1.Mi az ammónia-nitrogén?
Az ammónia-nitrogén szabad ammónia (vagy nemionos ammónia, NH3) vagy ionos ammónia (NH4+) formájában lévő ammóniára utal.Magasabb pH és nagyobb szabad ammónia arány;Éppen ellenkezőleg, az ammóniumsó aránya magas.
Az ammónia-nitrogén a vízben található tápanyag, amely a víz eutrofizációjához vezethet, és a víz fő oxigénfogyasztó szennyezője, amely mérgező a halakra és egyes vízi szervezetekre.
Az ammónia-nitrogén fő káros hatása a vízi élőlényekre a szabad ammónia, amelynek toxicitása több tucatszor nagyobb, mint az ammóniumsóé, és a lúgosság növekedésével nő.Az ammónia nitrogén toxicitása szorosan összefügg a medence vizének pH értékével és vízhőmérsékletével, általában minél magasabb a pH érték és a víz hőmérséklete, annál erősebb a toxicitás.
Az ammónia meghatározására általánosan használt két közelítő érzékenységű kolorimetriás módszer a klasszikus Nessler-reagens módszer és a fenol-hipoklorit módszer.A titrálást és az elektromos módszereket is gyakran használják az ammónia meghatározására;Magas ammónia-nitrogéntartalom esetén a desztillációs titrálási módszer is használható.(A nemzeti szabványok közé tartozik a Nath-reagens módszer, a szalicilsav spektrofotometria, a desztilláció – titrálási módszer)
2. Fizikai és kémiai nitrogéneltávolítási folyamat
① Kémiai kicsapásos módszer
A kémiai kicsapási módszer, más néven MAP kicsapás, amelynek során az ammónia-nitrogént tartalmazó szennyvízhez magnéziumot és foszforsavat vagy hidrogén-foszfátot adnak, így a szennyvízben lévő NH4+ reakcióba lép a Mg+-mal és a PO4--vel vizes oldatban, és ammónium-magnézium-foszfát-csapadékot hoz létre. , a molekulaképlet MgNH4P04.6H20, hogy elérjük az ammónia-nitrogén eltávolításának célját.A magnézium-ammónium-foszfát, közismert nevén struvit, komposztként, talajadalékként vagy tűzgátlóként használható épületszerkezeti termékekhez.A reakcióegyenlet a következő:
Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04
A vegyszeres kicsapás kezelési hatását befolyásoló fő tényezők a pH-érték, a hőmérséklet, az ammónia-nitrogén-koncentráció és a mólarány (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)).Az eredmények azt mutatják, hogy ha a pH-érték 10 és a magnézium, a nitrogén és a foszfor mólaránya 1,2:1:1,2, akkor a kezelési hatás jobb.
Kicsapószerként magnézium-kloridot és dinátrium-hidrogén-foszfátot használva az eredmények azt mutatják, hogy a kezelési hatás jobb, ha a pH-érték 9,5 és a magnézium, a nitrogén és a foszfor mólaránya 1,2:1:1.
Az eredmények azt mutatják, hogy a MgC12+Na3PO4.12H20 jobb, mint a többi kicsapószer kombináció.Ha a pH-érték 10,0, a hőmérséklet 30 ℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, az ammónia-nitrogén tömegkoncentrációja a szennyvízben 30 perces keverés után csökken. a kezelés előtti 222 mg/l-ről 17 mg/l-re, és az eltávolítási arány 92,3%.
A kémiai kicsapásos módszert és a folyékony membrános módszert kombináltuk a nagy koncentrációjú ipari ammónia-nitrogénes szennyvíz kezelésére.A kicsapási folyamat optimalizálásának körülményei között az ammónia-nitrogén eltávolítási sebessége elérte a 98,1%-ot, majd a további folyadékfilmes kezelés hatására az ammónia-nitrogén koncentrációja 0,005g/L-re csökkent, ezzel elérte az országos első osztályú kibocsátási szabványt.
Vizsgáltuk a Mg+-on kívüli kétértékű fémionok (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) ammónia-nitrogénre gyakorolt hatását foszfát hatására.Az ammónium-szulfátos szennyvízhez új CaSO4-kicsapási-MAP-kicsapási eljárást javasoltak.Az eredmények azt mutatják, hogy a hagyományos NaOH szabályozót mésszel lehet helyettesíteni.
