1.Apa ammonia nitrogen?
Ammonia nitrogen merujuk kepada ammonia dalam bentuk ammonia bebas (atau ammonia bukan ionik, NH3) atau ammonia ionik (NH4+). PH yang lebih tinggi dan perkadaran ammonia bebas yang lebih tinggi; Sebaliknya, perkadaran garam ammonium adalah tinggi.
Ammonia nitrogen adalah nutrien di dalam air, yang boleh membawa kepada eutrophication air, dan merupakan bahan pencemar yang memakan oksigen utama di dalam air, yang beracun untuk ikan dan beberapa organisma akuatik.
Kesan berbahaya utama ammonia nitrogen pada organisma akuatik adalah ammonia bebas, yang ketoksikannya adalah berpuluh -puluh kali lebih besar daripada garam ammonium, dan meningkat dengan peningkatan kealkalian. Ketoksikan nitrogen ammonia berkait rapat dengan nilai pH dan suhu air air kolam, secara umum, semakin tinggi nilai pH dan suhu air, semakin kuat ketoksikan.
Dua kaedah warna kepekaan kepekaan yang biasa digunakan untuk menentukan ammonia adalah kaedah reagen Nessler klasik dan kaedah fenol-hypochlorite. Titrasi dan kaedah elektrik juga biasa digunakan untuk menentukan ammonia; Apabila kandungan nitrogen ammonia tinggi, kaedah titrasi penyulingan juga boleh digunakan. (Piawaian kebangsaan termasuk kaedah reagen Nath, spektrofotometri asid salisilik, penyulingan - kaedah titrasi)
Proses penyingkiran nitrogen fizikal dan kimia
① kaedah pemendakan kimia
Kaedah pemendakan kimia, yang juga dikenali sebagai kaedah pemendakan MAP, adalah untuk menambah asid magnesium dan fosforik atau hidrogen fosfat kepada air sisa yang mengandungi ammonia nitrogen, supaya NH4+ dalam air sisa adalah mg+ dan po4- MGNH4P04.6H20, untuk mencapai tujuan mengeluarkan ammonia nitrogen. Magnesium ammonium fosfat, yang biasanya dikenali sebagai struvite, boleh digunakan sebagai kompos, bahan tambahan tanah atau retardan kebakaran untuk membina produk struktur. Persamaan tindak balas adalah seperti berikut:
Mg ++ nh4 + + po4 - = mgnh4p04
Faktor utama yang mempengaruhi kesan rawatan pemendakan kimia adalah nilai pH, suhu, kepekatan nitrogen ammonia dan nisbah molar (N (Mg+): N (NH4+): N (P04-)). Keputusan menunjukkan bahawa apabila nilai pH adalah 10 dan nisbah molar magnesium, nitrogen dan fosforus adalah 1.2: 1: 1.2, kesan rawatan lebih baik.
Menggunakan magnesium klorida dan disodium hidrogen fosfat sebagai agen precipitating, hasil menunjukkan bahawa kesan rawatan lebih baik apabila nilai pH adalah 9.5 dan nisbah molar magnesium, nitrogen dan fosforus adalah 1.2: 1: 1.
Keputusan menunjukkan bahawa MGC12+NA3PO4.12H20 adalah lebih tinggi daripada kombinasi ejen precipitating yang lain. Apabila nilai pH adalah 10.0, suhu adalah 30 ℃, N (mg+): N (NH4+): N (P04-) = 1: 1: 1, kepekatan massa ammonia nitrogen pada air sisa selepas kacau selama 30 minit dikurangkan dari 222mg/L sebelum rawatan ke 17mg/L.
Kaedah pemendakan kimia dan kaedah membran cecair digabungkan untuk rawatan sisa -sisa ammonia nitrogen perindustrian yang tinggi. Di bawah syarat-syarat pengoptimuman proses pemendakan, kadar penyingkiran nitrogen ammonia mencapai 98.1%, dan kemudian rawatan selanjutnya dengan kaedah filem cecair mengurangkan kepekatan nitrogen ammonia kepada 0.005g/L, mencapai standard pelepasan kelas pertama kebangsaan.
