1. Čo je dusík amoniaku?
Amoniakový dusík sa vzťahuje na amoniak vo forme voľného amoniaku (alebo neiónového amoniaku, NH3) alebo iónového amoniaku (NH4+). Vyššie pH a vyšší podiel voľného amoniaku; Naopak, podiel amónnej soli je vysoký.
Amoniakový dusík je živina vo vode, ktorá môže viesť k eutrofizácii vody a je hlavným znečisťujúcim látkam konzumujúcim kyslík vo vode, ktorá je toxická pre ryby a niektoré vodné organizmy.
Hlavným škodlivým účinkom dusíka amoniaku na vodné organizmy je voľný amoniak, ktorého toxicita je desiatky krát väčšia ako amoniaková soli a zvyšuje sa so zvýšením alkality. Toxicita dusíka amoniaku úzko súvisí s hodnotou pH a teplotou vody vo vode bazénu, vo všeobecnosti, čím vyššia je hodnota pH a teplota vody, tým silnejšia je toxicita.
Dve kolorimetrické metódy približnej citlivosti, ktoré sa bežne používajú na stanovenie amoniaku, sú klasická metóda Nesslerovho činidla a metóda fenol-hypochloritu. Titrácie a elektrické metódy sa tiež bežne používajú na stanovenie amoniaku; Ak je obsah dusíka amoniaku vysoký, môže sa použiť aj metóda titrácie destilácie. (Národné štandardy zahŕňajú metódu Nathovej činidla, spektrofotometria kyseliny salicylovej, destilácia - titračná metóda)
2. Fyzický a chemický proces odstraňovania dusíka
① Metóda chemických zrážok
Metóda chemického zrážania, tiež známa ako metóda zrážania MAP, je pridať kyselinu horčík a kyselinu fosforečnú alebo vodíkového fosfátu do odpadovej vody obsahujúcej amoniak dusíka, takže NH4+ v odpadovej vode reaguje s MG+ a po4- vo vodnom roztoku, aby sa vytvorila zámerom amónneho zvuku, amónom, ktorý dosiahne, je MOLECULÁLNA FORFATITNÁ, MOLECULULULULÁR odstraňovania dusíka amoniaku. Fosforečnan amónneho amónneho, bežne známy ako struvit, sa môže použiť ako kompost, prídavná pôda alebo spomalenie hasenia na výstavbu štrukturálnych výrobkov. Reakčná rovnica je nasledovná:
Mg ++ NH4 + + PO4 - = MGNH4P04
Hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi účinok liečby chemického zrážania sú hodnota pH, teplota, koncentrácia dusíka amoniaku a molárny pomer (N (Mg+): N (NH4+): N (p04-)). Výsledky ukazujú, že keď je hodnota pH 10 a molárny pomer horčíka, dusíka a fosforu je 1,2: 1: 1,2, účinok liečby je lepší.
Použitím chloridu horčíka a fosforečnanu disodného vodíka ako zrážajúcich sa výsledkov ukazujú, že účinok liečby je lepší, keď je hodnota pH 9,5 a molárny pomer horčíka, dusíka a fosforu je 1,2: 1: 1.
Výsledky ukazujú, že MGC12+Na3PO4.12H20 je lepší ako ostatné kombinácie zrážajúcich sa činidiel. Ak je hodnota pH 10,0, teplota je 30 ℃, n (mg+): n (NH4+): N (p04-) = 1: 1: 1, hmotnostná koncentrácia dusíka amoniaku v odpadovej vode po miešaní po dobu 30 minút sa zníži z 222 mg/l na 17 mg/l a rýchlosť odstránenia je 92,3%.
Metóda chemického zrážania a metóda kvapalnej membrány sa kombinovali na liečbu odpadovej vody z priemyselného amoniaku s vysokým koncentráciou amoniaku. Za podmienok optimalizácie procesu zrážania dosiahla rýchlosť odstraňovania dusíka amoniaku 98,1%a potom ďalšia liečba metódou kvapalného filmu znížila koncentráciu dusíka amoniaku na 0,005 g/l, čo dosiahlo vnútroštátny emisný štandard prvej triedy.
Skúmal sa účinok odstraňovania dvojmocných kovových iónov (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) iný ako Mg+na dusík amoniaku pri pôsobení fosfátu. Navrhovaný proces zrážok zrážok CASO4 bol navrhnutý pre odpadovú vodu síranu amónneho. Výsledky ukazujú, že tradičný regulátor NaOH môže byť nahradený vápnom.