A kémiai kicsapás előnye, hogy ha az ammónia-nitrogén szennyvíz koncentrációja magas, más módszerek alkalmazása korlátozott, mint például biológiai módszer, töréspontos klórozási módszer, membránszeparációs módszer, ioncserélő módszer stb. kémiai kicsapásos módszer alkalmazható az előkezelésre.A kémiai kicsapás módszerének eltávolítási hatékonysága jobb, és nem korlátozza a hőmérséklet, és a művelet egyszerű.A magnézium-ammónium-foszfát tartalmú kicsapott iszap kompozit műtrágyaként használható a hulladékhasznosítás megvalósítására, ezzel a költségek egy részét kompenzálva;Ha egyesíthető néhány foszfátos szennyvizet előállító ipari vállalkozással és sósvizet gyártó vállalkozással, akkor gyógyszerköltségeket takaríthat meg, és megkönnyítheti a nagyüzemi alkalmazást.
A kémiai kicsapásos módszer hátránya, hogy az ammónium-magnézium-foszfát oldhatósági termékének korlátozása miatt, miután a szennyvízben lévő ammónia-nitrogén elér egy bizonyos koncentrációt, az eltávolítási hatás nem nyilvánvaló, és a bemeneti költség jelentősen megnő.Ezért a kémiai kicsapásos módszert más, fejlett kezelésre alkalmas módszerekkel kombinálva kell alkalmazni.A felhasznált reagens mennyisége nagy, a termelt iszap nagy, a kezelési költség pedig magas.A vegyszerek adagolásakor a kloridionok és a maradék foszfor bevezetése könnyen másodlagos szennyezést okozhat.
Alumínium-szulfát nagykereskedelme, gyártó és szállító |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Kétbázisú nátrium-foszfát nagykereskedelme, gyártó és szállító |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
②lefújási módszer
Az ammónia-nitrogén fúvással történő eltávolítása a pH-érték lúgosra állítása, így a szennyvízben lévő ammónia ion ammóniává alakul, így az főleg szabad ammónia formájában létezik, majd a szabad ammóniát eltávolítják. a szennyvizet a vivőgázon keresztül, hogy elérjük az ammónia-nitrogén eltávolításának célját.A fúvási hatékonyságot befolyásoló fő tényezők a pH-érték, a hőmérséklet, a gáz-folyadék arány, a gáz áramlási sebessége, a kezdeti koncentráció és így tovább.Jelenleg a lefúvatási módszert széles körben alkalmazzák a nagy koncentrációjú ammónia-nitrogéntartalmú szennyvizek kezelésére.
Tanulmányoztam az ammónia nitrogén eltávolítását a depónia csurgalékvízből lefúvatási módszerrel.Megállapítottam, hogy a lefújás hatékonyságát meghatározó kulcstényezők a hőmérséklet, a gáz-folyadék arány és a pH érték.Ha a víz hőmérséklete meghaladja a 2590 °C-ot, a gáz-folyadék arány körülbelül 3500, és a pH körülbelül 10,5, az eltávolítási sebesség elérheti a 90%-ot is a depóniában lévő csurgalékvíz esetében, ahol az ammónia-nitrogén koncentrációja 2000-4000 mg/ L.Az eredmények azt mutatják, hogy ha pH=11,5, a sztrippelési hőmérséklet 80 cC és a sztrippelési idő 120 perc, a szennyvíz ammónia-nitrogén eltávolítási sebessége elérheti a 99,2%-ot.
A nagy koncentrációjú ammónia-nitrogénes szennyvíz lefúvatási hatékonyságát ellenáramú lefúvató torony segítségével végeztük.Az eredmények azt mutatták, hogy a lefúvás hatékonysága a pH érték növekedésével nőtt.Minél nagyobb a gáz-folyadék arány, annál nagyobb az ammónia sztrippelési anyagátadás hajtóereje, és a sztrippelés hatékonysága is nő.
Az ammónia nitrogén fúvással történő eltávolítása hatékony, könnyen kezelhető és könnyen szabályozható.A kifújt ammónia nitrogén kénsavval abszorberként, a keletkezett kénsavpénz pedig műtrágyaként használható.A lefúvatási módszer a nitrogén fizikai és kémiai eltávolítására jelenleg általánosan használt technológia.A lefúvatási módszernek azonban van néhány hátránya, mint például a gyakori vízkőképződés a lefúvatótoronyban, alacsony ammónia-nitrogén-eltávolítási hatékonyság alacsony hőmérsékleten, és a kifújt gáz által okozott másodlagos szennyezés.A lefúvatási módszert általában más ammónia-nitrogénes szennyvízkezelési módszerekkel kombinálják a nagy koncentrációjú ammónia-nitrogénes szennyvíz előkezelésére.