Kesan penyingkiran ion logam divalen (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) selain Mg+pada ammonia nitrogen di bawah tindakan fosfat diselidiki. Proses baru pemendakan peta Caso4 dicadangkan untuk air kumbahan ammonium sulfat. Keputusan menunjukkan bahawa pengawal selia NaOH tradisional boleh digantikan oleh kapur.
Kelebihan kaedah pemendakan kimia ialah apabila kepekatan air sisa ammonia nitrogen adalah tinggi, penerapan kaedah lain adalah terhad, seperti kaedah biologi, kaedah pemecahan titik pemisahan, kaedah pemisahan membran, kaedah pertukaran ion, dan lain-lain pada masa ini, kaedah pemendakan kimia boleh digunakan untuk pra-rawatan. Kecekapan penyingkiran kaedah pemendakan kimia lebih baik, dan ia tidak terhad oleh suhu, dan operasi adalah mudah. Enapcemar yang dicetuskan yang mengandungi magnesium ammonium fosfat boleh digunakan sebagai baja komposit untuk merealisasikan penggunaan sisa, sehingga mengimbangi sebahagian daripada kos; Jika ia boleh digabungkan dengan beberapa perusahaan perindustrian yang menghasilkan air sisa fosfat dan perusahaan yang menghasilkan air garam garam, ia dapat menjimatkan kos farmaseutikal dan memudahkan aplikasi berskala besar.
Kelemahan kaedah pemendakan kimia adalah disebabkan oleh sekatan produk kelarutan ammonium magnesium fosfat, selepas nitrogen ammonia dalam air sisa mencapai kepekatan tertentu, kesan penyingkiran tidak jelas dan kos input meningkat. Oleh itu, kaedah pemendakan kimia harus digunakan dalam kombinasi dengan kaedah lain yang sesuai untuk rawatan lanjutan. Jumlah reagen yang digunakan adalah besar, enapcemar yang dihasilkan adalah besar, dan kos rawatan adalah tinggi. Pengenalan ion klorida dan fosforus sisa semasa dos bahan kimia dapat dengan mudah menyebabkan pencemaran sekunder.
Pengilang dan Pembekal Sulfat Aluminium Borong | Everbright (cnchemist.com)
Pengilang dan Pembekal Natrium Fosfat Borong Dibasic | Everbright (cnchemist.com)
②blow Off Method
Penyingkiran ammonia nitrogen dengan kaedah meniup adalah untuk menyesuaikan nilai pH kepada alkali, supaya ion ammonia di dalam air sisa ditukar kepada ammonia, sehingga ia terutama ada dalam bentuk ammonia bebas, dan kemudian ammonia bebas diambil dari gas. Faktor utama yang mempengaruhi kecekapan meniup adalah nilai pH, suhu, nisbah gas-cecair, kadar aliran gas, kepekatan awal dan sebagainya. Pada masa ini, kaedah tamparan digunakan secara meluas dalam rawatan air sisa dengan kepekatan ammonia nitrogen yang tinggi.
Penyingkiran nitrogen ammonia dari pelindung pelupusan sampah dengan kaedah blow-off telah dikaji. Telah didapati bahawa faktor-faktor utama yang mengawal kecekapan tamparan adalah suhu, nisbah gas-cecair dan nilai pH. Apabila suhu air lebih besar daripada 2590, nisbah gas-cecair adalah kira-kira 3500, dan pH adalah kira-kira 10.5, kadar penyingkiran boleh mencapai lebih daripada 90% untuk larutan pelupusan sampah dengan kepekatan ammonia nitrogen setinggi 2000-4000mg/l. Keputusan menunjukkan bahawa apabila pH = 11.5, suhu pelucutan adalah 80cc dan masa pelucutan adalah 120min, kadar penyingkiran ammonia nitrogen dalam air sisa boleh mencapai 99.2%.
