1. Mi az ammónia -nitrogén?
Az ammónia-nitrogén az ammóniára vonatkozik szabad ammónia (vagy nemionos ammónia, NH3) vagy ion ammónia (NH4+) formájában. A szabad ammónia magasabb pH -ja és magasabb aránya; Éppen ellenkezőleg, az ammónium -só aránya magas.
Az ammónia -nitrogén egy vízben lévő tápanyag, amely víz eutrofizációhoz vezethet, és a vízben a fő oxigént fogyasztó szennyező anyag, amely mérgező a halakra és néhány vízi szervezetre.
Az ammónia -nitrogén fő káros hatása a vízi szervezetekre a szabad ammónia, amelynek toxicitása tucatnyiszor nagyobb, mint az ammónium -só, és növekszik az lúgosság növekedésével. Az ammónia -nitrogén toxicitás szorosan kapcsolódik a medence víz pH -értékéhez és vízhőmérsékletéhez, általában annál nagyobb a pH -érték és a víz hőmérséklete, annál erősebb a toxicitás.
Két hozzávetőleges érzékenységi kolorimetrikus módszer, amelyet általában az ammónia meghatározására használnak, a klasszikus Nessler reagens módszer és a fenol-hipoklorit módszer. A titrálást és az elektromos módszereket általában használják az ammónia meghatározására; Ha az ammónia -nitrogéntartalom magas, akkor a desztillációs titrálási módszer is alkalmazható. (A nemzeti szabványok közé tartozik a Nath reagens módszere, szalicilsav -spektrofotometria, desztilláció - titrálási módszer)
2. Physical és kémiai nitrogén eltávolítási folyamat
① Kémiai csapadék módszer
A kémiai csapadék módszere, más néven MAP csapadék módszer, magnézium- és foszforsavat vagy hidrogén-foszfátot adva az ammóniat nitrogént tartalmazó szennyvízhez, így az NH4+ a szennyvízben reagál az Mg+ és a PO4-PO4-oldatban, hogy az ammónium magnézium-magnézium-foszfát-kifogásolat, a molekuláris formulát mgnh4p04. Az ammónia -nitrogén eltávolítása. A magnézium -ammónium -foszfát, közismert nevén struvite, komposztként, talaj -adalékanyagként vagy tűzoltóanyagként használható a szerkezeti termékek építéséhez. A reakció egyenlet a következő:
Mg ++ nh4 + + po4 - = mgnh4p04
A kémiai csapadék kezelési hatását befolyásoló fő tényezők a pH-érték, a hőmérséklet, az ammónia-nitrogénkoncentráció és a moláris arány (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, a kezelési hatás jobb.
A magnézium -klorid és a dinátrium -hidrogén -foszfát kicsapószerként történő felhasználásával 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 az MGC12+NA3PO4.12H20 jobb, mint a többi csapadékos ágens kombináció. Ha a pH-érték 10,0, akkor a hőmérséklet 30 ℃, n (mg+): n (nh4+): n (p04-) = 1: 1: 1, az ammónia-nitrogén tömegkoncentrációja a szennyvízben 30 percig csökkentve 222 mg/l-ről 17 mg/l-re, és az eltávolítási sebesség 92,3%.
A kémiai csapadék módszerét és a folyékony membrán módszert kombináltuk a magas koncentrációjú ipari ammónia -nitrogén szennyvíz kezelésére. A csapadék-eljárás optimalizálásának körülményei mellett az ammónia-nitrogén eltávolítási sebessége elérte a 98,1%-ot, majd a folyékony film módszerrel történő további kezelés az ammónia-nitrogénkoncentrációt 0,005 g/l-re csökkentette, elérve a nemzeti első osztályú emissziós standardot.
Megvizsgáltuk a kétértékű fémionok eltávolítási hatását (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+), az Mg+-on kívül az ammónia -nitrogénre a foszfát hatása alatt. Az ammónium-szulfát szennyvíz esetében a CASO4 csapadékkép-csapadék új folyamatát javasolták. Az eredmények azt mutatják, hogy a hagyományos NAOH -szabályozót mész helyettesítheti.