③ Törésponti klórozás
Az ammónia törésponti klórozással történő eltávolításának mechanizmusa az, hogy a klórgáz reakcióba lép az ammóniával, így ártalmatlan nitrogéngáz keletkezik, és az N2 a légkörbe kerül, így a reakcióforrás jobbra halad.A reakció képlete:
HOCl NH4 + + 1,5 – > 0,5 N2 H20 H++ Cl – 1,5 + 2,5 + 1,5)
Ha egy bizonyos pontig klórgázt juttatnak a szennyvízbe, a víz szabad klórtartalma alacsony, az ammónia koncentrációja pedig nulla.Amikor a klórgáz mennyisége áthalad a ponton, megnő a vízben lévő szabad klór mennyisége, ezért ezt a pontot töréspontnak, az ebben az állapotú klórozást pedig törésponti klórozásnak nevezzük.
A törésponti klórozási módszert a fúrási szennyvíz ammónia-nitrogénfúvás utáni kezelésére használják, és a kezelés hatását közvetlenül befolyásolja az ammónia-nitrogén előkezelési folyamata.Ha a szennyvízben lévő ammónia-nitrogén 70%-át fúvással eltávolítják, majd törésponti klórozással kezelik, az ammónia-nitrogén tömegkoncentrációja a szennyvízben kisebb, mint 15 mg/l.Zhang Shengli et al.a 100mg/L tömegkoncentrációjú szimulált ammónia nitrogén szennyvizet vette a kutatás tárgyává, és a kutatási eredmények azt mutatták, hogy a nátrium-hipoklorit oxidációja során az ammónia nitrogén eltávolítását befolyásoló fő és másodlagos tényezők a klór és az ammónia nitrogén mennyiségi aránya voltak, reakcióidő és pH-érték.
A töréspontos klórozási módszer magas nitrogéneltávolítási hatékonysággal rendelkezik, az eltávolítási sebesség elérheti a 100%-ot, és a szennyvíz ammóniakoncentrációja nullára csökkenthető.A hatás stabil és nem befolyásolja a hőmérséklet;Kevesebb beruházási eszköz, gyors és teljes válasz;Sterilizáló és fertőtlenítő hatása van a víztestekre.A töréspontos klórozási módszer alkalmazási köre az, hogy az ammónia-nitrogénes szennyvíz koncentrációja kisebb, mint 40mg/L, így a törésponti klórozási módszert leginkább az ammónia-nitrogénes szennyvíz korszerű tisztítására alkalmazzák.A biztonságos felhasználás és tárolás követelménye magas, a kezelés költsége magas, a melléktermékek klóraminok és klórozott szerves anyagok másodlagos szennyezést okoznak.
④katalitikus oxidációs módszer
A katalitikus oxidációs módszer a katalizátor hatására, bizonyos hőmérsékleten és nyomáson, levegő oxidációján keresztül a szennyvízben lévő szerves anyagok és ammónia oxidálható és ártalmatlan anyagokra, például CO2-ra, N2-re és H2O-ra bomlik a tisztítás céljának elérése érdekében.
A katalitikus oxidáció hatását befolyásoló tényezők a katalizátor jellemzői, a hőmérséklet, a reakcióidő, a pH-érték, az ammónia-nitrogénkoncentráció, a nyomás, a keverés intenzitása és így tovább.
Az ózonozott ammónia nitrogén bomlási folyamatát tanulmányozták.Az eredmények azt mutatták, hogy a pH érték növelésével egyfajta erős oxidációs képességű HO gyök keletkezik, és az oxidációs sebesség jelentősen felgyorsult.Tanulmányok azt mutatják, hogy az ózon az ammónia-nitrogént nitritté, a nitritet pedig nitráttá képes oxidálni.Az ammónia-nitrogén koncentrációja a vízben az idő múlásával csökken, az ammónia-nitrogén eltávolítási sebessége pedig körülbelül 82%.A CuO-Mn02-Ce02-t kompozit katalizátorként használták az ammónia-nitrogén szennyvíz kezelésére.A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy az újonnan előállított kompozit katalizátor oxidációs aktivitása jelentősen javul, és a megfelelő folyamatkörülmények a 255 ℃, 4,2 MPa és a pH=10,8.Az 1023mg/L kezdeti koncentrációjú ammónia nitrogén szennyvíz kezelésénél az ammónia nitrogén eltávolítási sebessége 150 percen belül elérheti a 98%-ot, elérve az országos másodlagos (50mg/L) kibocsátási szabványt.
