamas neorganinėms nuotekoms gydyti, turint didelę amoniako azoto koncentraciją ir pasiekti gerus rezultatus. 2000–3000 mg /l amoniako azoto nuotekų amoniako azoto pašalinimo greitis gali būti didesnis nei 85%, o koncentruotą amoniako vandenį galima gauti 8,9%. Elektros energijos, suvartotos elektrodializės, kiekis yra proporcingas amoniako azoto kiekiui nuotekose. Elektrodializuojant nuotekų apdorojimą neriboja pH vertė, temperatūra ir slėgis, todėl ją lengva valdyti.

Membranos atskyrimo pranašumai yra didelis amoniako azoto atsigavimas, paprastas veikimas, stabilus gydymo efektas ir jokios antrinės taršos. Tačiau gydant didelio koncentracijos amoniako azoto nuotekas, išskyrus deamonuotą membraną, kitos membranos lengva mastelio keitimas, o regeneracija ir plovimas yra dažnas, padidindamos gydymo sąnaudas. Todėl šis metodas labiau tinka išankstiniam apdorojimui ar mažai koncentracijai amoniako azoto nuotekoms.

③ jonų mainų metodas

Jonų mainų metodas yra metodas, skirtas pašalinti amoniako azotą iš nuotekų, naudojant medžiagas su stipria selektyvia amoniako jonų adsorbcija. Dažniausiai naudojamos adsorbcijos medžiagos yra suaktyvintos anglies, ceolito, montmorilonito ir mainų dervos. Zeolitas yra savotiškas siliko-aluminatas, turintis trimatę erdvinę struktūrą, įprastą porų struktūrą ir skylutes, tarp kurių klinoptilolitas turi stiprią selektyvią amoniako jonų ir mažos kainos adsorbcijos pajėgumą, todėl jis dažniausiai naudojamas kaip adsorbcijos medžiaga amoniako azoto nuotekoms. Veiksniai, darantys įtaką klinoptilolito gydymo poveikiui, yra dalelių dydis, įtakinga amoniako azoto koncentracija, kontaktinis laikas, pH vertė ir pan.

Zeolito adsorbcijos poveikis amoniako azotui yra akivaizdus, ​​o po jo - ranitas, o dirvožemio ir keramizo poveikis yra prastas. Pagrindinis būdas pašalinti amoniako azotą iš ceolito yra jonų mainai, o fizinis adsorbcijos poveikis yra labai mažas. Keramito, dirvožemio ir ranito jonų mainų poveikis yra panašus į fizinę adsorbcijos poveikį. Keturių užpildų adsorbcijos pajėgumas sumažėjo padidėjus temperatūrai 15–35 ℃ diapazone, ir padidėjo pH vertė padidėjus 3–9 diapazonui. Adsorbcijos pusiausvyra buvo pasiekta po 6H virpesių.

Buvo tiriamas amoniako azoto pašalinimo iš sąvartyno filtrato pašalinimas ceolito adsorbcija. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad kiekvieno ceolito gramo ribotas adsorbcijos potencialas yra 15,5 mg amoniako azoto, kai ceolito dalelių dydis yra 30–16 tinklų, amoniako azoto pašalinimo greitis siekia 78,5%, o didesnis nei to paties adsorbcijos laiko, dozavimo ir zeolito dalys, didesnis nei didesnis nei ammmonijos nustatymas, o ne. Adsorbcijos greitis, ir tai yra įmanoma, kad ceolitas kaip adsorbentas pašalintų amoniako azotą iš filtrato. Tuo pačiu metu pažymėta, kad amoniako azoto adsorbcijos greitis ceolitu yra žemas, todėl ceolitui sunku pasiekti soties adsorbcijos pajėgumą atliekant praktinę veiklą.

Buvo ištirtas biologinio ceolito lovos poveikis azotui, menkei ir kitiems teršalams imituojamose kaimo nuotekose. Rezultatai rodo, kad amoniako azoto pašalinimo greitis biologiniame ceolito lovoje yra didesnis nei 95%, o nitratų azoto pašalinimui didelę įtaką daro hidraulinis buvimo laikas.

Jonų mainų metodas turi mažų investicijų pranašumus, paprastą procesą, patogų veikimą, nejautrumą nuodams ir temperatūrai bei pakartotinai naudoti ceolitą regeneracijoje. Tačiau gydant didelio koncentracijos amoniako azoto nuotekas, regeneracija yra dažna, o tai sukelia nepatogumų operacijai, todėl ją reikia derinti su kitais amoniako azoto apdorojimo metodais arba naudojamas gydyti mažai koncentracijos amoniako azoto nuotekas.

Didmeninis 4A Zeolito gamintojas ir tiekėjas | „Everbright“ (cnchemist.com)