Výhodou metódy chemického zrážania je to, že keď je koncentrácia odpadovej vody z dusíka amoniaku vysoká, aplikácia iných metód je obmedzená, ako je biologická metóda, metóda chlorácie bodu, metóda separácie membrány, metóda iónovej výmeny atď. Účinnosť odstránenia metódy chemických zrážok je lepšia a nie je obmedzená teplotou a prevádzka je jednoduchá. Vyzývaný kal obsahujúci horčík amónny fosfát sa môže použiť ako kompozitné hnojivo na realizáciu využitia odpadu, čím sa kompenzuje časť nákladov; Ak sa dá kombinovať s niektorými priemyselnými podnikmi, ktoré produkujú fosfátovú odpadovú vodu a podniky, ktoré vyrábajú soľanku, môže ušetriť farmaceutické náklady a uľahčiť rozsiahle aplikácie.
Nevýhodou metódy chemického zrážania je, že v dôsledku obmedzenia produktu rozpustnosti fosforečnanu amónneho fosforečnanu, po tom, čo amoniakový dusík v odpadových vodách dosiahne určitú koncentráciu, účinok odstránenia nie je zrejmý a vstupné náklady sa výrazne zvýši. Preto by sa v kombinácii s inými metódami vhodnými na pokročilé ošetrenie malo používať metóda chemického zrážania. Množstvo použitého činidla je veľké, vyrobený kal je veľký a náklady na liečbu sú vysoké. Zavedenie chloridových iónov a zvyškového fosforu počas dávkovania chemikálií môže ľahko spôsobiť sekundárne znečistenie.
Veľkoobchodný výrobca a dodávateľ síranu hliníka | Everbright (cnchemist.com)
Veľkoobchod Dibasický výrobca a dodávateľ fosfátu sodného | Everbright (cnchemist.com)
Metóda vypnutia
Odstránenie dusíka amoniaku fúkaním je upraviť hodnotu pH alkalickým, takže amoniakový ión v odpadovej vode sa premieňa na amoniak, takže existujú hlavne vo forme voľného amoniaku, a potom sa voľný amoniak vyberie z odpadovej vody cez nosný plyn, aby sa dosiahol účel odstránenia amónia. Hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi účinnosť fúkania sú hodnota pH, teplota, pomer plyn-kvapalina, prietok plynu, počiatočná koncentrácia atď. V súčasnosti sa metóda vyfukovania široko používa pri liečbe odpadovej vody s vysokou koncentráciou dusíka amoniaku.
Študovalo sa odstránenie dusíka amoniaku z výlučného vyfukovania. Zistilo sa, že kľúčovými faktormi regulujúcimi účinnosť vyfukovania boli teplota, pomer plyn-kvapalina a hodnota pH. Ak je teplota vody vyššia ako 2590, pomer plyn-kvapalina je približne 3500 a pH je približne 10,5, rýchlosť odstránenia môže dosiahnuť viac ako 90% pre výluh skládky s koncentráciou dusíka dusíka amoniaku až po 2000-4000 mg/l. Výsledky ukazujú, že keď je pH = 11,5, teplota stripovania je 80 ccm a čas stripovania je 120 minút, rýchlosť odstránenia amoniaku dusíka v odpadovej vode môže dosiahnuť 99,2%.
Účinnosť vyfukovania vysokej koncentrácie odpadovej vody z dusíka amoniaku sa uskutočňovala protiprúdom odfúknutia vežou. Výsledky ukázali, že účinnosť vyfukovania sa zvýšila so zvýšením hodnoty pH. Čím väčší je pomer plyn-kvapalina, tým väčšia je hnacia sila prenosu stripovania amoniaku a zvyšuje sa aj účinnosť stripovania.
Odstránenie dusíka amoniaku fúkaním metódy je účinné, ľahko ovládateľné a ľahko kontrolovateľné. Fúkaný dusík amoniaku sa môže použiť ako absorbér s kyselinou sírovou a generované peniaze kyseliny sírovej sa môžu použiť ako hnojivo. Metóda vyfukovania je v súčasnosti bežne používanou technológiou na odstránenie fyzikálneho a chemického dusíka. Metóda vyfukovania má však určité nevýhody, ako napríklad časté škálovanie v odfukovacej veži, nízka účinnosť odstraňovania dusíka amoniaku pri nízkej teplote a sekundárne znečistenie spôsobené odfúknutým plynom. Metóda vyfúknutia sa všeobecne kombinuje s inými metódami čistenia odpadových vôd amoniaku na predbežnú otupenú vysokonalúciu odpadovú vodu dusíka amoniaku.