A zeolit hordozós TiO2 fotokatalizátor katalitikus teljesítményét az ammónia nitrogén kénsavoldatban való lebomlási sebességének tanulmányozásával vizsgáltam.Az eredmények azt mutatják, hogy a Ti02/zeolit fotokatalizátor optimális dózisa 1,5 g/l, a reakcióidő pedig 4 óra ultraibolya besugárzás mellett.A szennyvízből az ammónia-nitrogén eltávolítási aránya elérheti a 98,92%-ot.Vizsgálták a magas vas- és nano-chin-dioxid fenol- és ammónia-nitrogén-eltávolító hatását ultraibolya fényben.Az eredmények azt mutatják, hogy az ammónia-nitrogén eltávolítási sebessége 97,5%, ha az ammónia-nitrogénoldatot 50 mg/l koncentrációban pH=9,0-val alkalmazzuk, ami 7,8%-kal és 22,5%-kal magasabb, mint a magas vas- vagy kína-dioxid önmagában.
A katalitikus oxidációs módszer előnyei a nagy tisztítási hatékonyság, az egyszerű folyamat, a kis fenékterület stb., és gyakran használják nagy koncentrációjú ammónia-nitrogén szennyvíz kezelésére.Az alkalmazás nehézsége az, hogy hogyan lehet megakadályozni a katalizátor elvesztését és a berendezések korrózióvédelmét.
⑤elektrokémiai oxidációs módszer
Az elektrokémiai oxidációs módszer a vízben lévő szennyező anyagok eltávolításának módszerét jelenti katalitikus aktivitású elektrooxidációval.A befolyásoló tényezők az áramsűrűség, a bemeneti áramlási sebesség, a kimeneti idő és a megoldási idő.
Vizsgálták az ammónia-nitrogén szennyvíz elektrokémiai oxidációját egy keringető áramlású elektrolitikus cellában, ahol a pozitív a Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 hálózati elektromosság, a negatív pedig a Ti hálózati elektromosság.Az eredmények azt mutatják, hogy amikor a kloridion-koncentráció 400 mg/l, az ammónia-nitrogén kezdeti koncentrációja 40 mg/l, a befolyó áramlási sebesség 600 ml/perc, az áramsűrűség 20 mA/cm, az elektrolitikus idő 90 perc, az ammónia nitrogén eltávolítási arány 99,37%.Azt mutatja, hogy az ammónia-nitrogén szennyvíz elektrolitikus oxidációja jó alkalmazási kilátásokkal rendelkezik.
3. Biokémiai nitrogéneltávolítási folyamat
① a teljes nitrifikáció és denitrifikáció
A teljes folyamatú nitrifikáció és denitrifikáció egyfajta biológiai módszer, amelyet már régóta széles körben alkalmaznak.A szennyvízben lévő ammónia-nitrogént nitrogénné alakítja át egy sor reakcióval, mint például a nitrifikáció és a denitrifikáció különböző mikroorganizmusok hatására, hogy elérje a szennyvíztisztítás célját.Az ammónia-nitrogén eltávolítására szolgáló nitrifikációs és denitrifikációs folyamatnak két szakaszon kell keresztülmennie:
Nitrifikációs reakció: A nitrifikációs reakciót aerob autotróf mikroorganizmusok teszik teljessé.Aerob állapotban szervetlen nitrogént használnak nitrogénforrásként az NH4+ NO2-vá alakításához, majd NO3-dá oxidálják.A nitrifikációs folyamat két szakaszra osztható.A második szakaszban a nitriteket nitrifikáló baktériumok nitráttá (NO3-), a nitriteket nitrifikáló baktériumok nitráttá (NO3-) alakítják át.
Denitrifikációs reakció: A denitrifikációs reakció az a folyamat, amelyben a denitrifikáló baktériumok a nitrit nitrogént és a nitrát nitrogént gáznemű nitrogénné (N2) redukálják hipoxiás állapotban.A denitrifikáló baktériumok heterotróf mikroorganizmusok, amelyek többsége amfiktikus baktériumokhoz tartozik.Hipoxiás állapotban a nitrátban lévő oxigént elektronakceptorként, a szerves anyagot (a szennyvízben lévő BOD-komponenst) pedig elektrondonorként használják fel, hogy energiát biztosítsanak, és oxidálódjanak és stabilizálódjanak.
A teljes folyamat nitrifikációs és denitrifikációs mérnöki alkalmazásai elsősorban az AO, A2O, oxidációs árok stb., amelyek egy érettebb módszer a biológiai nitrogéneltávolításban.