A kémiai csapadék módszerének előnye, hogy ha az ammónia-nitrogén szennyvíz koncentrációja magas, akkor más módszerek alkalmazása korlátozott, például biológiai módszer, a break-pont-klórozási módszer, a membrán elválasztási módszer, az ioncserélő módszer stb. A kémiai csapadék módszer eltávolítási hatékonysága jobb, és a hőmérséklet nem korlátozza, és a művelet egyszerű. A magnézium -ammónium -foszfátot tartalmazó kicsapott iszap felhasználható kompozit műtrágyaként a hulladékhasználat megvalósításához, ezáltal ellensúlyozva a költségek egy részét; Ha kombinálható néhány ipari vállalkozással, amelyek foszfát szennyvíztermelést termelnek, és olyan vállalkozásokat, amelyek sós sóoldatot termelnek, akkor megmentheti a gyógyszerészeti költségeket és megkönnyítheti a nagy léptékű alkalmazást.
A kémiai csapadék módszerének hátránya, hogy az ammónium magnézium -foszfát oldhatósági termékének korlátozása miatt az ammónia -nitrogén a szennyvízben bizonyos koncentrációt ér el, az eltávolítási hatás nem egyértelmű, és a bemeneti költségek jelentősen megnövekednek. Ezért a kémiai csapadék módszert kell alkalmazni más fejlett kezelésre alkalmas módszerekkel kombinálva. A felhasznált reagens mennyisége nagy, az előállított iszap nagy, és a kezelési költségek magas. A klorid -ionok és a maradék foszfor bevezetése a vegyi anyagok adagolása során könnyen másodlagos szennyezést okozhat.
Nagykereskedelmi alumínium -szulfátgyártó és beszállító | EverBright (cnchemist.com)
Nagykereskedelmi dibázisos nátrium -foszfátgyártó és beszállító | EverBright (cnchemist.com)
② Blow Off módszer
Az ammónia -nitrogén fújási módszerrel történő eltávolítása a pH -érték beállítása lúgosra, úgy, hogy a szennyvízben lévő ammónia -ion ammóniává alakuljon, úgy, hogy az elsősorban szabad ammónia formájában létezzen, majd a szabad ammóniát a szennyvízből a hordozógázon keresztül vesszük ki, úgy, hogy az ammóni nitrogén eltávolításának célját elérjük. A fújási hatékonyságot befolyásoló fő tényezők a pH-érték, a hőmérséklet, a gáz-folyadék arány, a gázáramlási sebesség, a kezdeti koncentráció és így tovább. Jelenleg a fújási módszert széles körben alkalmazzák az ammónia-nitrogén magas koncentrációjú szennyvíz kezelésére.
Vizsgáltuk az ammónia-nitrogén eltávolítását a hulladéklerakókból fújási módszerrel. Megállapítottuk, hogy a fújás hatékonyságát szabályozó kulcsfontosságú tényezők a hőmérséklet, a gáz-folyadék arány és a pH-érték. Ha a víz hőmérséklete nagyobb, mint 2590, a gáz-folyadék arány körülbelül 3500, és a pH körülbelül 10,5, az eltávolítási sebesség több mint 90% -ot érhet el a hulladéklerakó-cseppfolyósító esetében, az ammónia-nitrogénkoncentrációval, akár 2000-4000 mg/L-nél. Az eredmények azt mutatják, hogy ha a pH = 11,5, a sztriptíz hőmérséklete 80 cm -es, és a sztrippelési idő 120 perc, az ammónia -nitrogén eltávolítási sebessége a szennyvízben elérheti a 99,2%-ot.
A magas koncentrációjú ammónia-nitrogén szennyvíz fújási hatékonyságát az ellenáramú fújó torony végezte. Az eredmények azt mutatták, hogy a fújási hatékonyság növekedett a pH-érték növekedésével. Minél nagyobb a gáz-folyadék arány, annál nagyobb az ammónia sztrippelésének tömegátvitelének hajtóereje, és a sztrippelési hatékonyság is növekszik.
Az ammónia -nitrogén fújási módszerrel történő eltávolítása hatékony, könnyen kezelhető és könnyen ellenőrizhető. A fújt ammónia -nitrogén felhasználható abszorbensként kénsavval, és a generált kénsav pénzt használhatjuk műtrágyaként. A felrobbantási módszer jelenleg a fizikai és kémiai nitrogén eltávolításához általában használt technológia. A fújási módszernek azonban van néhány hátránya, mint például a torony gyakori skálázása, alacsony ammónia-nitrogén eltávolítás hatékonysága alacsony hőmérsékleten, és a fújó gáz által okozott másodlagos szennyezés. A felrobbantási módszert általában más ammónia-nitrogénszennyvízkezelési módszerekkel kombinálják a nagy koncentrációs ammónia-nitrogén szennyvíz előzetes kezelésére.