Kecekapan meniup sisa-sisa nitrogen ammonia tumpuan tinggi telah dijalankan oleh menara bertiup berlawanan. Keputusan menunjukkan bahawa kecekapan meniup meningkat dengan peningkatan nilai pH. Semakin besar nisbah gas-cecair adalah, semakin besar daya penggerak pemindahan jisim ammonia, dan kecekapan pelucutan juga meningkat.
Penyingkiran nitrogen ammonia dengan kaedah meniup adalah berkesan, mudah dikendalikan dan mudah dikawal. Nitrogen ammonia yang ditiup boleh digunakan sebagai penyerap dengan asid sulfurik, dan wang asid sulfurik yang dihasilkan boleh digunakan sebagai baja. Kaedah Blow-Off adalah teknologi yang biasa digunakan untuk penyingkiran nitrogen fizikal dan kimia pada masa ini. Walau bagaimanapun, kaedah tamparan mempunyai beberapa kelemahan, seperti penskalaan yang kerap di menara tamparan, kecekapan penyingkiran nitrogen ammonia rendah pada suhu rendah, dan pencemaran sekunder yang disebabkan oleh gas blow-off. Kaedah Blow-off biasanya digabungkan dengan kaedah rawatan air sisa ammonia nitrogen lain untuk pretreat sisa air ammonia nitrogen tinggi.
③ Break Point Chlorination
Mekanisme penyingkiran ammonia oleh pemecahan titik pemecah adalah bahawa gas klorin bertindak balas dengan ammonia untuk menghasilkan gas nitrogen yang tidak berbahaya, dan N2 melarikan diri ke atmosfera, menjadikan sumber reaksi terus ke kanan. Formula reaksi adalah:
HOCL NH4 + + 1.5 -> 0.5 N2 H20 H ++ Cl - 1.5 + 2.5 + 1.5)
Apabila gas klorin dipindahkan ke air sisa ke titik tertentu, kandungan klorin bebas di dalam air adalah rendah, dan kepekatan ammonia adalah sifar. Apabila jumlah gas klorin melepasi titik, jumlah klorin bebas di dalam air akan meningkat, oleh itu, titik itu dipanggil titik pecah, dan pengklorinan dalam keadaan ini dipanggil klorinasi titik pecah.
Kaedah klorinasi titik pecah digunakan untuk merawat air kumbahan penggerudian selepas nitrogen ammonia bertiup, dan kesan rawatan secara langsung dipengaruhi oleh proses meniup ammonia nitrogen pretreatment. Apabila 70% daripada nitrogen ammonia dalam air sisa dikeluarkan oleh proses meniup dan kemudian dirawat oleh pemotongan titik pemecahan, kepekatan massa ammonia nitrogen dalam efluen adalah kurang daripada 15mg/L. Zhang Shengli et al. Mengambil sisa air sisa nitrogen simulasi dengan kepekatan massa 100mg/L sebagai objek penyelidikan, dan hasil penyelidikan menunjukkan bahawa faktor -faktor utama dan sekunder yang mempengaruhi penyingkiran nitrogen ammonia dengan pengoksidaan natrium hipoklorit adalah nisbah kuantiti klorin kepada amonia nitrogen, masa reaksi, dan reaksi phnonia.
Kaedah pengklorinan titik pemecahan mempunyai kecekapan penyingkiran nitrogen yang tinggi, kadar penyingkiran dapat mencapai 100%, dan kepekatan ammonia dalam air sisa dapat dikurangkan menjadi sifar. Kesannya stabil dan tidak terjejas oleh suhu; Kurang peralatan pelaburan, tindak balas yang cepat dan lengkap; Ia mempunyai kesan pensterilan dan pembasmian kuman pada badan air. Skop penggunaan kaedah pemotongan titik pemecahan adalah kepekatan air sisa ammonia nitrogen adalah kurang daripada 40mg/L, jadi kaedah pengklorinan titik pemecahan kebanyakannya digunakan untuk rawatan lanjutan air sisa ammonia nitrogen. Keperluan penggunaan dan penyimpanan yang selamat adalah tinggi, kos rawatan adalah tinggi, dan kloramines produk sampingan dan organik berklorin akan menyebabkan pencemaran sekunder.