A teljes nitrifikációs és denitrifikációs módszer előnyei a stabil hatás, az egyszerű működés, a másodlagos szennyezés hiánya és az alacsony költség.Ennek a módszernek is vannak hátrányai, például a szénforrást akkor kell hozzáadni, ha a szennyvíz C/N aránya alacsony, a hőmérsékleti követelmény viszonylag szigorú, a hatékonyság alacsony hőmérsékleten, a terület nagy, az oxigénigény nagy, és egyes káros anyagok, például a nehézfém-ionok nyomást gyakorolnak a mikroorganizmusokra, amelyeket el kell távolítani a biológiai módszer végrehajtása előtt.Emellett a szennyvíz magas koncentrációjú ammónia-nitrogénje is gátló hatással van a nitrifikációs folyamatra.Ezért a nagy koncentrációjú ammónia-nitrogénes szennyvíz kezelése előtt előkezelést kell végezni, hogy az ammónia-nitrogénes szennyvíz koncentrációja 500mg/L alatt legyen.A hagyományos biológiai módszer alkalmas kis koncentrációjú ammónia nitrogén tartalmú szerves anyagokat tartalmazó szennyvizek, például háztartási szennyvíz, vegyi szennyvíz, stb.
② Egyidejű nitrifikáció és denitrifikáció (SND)
Ha a nitrifikációt és a denitrifikációt együtt hajtják végre ugyanabban a reaktorban, azt szimultán roncsolásos denitrifikációnak (SND) nevezik.A szennyvízben lévő oldott oxigén mennyiségét a diffúzió sebessége korlátozza, hogy a mikrokörnyezetben oldott oxigén gradienst hozzon létre a mikrobiális pelyhen vagy biofilmen, ami a mikrobiális pelyhek vagy biofilmek külső felületén lévő oldott oxigén gradienst elősegíti a növekedést és a terjedést. aerob nitrifikáló baktériumok és ammóniaképző baktériumok.Minél mélyebbre kerül a pelyhek vagy membránok, annál alacsonyabb az oldott oxigén koncentrációja, ami anoxikus zónát eredményez, ahol a denitrifikáló baktériumok dominálnak.Így egyidejű emésztési és denitrifikációs folyamat alakul ki.Az egyidejű rothasztást és denitrifikációt befolyásoló tényezők a PH-érték, a hőmérséklet, a lúgosság, a szerves szénforrás, az oldott oxigén és az iszap kora.
A Carrousel oxidációs árokban egyidejű nitrifikáció/denitrifikáció zajlott, és a Carrousel oxidációs árokban a levegőztetett járókerék között az oldott oxigén koncentrációja fokozatosan csökkent, a Carrousel oxidációs árok alsó részén pedig az oldott oxigén koncentrációja alacsonyabb volt, mint a felső részén. .A nitrát nitrogén képződése és felhasználása a csatorna egyes részeiben közel azonos, az ammónia nitrogén koncentrációja a csatornában mindig nagyon alacsony, ami arra utal, hogy a nitrifikációs és denitrifikációs reakciók egyidejűleg mennek végbe a Carrousel oxidációs csatornában.
A háztartási szennyvíz kezeléséről szóló tanulmány azt mutatja, hogy minél magasabb a CODCr, annál teljesebb a denitrifikáció és annál jobb a TN eltávolítása.Az oldott oxigén hatása az egyidejű nitrifikációra és denitrifikációra nagy.Ha az oldott oxigént 0,5-2 mg/l-re szabályozzuk, a teljes nitrogéneltávolító hatás jó.A nitrifikációs és denitrifikációs módszer ugyanakkor kíméli a reaktort, lerövidíti a reakcióidőt, alacsony az energiafogyasztása, beruházást takarít meg, és könnyen stabilan tartható a pH-érték.
③Rövid távú emésztés és denitrifikáció
Ugyanebben a reaktorban ammóniát oxidáló baktériumokat használnak az ammónia nitritté történő oxidálására aerob körülmények között, majd a nitritet közvetlenül denitrifikálják, hogy nitrogént állítsanak elő szerves anyaggal vagy külső szénforrással, mint elektrondonorral hipoxiás körülmények között.A rövid távú nitrifikáció és denitrifikáció befolyásoló tényezői a hőmérséklet, a szabad ammónia, a pH-érték és az oldott oxigén.