③break pont -klórozás
Az ammónia eltávolításának mechanizmusa töréspont -klórozással az, hogy a klórgáz az ammóniával reagál, hogy ártalmatlan nitrogéngázt termeljen, és az N2 elmenekül a légkörbe, így a reakcióforrás továbbra is jobbra. A reakció formula:
HOCL NH4 + + 1,5 -> 0,5 N2 H20 H ++ CL - 1,5 + 2,5 + 1,5)
Amikor a klórgázt egy bizonyos pontba továbbítják a szennyvízbe, a vízben a szabad klór tartalma alacsony, és az ammónia koncentrációja nulla. Amikor a klórgáz mennyisége áthalad a ponton, akkor a vízben lévő szabad klór mennyisége növekszik, ezért a pontot töréspontnak nevezzük, és ebben az állapotban a klórozást töréspont -klórozásnak nevezzük.
A töréspont -klórozási módszert használják a fúrási szennyvíz kezelésére az ammónia -nitrogén fújása után, és a kezelési hatást közvetlenül befolyásolja az előkezelés ammónia nitrogén fújási eljárása. Ha a szennyvíz ammónia -nitrogénének 70% -át fújási eljárással távolítják el, majd töréspont -klórozással kezelik, akkor az ammónia -nitrogén tömegkoncentrációja a szennyvízben kevesebb, mint 15 mg/l. Zhang Shengli et al. A kutatási objektumként 100 mg/l tömegkoncentrációval vett szimulált ammónia -nitrogén szennyvízt vett, és a kutatási eredmények azt mutatták, hogy a fő és másodlagos tényezők, amelyek befolyásolják az ammónia -nitrogén eltávolítását a nátrium -hipoklorit oxidációjával, a klór és az ammónia -nitrogén, a reakcióidő és a pH -érték mennyiségi aránya.
A töréspont -klórozási módszer magas nitrogén -eltávolítási hatékonysággal rendelkezik, az eltávolítási sebesség elérheti a 100%-ot, és a szennyvíz ammónia -koncentrációja nullára csökkenthető. A hatás stabil, és a hőmérséklet nem befolyásolja; Kevesebb befektetési berendezés, gyors és teljes válasz; A sterilizáció és a fertőtlenítés hatása a víztestre. A töréspont -klórozási módszer alkalmazási körét az, hogy az ammónia -nitrogén szennyvíz koncentrációja kevesebb, mint 40 mg/L, tehát a töréspont -klórozási módszert leginkább az ammónia -nitrogén szennyvíz előrehaladott kezelésére használják. A biztonságos felhasználás és a tárolás követelménye magas, a kezelés költsége magas, és a klóraminok és a klórozott szerves anyagok melléktermékei másodlagos szennyezést okoznak.
④katalitikus oxidációs módszer
A katalitikus oxidációs módszer a katalizátor hatása révén egy bizonyos hőmérsékleten és nyomáson keresztül a levegő oxidációja révén a szerves anyag és az ammónia a szennyvízben oxidálódhat, és ártalmatlan anyagokká bontható, például CO2, N2 és H2O, 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 keverési intenzitás és így tovább.
Megvizsgálták az ózonított ammónia -nitrogén lebomlási folyamatát. Az eredmények azt mutatták, hogy amikor a pH -érték növekedett, egyfajta HO -gyökök, amelyek erős oxidációs képességgel rendelkeznek, és az oxidációs sebesség szignifikánsan felgyorsult. A tanulmányok azt mutatják, hogy az ózon oxidálhatja az ammónia -nitrogént nitritre és nitritre nitráttá. Az ammónia -nitrogén koncentrációja a vízben az idő növekedésével csökken, és az ammónia -nitrogén eltávolítási sebessége körülbelül 82%. A CUO-MN02-CE02-et kompozit katalizátorként használtuk az ammónia-nitrogén szennyvíz kezelésére. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy az újonnan elkészített kompozit katalizátor oxidációs aktivitása szignifikánsan javul, és a megfelelő folyamatfeltételek 255 ℃, 4,2 mPa és pH = 10,8. Az ammónia -nitrogén szennyvíz kezelésében 1023 mg/L kezdeti koncentrációval az ammónia -nitrogén eltávolítási sebessége elérheti a 98% -ot 150 percen belül, elérve a nemzeti másodlagos (50 mg/l) kisülési standardot.