③ chlorinácia bodového bodu
Mechanizmus odstraňovania amoniaku chloráciou bodu zlomu spočíva v tom, že chlórový plyn reaguje s amoniakom, aby sa vytvoril neškodný plynný dusík a N2 uniká do atmosféry, takže zdroj reakcie pokračuje doprava. Reakčný vzorec je:
Hocl NH4 + + 1,5 -> 0,5 n2 H20 h ++ CL - 1,5 + 2,5 + 1,5)
Keď sa plyn chlóru prenesie do odpadovej vody do určitého bodu, obsah voľného chlóru vo vode je nízky a koncentrácia amoniaku je nula. Keď množstvo plynného chlóru prechádza bodom, zvýši sa množstvo voľného chlóru vo vode, preto sa bod nazýva bod zlomu a chlorácia v tomto stave sa nazýva chlorácia bodu zlomu.
Metóda chlorinácie bodu bodu sa používa na liečbu vŕtacej odpadovej vody po vyfukovaní dusíka amoniaku a účinok liečby je priamo ovplyvnený procesom fúkania dusíka predbežného ošetrenia amoniaku. Keď sa 70% dusíka amoniaku v odpadovej vode odstráni procesom vyfukovania a potom sa ošetrí chloráciou bodu zlomu, hmotnostná koncentrácia dusíka amoniaku vo výtoku je menšia ako 15 mg/l. Zhang Shengli a kol. Zobrali si simulované odpadová voda dusíka amoniaku s hmotnostnou koncentráciou 100 mg/l ako výskumný objekt a výsledky výskumu ukázali, že hlavné a sekundárne faktory ovplyvňujúce odstraňovanie dusíka amoniaku oxidáciou hypochloritu sodného boli množstvom dusíka k amoniaku a amoniaku.
Metóda chlórovania bodu zlomu má vysokú účinnosť odstraňovania dusíka, miera odstraňovania môže dosiahnuť 100%a koncentráciu amoniaku v odpadových vodách sa môže znížiť na nulu. Účinok je stabilný a nie je ovplyvnený teplotou; Menej investičných zariadení, rýchla a úplná reakcia; Má účinok sterilizácie a dezinfekcie na vodu. Rozsah uplatňovania metódy chlórovania bodu zlomu je v tom, že koncentrácia odpadovej vody z dusíka amoniaku je menšia ako 40 mg/l, takže metóda chlorácie bodu zlomu sa väčšinou používa na pokročilú liečbu odpadovej vody z dusíka amoniaku. Požiadavka na bezpečné použitie a skladovanie je vysoká, náklady na ošetrenie sú vysoké a vedľajšie produkty chloramíny a chlórované organické látky spôsobia sekundárne znečistenie.
④catalytická oxidačná metóda
Metóda katalytickej oxidácie je pôsobením katalyzátora pri určitej teplote a tlaku prostredníctvom oxidácie vzduchu, organickým látkam a amoniakom v odpadových vodách môže byť oxidovaná a rozložená na neškodné látky, ako sú CO2, N2 a H2O, aby sa dosiahol účel čistenia.
Faktory ovplyvňujúce účinok katalytickej oxidácie sú charakteristiky katalyzátora, teplota, reakčný čas, hodnota pH, koncentrácia dusíka amoniaku, tlak, intenzita miešania atď.
Študoval sa proces degradácie ozonovaného dusíka amoniaku. Výsledky ukázali, že keď sa zvýšená hodnota pH zvýšila, vytvoril sa akýsi druh radikálu so silnou oxidačnou schopnosťou a rýchlosť oxidácie sa významne zrýchlila. Štúdie ukazujú, že ozón môže oxidovať dusík amoniaku na dusitan a dusitan na dusičnan. Koncentrácia dusíka amoniaku vo vode klesá so zvyšovaním času a rýchlosť odstránenia dusíka amoniaku je asi 82%. Ako kompozitný katalyzátor na liečbu odpadovej vody z dusíka dusíka amoniaku sa použil Cuo-Mn02-CE02. Experimentálne výsledky ukazujú, že oxidačná aktivita novo pripraveného kompozitného katalyzátora je významne zlepšená a vhodné podmienky procesu sú 255 ℃, 4,2 MPa a pH = 10,8. Pri liečbe odpadovej vody z dusíka amoniaku s počiatočnou koncentráciou 1023 mg/l môže rýchlosť odstránenia dusíka amoniaku dosiahnuť 98% v priebehu 150 minút, pričom dosiahne národný sekundárny (50 mg/l) štandard vypúšťania.