A hőmérséklet hatása a tengervíz nélküli kommunális szennyvíz és a 30%-os tengervizet tartalmazó kommunális szennyvíz rövid távú nitrifikálására.A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy: a tengervíz nélküli települési szennyvíz esetében a hőmérséklet emelése kedvez a rövid távú nitrifikáció elérésének.Ha a tengervíz aránya a háztartási szennyvízben 30%, közepes hőmérsékletű körülmények között jobban elérhető a rövid távú nitrifikáció.A Delfti Műszaki Egyetem kifejlesztette a SHARON eljárást, a magas hőmérséklet (kb. 30-4090) alkalmazása elősegíti a nitritbaktériumok elszaporodását, így a nitritbaktériumok elveszítik a versenyt, míg az iszap korának szabályozásával eltávolítják a nitritbaktériumokat, így hogy a nitrifikációs reakció a nitrit szakaszban.
A nitritbaktériumok és a nitritbaktériumok közötti oxigénaffinitás különbsége alapján a Gent Microbial Ecology Laboratory kifejlesztette az OLAND-eljárást a nitrit-nitrogén felhalmozódásának eléréséhez az oldott oxigén szabályozásával a nitritbaktériumok eltávolítása érdekében.
A kokszos szennyvíz rövid távú nitrifikációval és denitrifikációval történő kezelésének kísérleti eredményei azt mutatják, hogy ha a befolyó KOI, ammónia nitrogén, TN és fenol koncentráció 1201,6 510,4 540,1 és 110,4 mg/L, akkor az átlagos kifolyó KOI, ammónia nitrogén. A TN és a fenol koncentrációja 197,1, 14,2, 181,5 és 0,4 mg/l.A megfelelő eltávolítási arány 83,6%, 97,2%, 66,4% és 99,6% volt.
A rövid hatótávolságú nitrifikációs és denitrifikációs folyamat nem megy át a nitrát szakaszon, ezzel megtakarítva a biológiai nitrogéneltávolításhoz szükséges szénforrást.Bizonyos előnyökkel jár az alacsony C/N arányú ammónia-nitrogén szennyvíz esetében.A rövid hatótávolságú nitrifikáció és denitrifikáció előnye a kevesebb iszap, a rövid reakcióidő és a reaktortérfogat megtakarítása.A rövid hatótávolságú nitrifikáció és denitrifikáció azonban stabil és tartós nitrit felhalmozódást igényel, így a kulcsfontosságú a nitrifikáló baktériumok aktivitásának hatékony gátlása.
④ Anaerob ammónia oxidáció
Az anaerob ammoxidáció az ammónia-nitrogén közvetlen nitrogénné történő oxidációja autotróf baktériumok által hipoxia esetén, elektronakceptorként nitrogéntartalmú nitrogénnel vagy nitrogén-nitrogénnel.
Vizsgálták a hőmérséklet és a PH hatását az anammoX biológiai aktivitására.Az eredmények azt mutatták, hogy az optimális reakcióhőmérséklet 30 ℃ és pH-értéke 7,8.Vizsgálták az anaerob ammoX reaktor megvalósíthatóságát nagy sótartalmú és nagy koncentrációjú nitrogéntartalmú szennyvíz kezelésére.Az eredmények azt mutatták, hogy a magas sótartalom jelentősen gátolta az anammoX aktivitást, és ez a gátlás reverzibilis volt.A 30g.L-1(NaC1) sótartalom mellett a nem akklimatizált iszap anaerob ammox aktivitása 67,5%-kal volt alacsonyabb, mint a kontrolliszap.Az akklimatizált iszap anammoX aktivitása 45,1%-kal alacsonyabb volt, mint a kontrollé.Amikor az akklimatizált iszapot magas sótartalmú környezetből alacsony sótartalmú környezetbe (sóoldat nélkül) vitték át, az anaerob ammoX aktivitás 43,1%-kal nőtt.A reaktor azonban hajlamos a funkcióromlásra, ha hosszú ideig magas sótartalommal működik.
A hagyományos biológiai eljáráshoz képest az anaerob ammoX egy gazdaságosabb biológiai nitrogéneltávolítási technológia, amely nem tartalmaz további szénforrást, alacsony oxigénigényt, nincs szükség semlegesítő reagensekre, és kevesebb iszaptermelést tesz lehetővé.Az anaerob ammox hátránya, hogy lassú a reakciósebessége, nagy a reaktortérfogat, és a szénforrás kedvezőtlen az anaerob amMOX-hoz képest, aminek gyakorlati jelentősége van a rossz biológiai lebonthatóságú ammónia-nitrogén szennyvíz megoldásában.