A zeolit által támogatott TiO2 fotokatalizátor katalitikus teljesítményét az ammónia -nitrogén lebomlási sebességének tanulmányozásával vizsgáltuk kénsav -oldatban. Az eredmények azt mutatják, hogy a TI02/ zeolit fotokatalizátor optimális adagja 1,5 g/ L, a reakcióidő pedig 4H ultraibolya besugárzás mellett. Az ammónia -nitrogén eltávolítási sebessége a szennyvízből elérheti a 98,92%-ot. Megvizsgáltuk a magas vas- és nano-kin-dioxid eltávolító hatását ultraibolya fényben a fenolra és az ammónia-nitrogénre. Az eredmények azt mutatják, hogy az ammónia -nitrogén eltávolítási sebessége 97,5%, ha pH = 9,0 -t alkalmaznak az ammónia -nitrogén oldatra, 50 mg/l koncentrációval, amely 7,8% és 22,5% -kal magasabb, mint a magas vas- vagy csinikus dioxidnál.
A katalitikus oxidációs módszernek előnyei vannak a magas tisztítási hatékonyság, az egyszerű folyamat, a kis alsó terület stb. Előnye, és gyakran használják a nagy koncentrációjú ammónia-nitrogén szennyvíz kezelésére. Az alkalmazási nehézség az, hogyan lehet megakadályozni a berendezések katalizátorának elvesztését és korrózióvédelmét.
⑤elektrokémiai oxidációs módszer
Az elektrokémiai oxidációs módszer arra utal, hogy a szennyező anyagok vízben történő eltávolítását katalitikus aktivitással történő elektro -oxidációval eltávolítják. A befolyásoló tényezők a jelenlegi sűrűség, a bemeneti áramlási sebesség, a kimeneti idő és a pont megoldása.
Vizsgáltuk az ammónia-nitrogén szennyvíz elektrokémiai oxidációját egy keringő áramlási elektrolitikus sejtben, ahol a pozitív a Ti/RU02-TIO2-IR02-SNO2 hálózati villamos energia, és a negatív a TI hálózati áram. Az eredmények azt mutatják, hogy ha a klorid -ionkoncentráció 400 mg/L, akkor a kezdeti ammónia -nitrogénkoncentráció 40 mg/L, a beáramló áramlási sebesség 600 ml/perc, az áram sűrűsége 20 mA/cm, az elektrolitikus idő pedig 90 perc, az ammónia -nitrogén eltávolítási sebessége 99,37%. Ez azt mutatja, hogy az ammónia-nitrogén szennyvíz elektrolitikus oxidációja jó alkalmazási kilátással rendelkezik.
3. biokémiai nitrogén eltávolítási folyamat
① Az egész nitrifikáció és denitrifikáció
A teljes folyamat nitrifikációja és denitrifikációja egyfajta biológiai módszer, amelyet jelenleg hosszú ideje széles körben használnak. Az ammónia -nitrogént a szennyvízben nitrogénré alakítja olyan reakciók sorozatával, mint például a nitrifikáció és a denitrifikáció, különféle mikroorganizmusok hatására, hogy a szennyvízkezelés célját elérjék. A nitrifikáció és a denitrifikáció folyamatának az ammónia -nitrogén eltávolításához két szakaszon kell átmenni:
Nitrifikációs reakció: A nitrifikációs reakció aerob autotróf mikroorganizmusokkal fejeződik be. Aerob állapotban a szervetlen nitrogént használják nitrogénforrásként az NH4+ konvertálására NO2-re, majd oxidálják NO3-ra. A nitrifikációs folyamat két szakaszra osztható. A második szakaszban a nitrit nitráttá (NO3-) átalakul nitrifikáló baktériumokkal, és a nitrit nitráttá (NO3-) konvertáljuk nitrifikáló baktériumokkal.
Denitrifikációs reakció: A denitrifikációs reakció az a folyamat, amelynek során a denitrifikáló baktériumok a nitrit -nitrogént és a nitrát -nitrogént gáznemű nitrogénré (N2) csökkentik a hipoxia állapotában. A denitrifikáló baktériumok heterotrofikus mikroorganizmusok, amelyek többsége az Amphictic baktériumokhoz tartozik. A hipoxia állapotában oxigént használnak nitrátban elektron -akceptorként és szerves anyagként (a szennyvízben lévő BOD -komponens) elektron donorként, hogy energiát biztosítsanak, és oxidálódjanak és stabilizálódjanak.
A teljes folyamat nitrifikációja és denitrifikációja, elsősorban az AO, A2O, oxidációs árok stb., Amely egy érettebb módszer, amelyet a biológiai nitrogén eltávolító iparban alkalmaznak.