Katalytická výkonnosť zeolitu podporovaného fotokatalyzátora TiO2 sa skúmala štúdiom rýchlosti degradácie dusíka amoniaku v roztoku kyseliny sírovej. Výsledky ukazujú, že optimálna dávka fotokatalyzátora ti02/ zeolit je 1,5 g/ l a reakčný čas je 4H pri ultrafialovom ožarovaní. Miera odstraňovania dusíka amoniaku z odpadovej vody môže dosiahnuť 98,92%. Študoval sa účinok odstraňovania vysokého železa a oxidu nano-chínu pri ultrafialovom svetle na fenol a dusík amoniaku. Výsledky ukazujú, že miera odstraňovania dusíka amoniaku je 97,5%, keď sa pH = 9,0 aplikuje na roztok dusíka amoniaku s koncentráciou 50 mg/l, čo je o 7,8% a 22,5% vyššia ako koncentrácia samotného oxidu vysokého železa alebo chine.
Metóda katalytickej oxidácie má výhody vysokej účinnosti čistenia, jednoduchého procesu, malej plochy dna atď. A často sa používa na ošetrenie odpadovej vody z dusíka s vysokým koncentráciou amoniaku. Obtiažnosť aplikácie je to, ako zabrániť strate katalyzátora a ochrane korózie zariadenia.
⑤Elektrochemická oxidačná metóda
Elektrochemická oxidačná metóda sa týka metódy odstraňovania znečisťujúcich látok vo vode pomocou elektrooxidácie s katalytickou aktivitou. Ovplyvňujúce faktory sú hustota prúdu, vstupný prietok, čas výstupu a čas roztoku.
Študovala sa elektrochemická oxidácia odpadovej vody z amoniaku-dusíka v cirkulujúcom toku elektrolytickej bunky, kde pozitívnym je Ti/Ru02-Tio2-IR02-SNO2 sieťová elektrina a negatívna sieťová elektrina. Výsledky ukazujú, že keď je koncentrácia iónov chloridu 400 mg/l, počiatočná koncentrácia dusíka amoniaku je 40 mg/l, rýchlosť prietoku vplyvu je 600 ml/min, prúdová hustota je 20 mA/cm a elektrolytický čas je 90 minút, rýchlosť amoniakového demontážneho demonštrácie je 99,37%. Ukazuje, že elektrolytická oxidácia odpadovej vody z amoniakových dusíka má dobrú vyhliadku na aplikáciu.
3. Biochemický proces odstraňovania dusíka
① Celá nitrifikácia a denitrifikácia
Nitrifikácia a denitrifikácia celého procesu je druh biologickej metódy, ktorá sa v súčasnosti už dlho používa. Premieňa dusík amoniaku v odpadovej vode na dusík prostredníctvom série reakcií, ako je nitrifikácia a denitrifikácia pri pôsobení rôznych mikroorganizmov, aby sa dosiahol účel úpravy odpadových vôd. Proces nitrifikácie a denitrifikácie na odstránenie dusíka amoniaku musí prejsť dvoma fázami:
Nitrifikačná reakcia: Nitrifikačná reakcia je dokončená aeróbnymi autotrofickými mikroorganizmami. V aeróbnom stave sa anorganický dusík používa ako zdroj dusíka na premenu NH4+ na NO2- a potom je oxidovaný na NO3-. Proces nitrifikácie možno rozdeliť do dvoch etáp. V druhej fáze sa dusitan premieňa na dusičnan (NO3-) nitrifikačnými baktériami a dusitan sa premieňa na dusičnan (NO3-) nitrifikačnými baktériami.
Denitrifikačná reakcia: Denitrifikačná reakcia je proces, v ktorom denitrifikačné baktérie znižujú dusík dusíka a dusíka dusíka na dusík plynného dusíka (N2) v stave hypoxie. Denitrifikačné baktérie sú heterotrofné mikroorganizmy, z ktorých väčšina patria k amfiktickým baktériám. V stave hypoxie používajú kyslík v dusičnanoch ako elektrónové akceptor a organické látky (zložka BOD v odpadovej vode) ako darcu elektrónov na zabezpečenie energie a ich oxidáciu a stabilizáciu.