Kaedah pengoksidaan katalyitik
Kaedah pengoksidaan pemangkin adalah melalui tindakan pemangkin, di bawah suhu dan tekanan tertentu, melalui pengoksidaan udara, bahan organik dan ammonia dalam kumbahan boleh dioksidakan dan diuraikan ke dalam bahan -bahan yang tidak berbahaya seperti CO2, N2 dan H2O, untuk mencapai tujuan pembersihan.
Faktor -faktor yang mempengaruhi kesan pengoksidaan pemangkin adalah ciri -ciri pemangkin, suhu, masa tindak balas, nilai pH, kepekatan ammonia nitrogen, tekanan, intensiti kacau dan sebagainya.
Proses degradasi nitrogen ammonia ozonasi telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa apabila nilai pH meningkat, sejenis radikal HO dengan keupayaan pengoksidaan yang kuat dihasilkan, dan kadar pengoksidaan telah dipercepat dengan ketara. Kajian menunjukkan bahawa ozon boleh mengoksida nitrogen ammonia kepada nitrit dan nitrit untuk nitrat. Kepekatan ammonia nitrogen dalam air berkurangan dengan peningkatan masa, dan kadar penyingkiran ammonia nitrogen adalah kira -kira 82%. CUO-MN02-CE02 digunakan sebagai pemangkin komposit untuk merawat air sisa ammonia nitrogen. Hasil eksperimen menunjukkan bahawa aktiviti pengoksidaan pemangkin komposit yang baru disediakan meningkat dengan ketara, dan keadaan proses yang sesuai adalah 255 ℃, 4.2MPa dan pH = 10.8. Dalam rawatan air sisa ammonia nitrogen dengan kepekatan awal 1023mg/L, kadar penyingkiran ammonia nitrogen boleh mencapai 98% dalam masa 150 minit, mencapai standard menengah (50mg/l) kebangsaan.
Prestasi pemangkin zeolit yang disokong fotokatalis TiO2 diselidiki dengan mengkaji kadar degradasi ammonia nitrogen dalam larutan asid sulfurik. Keputusan menunjukkan bahawa dos optimum fotokatalis Ti02/ zeolit adalah 1.5g/ L dan masa tindak balas adalah 4h di bawah penyinaran ultraviolet. Kadar penyingkiran nitrogen ammonia dari air kumbahan boleh mencapai 98.92%. Kesan penyingkiran besi tinggi dan nano-chin dioksida di bawah cahaya ultraviolet pada fenol dan ammonia nitrogen telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa kadar penyingkiran nitrogen ammonia adalah 97.5% apabila pH = 9.0 digunakan untuk larutan nitrogen ammonia dengan kepekatan 50mg/L, iaitu 7.8% dan 22.5% lebih tinggi daripada besi tinggi atau chine dioksida sahaja.
Kaedah pengoksidaan pemangkin mempunyai kelebihan kecekapan pembersihan yang tinggi, proses mudah, kawasan bawah kecil, dan lain-lain, dan sering digunakan untuk merawat air sisa ammonia nitrogen tinggi. Kesukaran permohonan adalah bagaimana untuk mencegah kehilangan pemangkin dan perlindungan kakisan peralatan.
Kaedah pengoksidaan ⑤electrochemical
Kaedah pengoksidaan elektrokimia merujuk kepada kaedah mengeluarkan bahan pencemar dalam air dengan menggunakan elektroksidasi dengan aktiviti pemangkin. Faktor yang mempengaruhi adalah ketumpatan semasa, kadar aliran masuk, masa keluar dan masa penyelesaian titik.
Pengoksidaan elektrokimia air sisa ammonia-nitrogen dalam sel elektrolisis aliran beredar telah dikaji, di mana positif adalah elektrik rangkaian Ti/Ru02-TiO2-IR02-SNO2 dan negatifnya. Keputusan menunjukkan bahawa apabila kepekatan ion klorida adalah 400mg/L, kepekatan ammonia nitrogen awal adalah 40mg/L, kadar aliran yang berpengaruh ialah 600ml/min, ketumpatan semasa adalah 20mA/cm, dan masa elektrolitik adalah 90min, nitrogen nitrogen. Ia menunjukkan bahawa pengoksidaan elektrolitik air sisa ammonia-nitrogen mempunyai prospek aplikasi yang baik.