A teljes nitrifikációs és denitrifikációs módszernek a stabil hatás, az egyszerű működés, a másodlagos szennyezés és az alacsony költségek előnyei vannak. Ennek a módszernek van néhány hátránya is, például a szénforrást hozzá kell adni, ha a szennyvíz C/N aránya alacsony, a hőmérsékleti igény viszonylag szigorú, a hatékonyság alacsony hőmérsékleten alacsony, a terület nagy, az oxigénigény nagy, és néhány káros anyag, például a nehézfém ionok, nyomást gyakorol a mikroorganizmusokra, amelyeket el kell távolítani, mielőtt a biológiai módszert meg kell vizsgálni. Ezenkívül az ammónia -nitrogén magas koncentrációja a szennyvízben gátló hatással van a nitrifikációs folyamatra. Ezért az előkezelést a nagy koncentrációjú ammónia-nitrogén szennyvíz kezelése előtt kell elvégezni, így az ammónia-nitrogén szennyvíz koncentrációja kevesebb, mint 500 mg/L. A hagyományos biológiai módszer alkalmas az alacsony koncentrációjú ammónia -nitrogén szennyvíz kezelésére, amely szerves anyagokat tartalmaz, például háztartási szennyvíz, kémiai szennyvíz stb.
② A nitrifikáció és a denitrifikáció (SND)
Amikor a nitrifikációt és a denitrifikációt ugyanabban a reaktorban hajtják végre, azt egyidejű emésztés -denitrifikációnak (SND) nevezzük. A szennyvízben az oldott oxigént a diffúziós sebesség korlátozza, hogy oldott oxigén gradienst hozzon létre a mikrobiális FLOC vagy biofilm mikrokörnyezeti területén, ami az oldott oxigén gradienst a mikrobiális floc vagy a biofilm -ek elősegíti az Aerobic Nitrifikciós baktériumok és az ammonia baktériumok terjedésének előmozdításához. Minél mélyebb a FLOC -ba vagy a membránba, annál alacsonyabb az oldott oxigén koncentrációja, ami anoxikus zónát eredményez, ahol a denitrifikáló baktériumok dominálnak. Így egyidejű emésztési és denitrifikációs folyamatot képez. Az egyidejű emésztést és denitrifikációt befolyásoló tényezők a pH -érték, a hőmérséklet, az lúgosság, a szerves szénforrás, az oldott oxigén és az iszapkor.
Egyidejű nitrifikáció/denitrifikáció létezett a karrousel -oxidációs árokban, és az oldott oxigén koncentrációja a karrónel -oxidációs árokban a levegőztetett járókerék között fokozatosan csökkent, és a karrónel -oxidációs árok alsó részében az oldott oxigén alacsonyabb volt, mint a felső részben. A nitrát -nitrogén képződési és fogyasztási sebessége a csatorna egyes részeiben majdnem egyenlő, és a csatorna ammónia -nitrogén koncentrációja mindig nagyon alacsony, ami azt jelzi, hogy a nitrifikációs és denitrifikációs reakciók egyidejűleg fordulnak elő a Karrousel -oxidációs csatornában.
A háztartási szennyvízkezelésről 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 a denitrifikációra. Ha az oldott oxigént 0,5 ~ 2 mg/L -en szabályozzák, a teljes nitrogén eltávolító hatás jó. Ugyanakkor a nitrifikáció és a denitrifikációs módszer megmenti a reaktorot, ragyogja a reakcióidőt, alacsony energiafogyasztással rendelkezik, befektetést takarít meg, és könnyen megőrzi a pH -értéket.
③short-tartományi emésztés és denitrifikáció
Ugyanebben a reaktorban az ammónia oxidáló baktériumokat használják az ammóniát nitritre aerob körülmények között, majd a nitritet közvetlenül denitrifikálják, hogy nitrogént termeljenek szerves anyaggal vagy külső szénforrásként, mint elektron -donorként hypoxia körülmények között. A rövid hatótávolságú nitrifikáció és a denitrifikáció befolyásoló tényezői a hőmérséklet, a szabad ammónia, a pH-érték és az oldott oxigén.