Celý proces nitrifikácie a denitrifikácie inžinierstva v procese zahŕňajú hlavne AO, A2O, oxidačnú priekopu atď., Čo je zrelejšia metóda používaná v priemysle odstraňovania biologického dusíka.
Celá metóda nitrifikácie a denitrifikácie má výhody stabilného účinku, jednoduchej prevádzky, žiadne sekundárne znečistenie a nízke náklady. Táto metóda má tiež určité nevýhody, ako napríklad zdroj uhlíka, musí sa pridať, keď je pomer C/N v odpadovej vode nízky, požiadavka na teplotu je relatívne prísna, účinnosť je nízka pri nízkej teplote, plocha je veľká, dopyt po kyslíku je veľký a niektoré škodlivé látky, ako napríklad ióny ťažkých kovov, majú naliehavý účinok na mikroorganizmoch, ktoré potrebujú byť pred odstránením biologickej metódy. Vysoká koncentrácia dusíka amoniaku v odpadovej vode má okrem toho inhibičný účinok na proces nitrifikácie. Predbežné ošetrenie by sa preto malo vykonať pred liečbou odpadovej vody z dusíka s vysokou koncentráciou amoniaku, takže koncentrácia odpadovej vody z dusíka amoniaku je menšia ako 500 mg/l. Tradičná biologická metóda je vhodná na ošetrenie nízkej koncentrácie amoniakovej odpadovej vody obsahujúcej organické látky obsahujúce organické látky, ako je domáca odpadová voda, chemická odpadová voda atď.
②Simultánna nitrifikácia a denitrifikácia (SND)
Keď sa nitrifikácia a denitrifikácia vykonávajú spolu v rovnakom reaktore, nazýva sa simultánna denitrifikácia trávenia (SND). Rozpustený kyslík v odpadovej vode je obmedzený difúznou rýchlosťou, aby sa vytvoril rozpustený kyslíkový gradient v mikroprostredí na mikrobiálnom floc alebo biofilme, čo spôsobuje, že rozpustený kyslíkový gradient na vonkajšom povrchu mikróbnych floc alebo biofilmu vedie k rastu a propagácii aeróbnych nitróznych baktérií a amónnych baktérií. Čím hlbšie do vločku alebo membrány, tým nižšia je koncentrácia rozpusteného kyslíka, čo vedie k anoxickej zóne, v ktorej dominujú denitrifikačné baktérie. Tým sa vytvára súčasný proces trávenia a denitrifikácie. Faktory ovplyvňujúce simultánne trávenie a denitrifikáciu sú hodnota pH, teplota, alkalita, organický zdroj uhlíka, rozpustený kyslík a vek kalov.
Súčasná nitrifikácia/denitrifikácia existovala v oxidačnej priekope pre oxidáciu a koncentrácia rozpusteného kyslíka medzi prevzdušňovaným obežníkom v priekope oxidácie cyklov sa postupne znižovala a rozpustený kyslík v dolnej časti oxidačnej priekopy Carrousel bol nižší ako v hornej časti. Miera tvorby a spotreby dusíka dusíka v každej časti kanála je takmer rovnaká a koncentrácia dusíka amoniaku v kanáli je vždy veľmi nízka, čo naznačuje, že nitrifikačné a denitrifikačné reakcie sa vyskytujú súčasne v oxidačnom kanáli pre konzervy.
Štúdia o spracovaní domácej odpadovej vody ukazuje, že čím vyššia je CODCR, tým dokonalejšia denitrifikácia a lepšie odstránenie TN. Účinok rozpusteného kyslíka na súčasnú nitrifikáciu a denitrifikáciu je vynikajúci. Ak je rozpustený kyslík regulovaný pri 0,5 ~ 2 mg/l, celkový účinok odstraňovania dusíka je dobrý. Metóda nitrifikácie a denitrifikácie zároveň šetrí reaktor, kratší reakčný čas, má nízku spotrebu energie, šetrí investície a je ľahké udržať hodnotu pH stabilnú.
③ Trávenie a denitrifikácia
V tom istom reaktore sa baktérie oxida amoniaku používajú na oxidáciu amoniaku na dusitan za aeróbnych podmienok a potom sa dusitan priamo denitrifikuje na výrobu dusíka s organickými látkami alebo externým zdrojom uhlíka ako darcu elektrónov v podmienkach hypoxie. Vplyvové faktory nitrifikácie a denitrifikácie krátkeho rozsahu sú teplota, voľný amoniak, hodnota pH a rozpustený kyslík.