3. Proses penyingkiran nitrogen biokimia
① keseluruhan nitrifikasi dan denitrifikasi
Nitrifikasi dan denitrifikasi keseluruhan proses adalah sejenis kaedah biologi yang telah digunakan secara meluas untuk masa yang lama pada masa ini. Ia menukarkan ammonia nitrogen dalam air kumbahan ke dalam nitrogen melalui satu siri reaksi seperti nitrifikasi dan denitrifikasi di bawah tindakan pelbagai mikroorganisma, untuk mencapai tujuan rawatan air sisa. Proses nitrifikasi dan denitrifikasi untuk menghilangkan nitrogen ammonia perlu melalui dua peringkat:
Reaksi Nitrifikasi: Reaksi nitrifikasi diselesaikan oleh mikroorganisma autotropik aerobik. Dalam keadaan aerobik, nitrogen bukan organik digunakan sebagai sumber nitrogen untuk menukar NH4+ ke NO2-, dan kemudian dioksidakan ke NO3-. Proses nitrifikasi boleh dibahagikan kepada dua peringkat. Pada peringkat kedua, nitrit ditukar kepada nitrat (NO3-) oleh bakteria nitrifying, dan nitrit ditukar kepada nitrat (NO3-) oleh bakteria nitrifying.
Tindak balas denitrifikasi: Reaksi denitrifikasi adalah proses di mana bakteria denitrifying mengurangkan nitrit nitrogen dan nitrat nitrogen kepada nitrogen gas (N2) dalam keadaan hipoksia. Bakteria Denitrifying adalah mikroorganisma heterotropik, yang kebanyakannya tergolong dalam bakteria amfiktik. Dalam keadaan hipoksia, mereka menggunakan oksigen dalam nitrat sebagai penerima elektron dan bahan organik (komponen BOD dalam kumbahan) sebagai penderma elektron untuk menyediakan tenaga dan dioksidakan dan stabil.
Seluruh proses nitrifikasi dan aplikasi kejuruteraan denitrifikasi terutamanya termasuk AO, A2O, parit pengoksidaan, dan lain -lain, yang merupakan kaedah yang lebih matang yang digunakan dalam industri penyingkiran nitrogen biologi.
Kaedah nitrifikasi dan denitrifikasi keseluruhan mempunyai kelebihan kesan stabil, operasi mudah, tiada pencemaran sekunder dan kos rendah. Kaedah ini juga mempunyai beberapa kelemahan, seperti sumber karbon mesti ditambah apabila nisbah C/N dalam air sisa adalah rendah, keperluan suhu agak ketat, kecekapannya rendah pada suhu yang rendah, kawasan yang besar, permintaan oksigen adalah besar, dan beberapa bahan yang berbahaya Di samping itu, kepekatan ammonia nitrogen yang tinggi dalam air sisa juga mempunyai kesan penghambatan terhadap proses nitrifikasi. Oleh itu, pretreatment perlu dilakukan sebelum rawatan air sisa ammonia nitrogen tinggi sehingga kepekatan air sisa ammonia nitrogen kurang dari 500mg/L. Kaedah biologi tradisional sesuai untuk rawatan kumbahan nitrogen ammonia nitrogen yang rendah yang mengandungi bahan organik, seperti kumbahan domestik, air kumbahan kimia, dll.
Nitrifikasi dan denitrifikasi yang sama (SND)
Apabila nitrifikasi dan denitrifikasi dijalankan bersama dalam reaktor yang sama, ia dipanggil penolakan pencernaan serentak (SND). Oksigen yang larut dalam sisa sisa dibatasi oleh kadar penyebaran untuk menghasilkan gradien oksigen yang terlarut di kawasan mikro -laviron pada fLOC atau biofilm, yang menjadikan grafik oksigen yang dilarutkan pada permukaan mikrobik. Lebih mendalam ke dalam floc atau membran, semakin rendah kepekatan oksigen terlarut, mengakibatkan zon anoksik di mana bakteria denitrifying menguasai. Dengan itu membentuk proses pencernaan dan denitrifikasi serentak. Faktor -faktor yang mempengaruhi pencernaan serentak dan denitrifikasi adalah nilai pH, suhu, kealkalian, sumber karbon organik, oksigen terlarut dan usia enapcemar.