4.szétválasztási és adszorpciós nitrogéneltávolítási folyamat
① membrán elválasztási módszer
A membránleválasztási módszer a membrán szelektív permeabilitásának felhasználása a folyadékban lévő komponensek szelektív elválasztására, az ammónia-nitrogén eltávolításának céljának elérése érdekében.Beleértve a fordított ozmózist, a nanoszűrést, az ammóniamentesítő membránt és az elektrodialízist.A membránelválást befolyásoló tényezők a membrán jellemzői, nyomás vagy feszültség, pH-érték, hőmérséklet és ammónia-nitrogénkoncentráció.
A ritkaföldfém-kohó által kibocsátott ammónia-nitrogén szennyvíz vízminősége alapján a fordított ozmózisos kísérletet NH4C1 és NaCI szimulált szennyvízzel végeztem.Azt találták, hogy azonos körülmények között a fordított ozmózisban nagyobb a NaCI eltávolítási sebessége, míg az NHCl-nél nagyobb a víztermelés.Az NH4C1 eltávolítási aránya 77,3% a fordított ozmózisos kezelés után, amely ammónia nitrogén szennyvíz előkezelésére használható.A fordított ozmózis technológiája energiát takaríthat meg, jó hőstabilitás, de a klórállóság és a szennyezésállóság gyenge.
A hulladéklerakó csurgalékvíz kezeléséhez biokémiai nanoszűrős membránszeparációs eljárást alkalmaztak, így az áteresztő folyadék 85-90%-a a szabvány szerint került kibocsátásra, és a koncentrált szennyvízfolyadéknak és iszapnak csak 0-15%-a került vissza a hulladéklerakóba. szeméttartály.Ozturki et al.A törökországi Odayeri hulladéklerakó csurgalékvizét nanoszűrő membránnal kezelték, és az ammónia nitrogén eltávolítási sebessége körülbelül 72%.A nanoszűrő membrán kisebb nyomást igényel, mint a fordított ozmózisos membrán, könnyen kezelhető.
Az ammóniaeltávolító membránrendszert általában nagy ammónia-nitrogéntartalmú szennyvíz kezelésére használják.A vízben lévő ammónia-nitrogén egyensúlya a következő: NH4- +OH-= NH3+H2O üzemben, az ammóniatartalmú szennyvíz a membránmodul héjában, a savfelvevő folyadék pedig a membrán csövében folyik. modul.Amikor a szennyvíz pH-értéke megemelkedik, vagy a hőmérséklet emelkedik, az egyensúly jobbra tolódik el, és az NH4- ammóniumion szabad gáz halmazállapotú NH3 lesz.Ekkor a héjban lévő szennyvíz fázisból az üreges szál felületén lévő mikropórusokon keresztül gáznemű NH3 kerülhet a csőben a savabszorpciós folyadékfázisba, amelyet a savoldat felvesz és azonnal ionos NH4- lesz.Tartsa a szennyvíz pH-ját 10 felett, a hőmérsékletet pedig 35 °C felett (50 °C alatt), hogy a szennyvízfázisban lévő NH4 folyamatosan NH3 legyen az abszorpciós folyadékfázis vándorlásához.Ennek következtében a szennyvízoldali ammónia-nitrogén koncentrációja folyamatosan csökkent.A savabszorpciós folyékony fázis, mivel csak sav és NH4- van, nagyon tiszta ammóniumsót képez, és folyamatos keringtetés után elér egy bizonyos koncentrációt, amely újrahasznosítható.Ennek a technológiának az alkalmazása egyrészt nagymértékben javíthatja a szennyvíz ammónia-nitrogén eltávolítási sebességét, másrészt csökkentheti a szennyvíztisztító rendszer teljes üzemeltetési költségét.
②elektrodialízis módszer
Az elektrodialízis egy módszer az oldott szilárd anyagok eltávolítására a vizes oldatokból a membránpárok közötti feszültség alkalmazásával.Feszültség hatására az ammónia-nitrogén szennyvízben lévő ammóniaionok és egyéb ionok a membránon keresztül feldúsulnak az ammóniatartalmú tömény vízben az eltávolítás céljának elérése érdekében.
Az elektrodialízis módszerrel nagy koncentrációjú ammónia-nitrogéntartalmú szervetlen szennyvizet kezeltek, és jó eredményeket értek el.2000-3000mg/L ammónia nitrogénes szennyvíz esetén az ammónia nitrogén eltávolítási sebessége több mint 85%, a tömény ammóniás víz 8,9%-kal nyerhető.Az elektrodialízis működése során felhasznált villamos energia mennyisége arányos a szennyvízben lévő ammónia-nitrogén mennyiségével.A szennyvíz elektrodialízises kezelését nem korlátozza a pH-érték, a hőmérséklet és a nyomás, és könnyen kezelhető.