Vplyv teploty na nitrifikáciu obecných odpadových vôd bez morskej vody a mestskej odpadovej vody s 30% morskou vodou. Experimentálne výsledky ukazujú, že: pre mestskú odpadovú vodu bez morskej vody zvyšuje teplota na dosiahnutie nitrifikácie krátkeho rozsahu. Ak je podiel morskej vody v domácej odpadovej vode 30%, v podmienkach strednej teploty je možné lepšie dosiahnuť nitrifikáciu krátkeho rozsahu. Delft University of Technology vyvinula Sharon Process, použitie vysokej teploty (približne 30-4090) vedie k proliferácii baktérií dusitanov, takže dusitanové baktérie stratia konkurenciu, zatiaľ čo kontrolou veku kalu, aby sa eliminovali nitritové baktérie, aby sa eliminovala nitritová baktérie, aby sa odstránila nitrifikačná reakcia v nitritovom štádiu.
Na základe rozdielu v afinite kyslíka medzi baktériami dusitanov a baktériami dusitanov vyvinula gent mikrobiálne ekologické laboratórium proces Olandu na dosiahnutie akumulácie dusíka dusíka kontrolou rozpusteného kyslíka na odstránenie dusitanových baktérií.
Výsledky pilotného testu liečby koksovanej odpadovej vody nitifikáciou a denitrifikáciou v krátkom rozsahu ukazujú, že keď je vplyvy, amoniakový dusík, TN a fenol, 1201,6 510,4 540,1 a 110,4 mg/l, priemerná výtoková treska, amoniak 0,4 mg/l. Zodpovedajúce miery odstraňovania boli 83,6%, 97,2%, 66,4%a 99,6%.
Proces nitrifikácie a denitrifikácie krátkeho rozsahu neprechádza fázou dusičnanu, čím sa ukladá zdroj uhlíka potrebného na odstránenie biologického dusíka. Má určité výhody pre odpadovú vodu dusíka amoniaku s nízkym pomerom C/N. Nitrifikácia a denitrifikácia krátkeho rozsahu má výhody menšieho kalu, krátkeho reakčného času a objemu úspory reaktora. Avšak nitrifikácia a denitrifikácia krátkeho rozsahu si vyžaduje stabilnú a trvalú akumuláciu dusitanu, takže ako efektívne inhibovať aktivitu nitrifikačných baktérií sa stáva kľúčom.
④ Anaeróbna oxidácia amoniaku
Anaeróbna ammoxidácia je proces priamej oxidácie amoniaku dusíka na dusík autotrofickými baktériami pod podmienkou hypoxie, s dusičným dusíkom alebo dusíkom dusíkom ako elektrónový akceptor.
Študovali sa účinky teploty a pH na biologickú aktivitu anammoxu. Výsledky ukázali, že optimálna reakčná teplota bola 30 ℃ a hodnota pH bola 7,8. Študovala sa uskutočniteľnosť anaeróbneho ammoxového reaktora na ošetrenie vysokej slanosti a vysokej koncentračnej odpadovej vody z dusíka. Výsledky ukázali, že vysoká slanosť významne inhibovala aktivitu ANAMMOM, a táto inhibícia bola reverzibilná. Anaeróbna aktivita ammoxu nezdržaného kalu bola o 67,5% nižšia ako aktivita kontrolného kalu pod slanosťou 30G.L-1 (NAC1). Anammoxová aktivita aklimatizovaného kalu bola o 45,1% nižšia ako aktivita kontroly. Keď sa aklimatizovaný kal preniesol z prostredia slanosti s vysokou slanosťou do prostredia s nízkou slanosťou (bez soľanky), aktivita anaeróbnej ammoxu sa zvýšila o 43,1%. Reaktor je však náchylný k poklesu fungovania, keď dlhý čas beží s vysokou slanosťou.
V porovnaní s tradičným biologickým procesom je anaeróbny Ammox ekonomickejšou technológiou biologického odstraňovania dusíka bez ďalšieho zdroja uhlíka, nízkym dopytom po kyslíku, nie je potrebné, aby sa reagencie neutralizovali a menšia produkcia kalu. Nevýhody anaeróbneho ammoxu spočívajú v tom, že rýchlosť reakcie je pomalá, objem reaktora je veľký a zdroj uhlíka je nepriaznivý pre anaeróbny ammox, čo má praktický význam pre riešenie odpadovej vody z dusíka amoniaku so zlou biologickou odbúranosťou.