Nitrifikasi/denitrifikasi serentak wujud di parit pengoksidaan lari, dan kepekatan oksigen terlarut di antara pendesak berudara di parit pengoksidaan lari secara beransur -ansur menurun, dan oksigen terlarut di bahagian bawah parit pengoksidaan Carrousel adalah lebih rendah daripada di bahagian atas. Kadar pembentukan dan penggunaan nitrogen nitrat di setiap bahagian saluran hampir sama, dan kepekatan ammonia nitrogen dalam saluran sentiasa sangat rendah, yang menunjukkan bahawa tindak balas nitrifikasi dan denitrifikasi berlaku secara serentak dalam saluran pengoksidaan Carrousel.
Kajian mengenai rawatan kumbahan domestik menunjukkan bahawa semakin tinggi CODCR, semakin lengkap denitrifikasi dan lebih baik penyingkiran TN. Kesan oksigen terlarut pada nitrifikasi serentak dan denitrifikasi adalah hebat. Apabila oksigen terlarut dikawal pada 0.5 ~ 2mg/L, jumlah kesan penyingkiran nitrogen adalah baik. Pada masa yang sama, kaedah nitrifikasi dan denitrifikasi menjimatkan reaktor, memendekkan masa reaksi, mempunyai penggunaan tenaga yang rendah, menjimatkan pelaburan, dan mudah untuk mengekalkan nilai pH yang stabil.
③Short-range pencernaan dan denitrifikasi
Dalam reaktor yang sama, bakteria pengoksidaan ammonia digunakan untuk mengoksidakan ammonia kepada nitrit di bawah keadaan aerobik, dan kemudian nitrit secara langsung ditolak untuk menghasilkan nitrogen dengan bahan organik atau sumber karbon luaran sebagai penderma elektron di bawah keadaan hipoksia. Faktor pengaruh nitrifikasi jarak jauh dan denitrifikasi adalah suhu, ammonia bebas, nilai pH dan oksigen terlarut.
Kesan suhu pada nitrifikasi jarak pendek kumbahan perbandaran tanpa air laut dan kumbahan perbandaran dengan 30% air laut. Hasil eksperimen menunjukkan bahawa: untuk kumbahan perbandaran tanpa air laut, meningkatkan suhu adalah kondusif untuk mencapai nitrifikasi jarak pendek. Apabila perkadaran air laut dalam kumbahan domestik adalah 30%, nitrifikasi jarak pendek dapat dicapai dengan lebih baik di bawah keadaan suhu sederhana. Delft University of Technology membangunkan proses Sharon, penggunaan suhu tinggi (kira-kira 30-4090) adalah kondusif untuk percambahan bakteria nitrit, sehingga bakteria nitrit kehilangan persaingan, sementara dengan mengawal usia enapcemar untuk menghapuskan bakteria nitrit, sehingga reaksi nitrifikasi dalam panggung nitrifikasi.
Berdasarkan perbezaan pertalian oksigen antara bakteria nitrit dan bakteria nitrit, Makmal Ekologi Mikrob Gent mengembangkan proses OLAND untuk mencapai pengumpulan nitrogen nitrit dengan mengawal oksigen terlarut untuk menghapuskan bakteria nitrit.
Keputusan ujian perintis rawatan air kumbahan coking oleh nitrifikasi jarak jauh dan denitrifikasi menunjukkan bahawa apabila cod yang berpengaruh, ammonia nitrogen, TN dan kepekatan fenol adalah 1201.6,510.4,540.1 dan 110.4mg/l, codrogogen, 197.1,14.2,181.5 dan 0.4mg/L, masing -masing. Kadar penyingkiran yang sepadan masing -masing adalah 83.6%, 97.2%, 66.4%dan 99.6%.