A hőmérséklet hatása a települési szennyvíz rövid hatótávolságú nitrifikálására tengervíz és önkormányzati szennyvíz nélkül 30% tengervízzel. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy: A tengervíz nélküli önkormányzati szennyvíz esetében a hőmérséklet növelése elősegíti a rövid hatótávolságú nitrifikációt. Ha a tengervíz aránya a háztartási szennyvízben 30%, akkor a rövid hatótávolságú nitrifikáció jobban elérhető közepes hőmérsékleti körülmények között. A Delft Műszaki Egyetem kifejlesztette a Sharon folyamatot, a magas hőmérséklet (kb.
A nitritbaktériumok és a nitrit baktériumok oxigén affinitásának különbségén alapulva a Gent Mikrobiális Ecology Laboratory kifejlesztette az OLAND eljárást a nitrit -nitrogén felhalmozódásának elérése érdekében az oldott oxigén szabályozásával a nitrit baktériumok kiküszöbölése érdekében.
A kokszos szennyvíz rövid hatótávolságú nitrifikáció és denitrifikációval történő kezelésének kísérleti teszteredményei azt mutatják, hogy ha a befolyásos tőkehal, ammónia-nitrogén, TN és fenolkoncentráció 1201,6,510,4,540,1 és 110,4 mg/l, az átlagos influent tőkehal, ammónia nitrogen, tn és fenol koncentráció: illetve. A megfelelő eltávolítási arány 83,6%, 97,2%, 66,4%és 99,6%volt.
A rövid hatótávolságú nitrifikációs és denitrifikációs folyamat nem megy keresztül a nitrát szakaszon, megtakarítva a biológiai nitrogén eltávolításához szükséges szénforrást. Bizonyos előnyei vannak az ammónia -nitrogén szennyvíz esetében, alacsony C/N arányban. A rövid hatótávolságú nitrifikáció és a denitrifikáció kevésbé az iszap, a rövid reakcióidő és a reaktor megtakarításának előnyei vannak. A rövid hatótávolságú nitrifikáció és a denitrifikáció azonban a nitrit stabil és tartós felhalmozódását igényli, így a nitrifikáló baktériumok hatékonyságának hatékony gátlása lesz a kulcs.
④ anaerob ammónia -oxidáció
Az anaerob amboxidáció az ammónia -nitrogén nitrogénre történő közvetlen oxidációjának autotrofikus baktériumokkal történő közvetlen oxidációjának folyamata hipoxia, dinitrogén -nitrogén vagy nitrogén nitrogénnel, mint elektron -akceptor.
Megvizsgáltuk a hőmérséklet és a pH hatását az Anammox biológiai aktivitására. Az eredmények azt mutatták, hogy az optimális reakcióhőmérséklet 30 ℃, a pH -érték pedig 7,8 volt. Megvizsgálták az anaerob ammox reaktor megvalósíthatóságát a magas sótartalom és a magas koncentrációjú nitrogén szennyvíz kezelésére. Az eredmények azt mutatták, hogy a magas sótartalom szignifikánsan gátolta az Anammox aktivitást, és ez a gátlás visszafordítható volt. A nem kicklimált iszap anaerob ammox aktivitása 67,5% -kal alacsonyabb volt, mint a kontroll iszap a 30G.L-1 (NAC1) sótartalma alatt. Az akklimatizált iszap Anammox aktivitása 45,1% -kal alacsonyabb volt, mint a kontroll. Amikor az akklimatizált iszapot a magas sótartalmú környezetből az alacsony sótartalmú környezetbe (sóoldat nélkül) vitték át, az anaerob ammox aktivitás 43,1%-kal növekedett. A reaktor azonban hajlamos a funkció csökkenésére, amikor hosszú ideig magas sótartalomban fut.
A hagyományos biológiai eljárással összehasonlítva az anaerob ammox gazdaságosabb biológiai nitrogén -eltávolító technológia, további szénforrás nélkül, alacsony oxigénigény, nincs szükség reagensekre a semlegesítéséhez és a kevésbé az iszaptermeléshez. Az anaerob ammox hátrányai az, hogy a reakciósebesség lassú, a reaktor térfogata nagy, és a szénforrás kedvezőtlen az anaerob ammox számára, amelynek gyakorlati jelentőséggel bír az ammónia -nitrogén szennyvíz rossz biológiai lebonthatósággal.
4. A szeparáció és az adszorpciós nitrogén eltávolítási folyamat
① membrán elválasztási módszer
A membrán elválasztási módszer célja a membrán szelektív permeabilitásának használata a folyadék komponenseinek szelektív elválasztására, az ammónia -nitrogén eltávolítás céljának elérése érdekében. Beleértve a fordított ozmózist, a nanofiltrációt, a deammoniating membránt és az elektrodialízist. A membrán elválasztását befolyásoló tényezők a membránjellemzők, a nyomás vagy a feszültség, a pH -érték, a hőmérséklet és az ammónia -nitrogénkoncentráció.