4. Separovanie a proces odstraňovania dusíka adsorpcie
① Metóda separácie membrány
Metóda separácie membrány je použitie selektívnej priepustnosti membrány na selektívne oddelenie komponentov v kvapaline, aby sa dosiahol účel odstraňovania dusíka amoniaku. Vrátane reverznej osmózy, nanofiltrácie, deammoniačnej membrány a elektrodialýzy. Faktory ovplyvňujúce separáciu membrány sú membránové charakteristiky, tlak alebo napätie, hodnota pH, teplota a koncentrácia dusíka amoniaku.
Podľa kvality vody amoniaku dusíka odpadovej vody vypustenej taviarňou z vzácnych zemín sa experiment s reverznou osmózou uskutočnil pomocou odpadovej vody NH4C1 a NACI. Zistilo sa, že za rovnakých podmienok má reverzná osmóza vyššiu rýchlosť odstránenia Naci, zatiaľ čo NHCL má vyššiu rýchlosť výroby vody. Miera odstraňovania NH4C1 je 77,3% po liečbe reverznej osmózy, ktorá sa môže použiť ako predbežné ošetrenie odpadovej vody z dusíka amoniaku. Technológia reverznej osmózy môže ušetriť energiu, dobrú tepelnú stabilitu, ale odolnosť proti chlóru, odolnosť proti znečisteniu je zlá.
Na ošetrenie výklenkom skládky sa použil proces biochemického nanofiltračného membránového procesu, takže 85% ~ 90% priepustnej kvapaliny sa vypustilo podľa štandardu a do nádrže na odpadky sa vrátilo iba 0% ~ 15% koncentrovanej kanalizačnej kvapaliny a bahno. Ozturki a kol. ošetrené výlužné plochy Odayeri v Turecku ošetrení nanofiltračnou membránou a miera odstránenia dusíka amoniaku bola asi 72%. Nanofiltračná membrána vyžaduje nižší tlak ako membrána reverznej osmózy, ľahko ovládateľná.
Membránový systém na odstránenie amoniaku sa všeobecne používa pri liečbe odpadovej vody s vysokým dusíkom amoniaku. Dusík amoniaku vo vode má nasledujúcu rovnováhu: NH4- +OH- = NH3 +H2O v prevádzke, odpadová voda obsahujúca amoniak prúdenie v škrupine membránového modulu a tekuté tekuté toky absorbujúce kyselinu v rúrke membránového modulu. Keď sa pH odpadovej vody zvýši alebo sa teplota zvýši, rovnováha sa posunie doprava a ión amónny NH4- sa stane voľným plynným NH3. V tejto dobe môže plynný NH3 vstúpiť do fázy kyslej absorpčnej kvapalnej kvapalnej fázy z fázy odpadovej vody vo fáze obalu cez mikropóry na povrchu dutej vlákniny, ktorá je absorbovaná kyslým roztokom a okamžite sa stáva iónovou NH4-. Udržujte pH odpadovej vody nad 10 a teplota nad 35 ° C (pod 50 ° C), takže NH4 vo fáze odpadovej vody sa neustále stane NH3 do migrácie fázovej fázy absorpčnej kvapaliny. Výsledkom je, že koncentrácia dusíka amoniaku na strane odpadovej vody sa nepretržite znižovala. Kvapalná fáza absorpcie kyseliny, pretože existuje iba kyselina a NH4-, tvorí veľmi čistú amónnitú soľ a po kontinuálnom obehu dosahuje určitú koncentráciu, ktorá sa môže recyklovať. Na jednej strane môže použitie tejto technológie výrazne zlepšiť mieru odstraňovania dusíka amoniaku v odpadovej vode a na druhej strane môže znížiť celkové prevádzkové náklady systému na čistenie odpadových vôd.
②Elektrodialýza metóda
Elektrodialýza je metóda odstraňovania rozpustených tuhých látok z vodných roztokov použitím napätia medzi membránovými pármi. Pri pôsobení napätia sú amoniakové ióny a ďalšie ióny v odpadovej vode dusíka amoniaku obohatené membránou v koncentrovanej vode obsahujúcej amoniak, aby sa dosiahol účel odstránenia.
Metóda elektrodialýzy sa použila na liečbu anorganickej odpadovej vody s vysokou koncentráciou dusíka amoniaku a dosiahla dobré výsledky. V prípade 2000-3000 mg /l odpadovej vody z dusíka amoniaku môže byť rýchlosť odstránenia dusíka amoniaku viac ako 85%a koncentrovanú vodu amoniaku sa môže získať o 8,9%. Množstvo elektriny spotrebovanej počas prevádzky elektrodialýzy je úmerné množstvu dusíka amoniaku v odpadovej vode. Elektrodialýza ošetrenia odpadovej vody nie je obmedzená hodnotou pH, teplotou a tlakom a je ľahké ho ovládať.