A membránleválasztás előnyei az ammónia-nitrogén magas visszanyerése, az egyszerű kezelés, a stabil kezelési hatás és a másodlagos szennyezés hiánya.A nagy koncentrációjú ammónia-nitrogénes szennyvíz kezelésénél azonban – a deammoniált membrán kivételével – más membránok könnyen lerakódnak és eltömődnek, gyakori a regeneráció és a visszamosás, ami növeli a kezelés költségeit.Ezért ez a módszer alkalmasabb előkezelésre vagy alacsony koncentrációjú ammónia-nitrogénes szennyvízre.
③ Ioncsere módszer
Az ioncserélő módszer az ammónia-nitrogén szennyvízből történő eltávolítására szolgáló módszer, olyan anyagok felhasználásával, amelyek erősen szelektív ammóniaion-adszorpcióval rendelkeznek.Az általánosan használt adszorpciós anyagok az aktív szén, zeolit, montmorillonit és cseregyanta.A zeolit egyfajta szilícium-aluminát, háromdimenziós térszerkezettel, szabályos pórusszerkezettel és lyukakkal, amelyek között a klinoptilolit erős szelektív ammóniaion-adszorpciós képességgel és alacsony árral rendelkezik, ezért gyakran használják ammónia-nitrogén szennyvíz adszorpciós anyagaként. mérnöki területen.A klinoptilolit kezelési hatását befolyásoló tényezők közé tartozik a részecskeméret, a befolyó ammónia nitrogén koncentrációja, az érintkezési idő, a pH-érték stb.
A zeolit ammónia nitrogén adszorpciós hatása nyilvánvaló, ezt követi a ranit, a talaj és a keramizit hatása gyenge.Az ammónia-nitrogén zeolitból való eltávolításának fő módja az ioncsere, és a fizikai adszorpciós hatás nagyon kicsi.A keramit, a talaj és a ranit ioncserélő hatása hasonló a fizikai adszorpciós hatáshoz.A négy töltőanyag adszorpciós képessége a hőmérséklet emelkedésével 15-35℃ között csökkent, a pH érték emelkedésével pedig 3-9 tartományban nőtt.Az adszorpciós egyensúly 6 órás oszcilláció után jött létre.
Vizsgálták az ammónia-nitrogénnek a hulladéklerakók csurgalékvízéből történő eltávolításának megvalósíthatóságát zeolit adszorpcióval.A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy minden gramm zeolit korlátozott adszorpciós potenciálja 15,5 mg ammónia nitrogén, 30-16 mesh zeolit szemcseméret esetén az ammónia nitrogén eltávolítási sebessége eléri a 78,5%-ot, és azonos adszorpciós idő mellett az adagolás ill. A zeolit szemcsemérete esetén minél nagyobb a befolyó ammónia nitrogén koncentrációja, annál nagyobb az adszorpciós sebesség, és a zeolit, mint adszorbens, alkalmas az ammónia nitrogén eltávolítására a csurgalékvízből.Ugyanakkor felhívják a figyelmet arra, hogy a zeolit ammónia-nitrogén adszorpciós sebessége alacsony, és a gyakorlatban a zeolit nehezen tudja elérni a telítési adszorpciós kapacitást.
Vizsgálták a biológiai zeolitágy nitrogénre, KOI-ra és egyéb szennyező anyagokra kifejtett hatását szimulált falusi szennyvízben.Az eredmények azt mutatják, hogy az ammónia nitrogén biológiai zeolitágy általi eltávolítási sebessége több mint 95%, és a nitrát nitrogén eltávolítását nagymértékben befolyásolja a hidraulikus tartózkodási idő.
Az ioncserélő módszer előnye a kis befektetés, az egyszerű folyamat, a kényelmes kezelés, a méreggel és a hőmérséklettel szembeni érzéketlenség, valamint a zeolit újrafelhasználása regenerálással.A nagy koncentrációjú ammónia nitrogénes szennyvíz kezelésekor azonban gyakori a regeneráció, ami kényelmetlenséget okoz a működésben, ezért más ammónia nitrogénes kezelési módszerekkel kell kombinálni, vagy alacsony koncentrációjú ammónia nitrogénes szennyvizek kezelésére használni.
Nagykereskedelmi 4A zeolit gyártó és szállító |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Feladás időpontja: 2024.07.10