A ritkaföldfém -kagyló által kibocsátott ammónia -nitrogén szennyvíz vízminősége szerint a fordított ozmózis kísérletet NH4C1 és NACI szimulált szennyvízzel végeztük. Megállapítást nyert, hogy ugyanazon körülmények között a fordított ozmózis magasabb a NACI eltávolítási aránya, míg az NHCL magasabb a víztermelési sebességgel. Az NH4C1 eltávolítási sebessége 77,3% a fordított ozmózis kezelés után, amely felhasználható az ammónia -nitrogén szennyvíz előkezelésére. A fordított ozmózis technológia megmentheti az energiát, a jó hőstabilitást, de a klór -ellenállás, a szennyezés ellenállás rossz.
A hulladéklerakó -cseppszigetelés kezelésére egy biokémiai nanofiltrációs membrán elválasztási eljárást alkalmaztak, így az áteresztő folyadék 85% ~ 90% -át a standard szerint ürítették, és a koncentrált szennyvíz- és sár csak 0% ~ 15% -át visszaküldték a szeméttartályba. Ozturki et al. A törökországi Odayeri hulladéklerakó -cseppfolyósító nanofiltrációs membránnal kezelték, és az ammónia -nitrogén eltávolítási sebessége körülbelül 72%volt. A nanofiltrációs membrán alacsonyabb nyomást igényel, mint a fordított ozmózis membrán, könnyen kezelhető.
Az ammóniát eltávolító membránrendszert általában használják a szennyvíz magas ammónia-nitrogén kezelésére. A vízben lévő ammónia-nitrogénnek a következő egyensúlya van: NH4- +OH- = NH3 +H2O működik, az ammóniatartalmú szennyvíz a membránmodul héjában áramlik, és a sav-felszívódó folyadékáram a membránmodul csőjében. Amikor a szennyvíz pH-ja növekszik, vagy a hőmérséklet emelkedik, az egyensúly jobbra változik, és az NH4-ammónium-ion a szabad gáznemű NH3-ra válik. Ebben az időben a gáznemű NH3 beléphet a cső savszükröződési folyadékfázisába a héj szennyvízfázisából a héjban az üreges rost felületén lévő mikroporákon keresztül, amelyet a savas oldat abszorbeál, és azonnal ionos NH4-re válik. Tartsa a szennyvíz pH -ját 10 felett, és a hőmérsékletet 35 ° C felett (50 ° C alatt), úgy, hogy a szennyvízfázisban lévő NH4 folyamatosan NH3 legyen az abszorpciós folyadékfázis migrációjához. Ennek eredményeként az ammónia -nitrogén koncentrációja a szennyvíz oldalán folyamatosan csökkent. A sav abszorpciós folyékony fázisa, mivel csak sav és NH4-, nagyon tiszta ammónium-sót képez, és egy bizonyos koncentrációt elér a folyamatos keringés után, amely újrahasznosítható. Egyrészt ennek a technológiának a használata jelentősen javíthatja az ammónia -nitrogén eltávolítási sebességét a szennyvízben, másrészt csökkentheti a szennyvízkezelő rendszer teljes működési költségét.
②elektrodialízis módszer
Az elektrodialízis egy olyan módszer, amellyel az oldott szilárd anyagokat a vizes oldatokból eltávolítják a membránpárok közötti feszültség alkalmazásával. A feszültség hatása alatt az ammónia-ionok és más ionok az ammónia-nitrogén szennyvízben a membránon keresztül dúsulnak az ammóniatartalmú koncentrált vízben, hogy elérjék az eltávolítás célját.
Az elektrodialízis módszert alkalmazták a szervetlen szennyvíz magas ammóniás nitrogén koncentrációjával történő kezelésére, és jó eredményeket értek el. A 2000-3000 mg /L ammónia-nitrogén szennyvíz esetében az ammónia-nitrogén eltávolítási sebessége meghaladhatja a 85%-ot, és a koncentrált ammónia víz 8,9%-kal lehet elérni. Az elektrodialízis működése során elfogyasztott villamos energia mennyisége arányos az ammónia -nitrogén mennyiségével a szennyvízben. A szennyvíz elektrodialízis kezelését nem korlátozza a pH -érték, a hőmérséklet és a nyomás, és ez könnyű kezelni.