Výhody separácie membrány sú vysoké zotavenie dusíka amoniaku, jednoduchú operáciu, stabilný účinok liečby a žiadne sekundárne znečistenie. Avšak pri liečbe vysokej koncentrácie odpadovej vody z dusíka amoniaku, s výnimkou deammonizovanej membrány, sa iné membrány ľahko škálujú a upchávajú a regenerácie a spätné premývanie sú časté, čím sa zvyšuje náklady na liečbu. Preto je táto metóda vhodnejšia na predbežnú ošetrenie alebo nízko koncentráciu odpadovej vody dusíka amoniaku.
Metóda výmeny iónov
Metóda iónovej výmeny je metóda na odstránenie dusíka amoniaku z odpadovej vody pomocou materiálov so silnou selektívnou adsorpciou amoniakových iónov. Bežne používané adsorpčné materiály sú aktívne uhlíka, zeolit, montmorillonit a výmenná živica. Zeolit je akýmsi kremíkovo-auminátom s trojrozmernou priestorovou štruktúrou, pravidelnou štruktúrou pórov a otvormi, medzi ktorými má klinoptilolit silnú selektívnu adsorpčnú kapacitu pre ióny amoniaku a nízku cenu, takže sa bežne používa ako adsorpčný materiál pre dusíkovú odpadovú vodu v inžinierstve. Medzi faktory ovplyvňujúce účinok liečby klinoptilolitu patrí veľkosť častíc, koncentrácia dusíka amoniaku, ktorá je v kontakte, hodnota pH atď.
Adsorpčný účinok zeolitu na dusík amoniaku je zrejmý, nasleduje runita a účinok pôdy a ceramizite je zlý. Hlavným spôsobom odstránenia dusíka amoniaku zo zeolitu je výmena iónov a fyzický adsorpčný účinok je veľmi malý. Vplyv iónov Ceramite, pôda a runita je podobný fyzickému adsorpčnému účinku. Adsorpčná kapacita štyroch plniv sa znížila so zvýšením teploty v rozmedzí 15-35 ℃ a zvýšila sa so zvýšením hodnoty pH v rozmedzí 3-9. Adsorpčná rovnováha sa dosiahla po 6H oscilácii.
Študovala sa uskutočniteľnosť odstránenia dusíka amoniaku z výluhu skládky zeolitovou adsorpciou. Experimentálne výsledky ukazujú, že každý gram zeolitu má obmedzený adsorpčný potenciál 15,5 mg dusíka amoniaku, keď je veľkosť zeolitových častíc 30-16, čo je rýchlosť odstraňovania dusíka amoniaku, dosiahne 78,5%a pri rovnakej adsorpčnej dobe a adsorpčnej dobe a zeolitovej veľkosti a veľkosti častíc s vyššie Je možné, aby zeolit ako adsorbent odstránil dusík amoniaku z výluhu. Súčasne sa zdôrazňuje, že rýchlosť adsorpcie dusíka amoniaku pomocou zeolitu je nízka a pre zeolit je ťažké dosiahnuť pri praktickej prevádzke adsorpčnú kapacitu saturácie.
Študoval sa účinok odstránenia biologického zeolitového lôžka na dusík, tresku a ďalšie znečisťujúce látky v simulovanej dedinskej odpadovej vode. Výsledky ukazujú, že rýchlosť odstraňovania dusíka amoniaku biologickým zeolitovým lôžkom je viac ako 95%a odstránenie dusíka dusíka je výrazne ovplyvnené časom hydraulického pobytu.
Metóda výmeny iónov má výhody malých investícií, jednoduchého procesu, pohodlnej prevádzky, necitlivosti na jed a teplotu a opätovné použitie zeolitu regeneráciou. Pri liečbe vysokej koncentrácie odpadovej vody z dusíka amoniaku je však častá regenerácia, ktorá prináša nepríjemnosť pri operácii, takže sa musí kombinovať s inými metódami liečby dusíka amoniaku alebo sa používa na liečbu nízko koncentrácie amoniakovej odpadovej vody.
Veľkoobchod 4A Výrobca a dodávateľ Zeolite 4A | Everbright (cnchemist.com)
Čas príspevku: júl-10-2024