A membrán elválasztásának előnyei az ammónia -nitrogén, az egyszerű működés, a stabil kezelési hatás és a másodlagos szennyezés nincs. A nagy koncentrációjú ammónia-nitrogén szennyvíz kezelése során azonban a deammoniált membrán kivételével az egyéb membránok könnyen méretezhetőek, és az eltömődés, a regeneráció és a hátramosás gyakori, növelve a kezelési költségeket. Ezért ez a módszer jobban megfelel az előkezelés vagy az alacsony koncentrációjú ammónia-nitrogén szennyvízhez.
③ ioncserélő módszer
Az ioncserélő módszer egy módszer az ammónia -nitrogén eltávolítására a szennyvízből az ammónia -ionok erős szelektív adszorpciójával rendelkező anyagok felhasználásával. Az általánosan használt adszorpciós anyagok aktivált szén, zeolit, montmorillonit és csere gyanta. A zeolit egyfajta silico-aluminát, amelynek háromdimenziós térbeli szerkezete, rendszeres pórusszerkezete és lyukak vannak, amelyek közül a klinoptilolit erős szelektív adszorpciós képességgel rendelkezik az ammónia-ionokhoz és az alacsony áron, tehát általában adszorpciós anyagként használják az ammónia-nitrogén szennyvíztermelésben. A klinoptilolit kezelési hatását befolyásoló tényezők közé tartozik a részecskeméret, a befolyásoló ammónia -nitrogénkoncentráció, az érintkezési idő, a pH -érték és így tovább.
A zeolit adszorpciós hatása az ammónia -nitrogénre nyilvánvaló, ezt követi a ranit, és a talaj és a ceramisit hatása gyenge. Az ammónia -nitrogénnek a zeolitból történő eltávolításának fő módja az ioncsere, és a fizikai adszorpciós hatás nagyon kicsi. A ceramit, a talaj és a ranit ioncserélő hatása hasonló a fizikai adszorpciós hatáshoz. A négy töltőanyag adszorpciós kapacitása a hőmérséklet 15-35 ℃ tartományban történő növekedésével csökkent, és a pH-érték növekedésével 3-9-ben növekedett. Az adszorpciós egyensúlyt 6H oszcilláció után értük el.
Megvizsgáltuk az ammónia -nitrogén eltávolítását a hulladéklerakókból a zeolit adszorpcióval. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a zeolit minden grammjának korlátozott adszorpciós potenciálja 15,5 mg ammónia-nitrogén, ha a zeolit részecskemérete 30-16 háló, az ammónia-nitrogén eltávolítási sebessége eléri a 78,5%-ot, és ugyanazon adszorpciós idő, a dózis és a zeolite-részecskék méretét eléri, a magasabb adszorpciós koncentrogén, az adszorpciós idő alatt, a magasabb adszorpciós koncentrogén, az adszorpciós idő alatt, a magasabb adszorpciós koncentrogén. megvalósítható a zeolit számára adszorbensként az ammónia -nitrogén eltávolításához a cseppfolyósítóból. Ugyanakkor rámutatunk arra, hogy az ammónia -nitrogén zeolit általi adszorpciós sebessége alacsony, és a zeolit számára nehéz elérni a telítettség adszorpciós képességét a gyakorlati működés során.
Megvizsgálták a biológiai zeolit ágyak eltávolítási hatását a nitrogénre, a COD -ra és más szennyező anyagokra a szimulált falusi szennyvízben. Az eredmények azt mutatják, hogy az ammónia -nitrogén eltávolítási sebessége biológiai zeolitágyon több mint 95%, és a nitrát -nitrogén eltávolítását nagymértékben befolyásolja a hidraulikus tartózkodási idő.
Az ioncserélő módszernek előnyei vannak a kis beruházások, az egyszerű folyamat, a kényelmes működés, a méreg és a hőmérséklet érzéketlenségének, valamint a zeolit regenerációval történő újrafelhasználásának. A nagy koncentrációjú ammónia-nitrogén szennyvíz kezelése során azonban a regeneráció gyakori, ami kellemetlenséget okoz a művelet számára, ezért kombinálni kell más ammónia-nitrogénkezelési módszerekkel, vagy használni kell az alacsony koncentrációjú ammónia-nitrogén szennyvíz kezelésére.
Nagykereskedelem 4A Zeolite gyártója és beszállítója | EverBright (cnchemist.com)
A postai idő: 10-2024.