Proses nitrifikasi dan denitrifikasi jarak pendek tidak melalui peringkat nitrat, menjimatkan sumber karbon yang diperlukan untuk penyingkiran nitrogen biologi. Ia mempunyai kelebihan tertentu untuk air sisa ammonia nitrogen dengan nisbah C/N yang rendah. Nitrifikasi dan denitrifikasi jarak pendek mempunyai kelebihan kurang enapcemar, masa tindak balas pendek dan jumlah reaktor penjimatan. Walau bagaimanapun, nitrifikasi jarak jauh dan denitrifikasi memerlukan pengumpulan nitrit yang stabil dan berkekalan, jadi bagaimana untuk menghalang aktiviti bakteria nitrifying menjadi kunci.
④ Pengoksidaan ammonia anaerobik
Ammoksidasi anaerobik adalah proses pengoksidaan langsung ammonia nitrogen kepada nitrogen oleh bakteria autotropik di bawah keadaan hipoksia, dengan nitrogen nitrogen atau nitrogen nitrous sebagai penerima elektron.
Kesan suhu dan pH pada aktiviti biologi Anammox telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa suhu tindak balas optimum ialah 30 ℃ dan nilai pH ialah 7.8. Kemungkinan reaktor ammox anaerobik untuk merawat salinitas tinggi dan air sisa nitrogen kepekatan tinggi telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa kemasinan yang tinggi dengan ketara menghalang aktiviti Anammox, dan perencatan ini boleh diterbalikkan. Aktiviti ammox anaerobik enapcemar yang tidak diselaraskan adalah 67.5% lebih rendah daripada enapcemar kawalan di bawah kemasinan 30G.L-1 (NAC1). Aktiviti Anammox enapcemar yang disesuaikan adalah 45.1% lebih rendah daripada kawalan. Apabila enapcemar yang disesuaikan dipindahkan dari persekitaran kemasinan yang tinggi ke persekitaran kemasinan yang rendah (tiada air garam), aktiviti ammox anaerobik meningkat sebanyak 43.1%. Walau bagaimanapun, reaktor terdedah kepada penurunan fungsi apabila ia berjalan dalam kemasinan yang tinggi untuk masa yang lama.
Berbanding dengan proses biologi tradisional, Ammox anaerobik adalah teknologi penyingkiran nitrogen biologi yang lebih ekonomik tanpa sumber karbon tambahan, permintaan oksigen yang rendah, tidak memerlukan reagen untuk meneutralkan, dan kurang pengeluaran enapcemar. Kelemahan ammox anaerobik adalah bahawa kelajuan tindak balas adalah perlahan, jumlah reaktor besar, dan sumber karbon tidak menguntungkan ammox anaerobik, yang mempunyai kepentingan praktikal untuk menyelesaikan sisa nitrogen ammonia dengan biodegradability yang lemah.
4. Proses penyingkiran nitrogen penjerapan dan penjerapan
① Kaedah pemisahan membran
Kaedah pemisahan membran adalah menggunakan kebolehtelapan selektif membran untuk secara selektif memisahkan komponen dalam cecair, untuk mencapai tujuan penyingkiran nitrogen ammonia. Termasuk osmosis terbalik, nanofiltrasi, membran deammoniating dan elektrodialisis. Faktor -faktor yang mempengaruhi pemisahan membran adalah ciri -ciri membran, tekanan atau voltan, nilai pH, suhu dan kepekatan nitrogen ammonia.
Menurut kualiti air air sisa ammonia nitrogen yang dilepaskan oleh peleburan nadir bumi, eksperimen osmosis terbalik dilakukan dengan air sisa simulasi NH4C1 dan NACI. Telah didapati bahawa di bawah keadaan yang sama, osmosis terbalik mempunyai kadar penyingkiran NACI yang lebih tinggi, manakala NHCL mempunyai kadar pengeluaran air yang lebih tinggi. Kadar penyingkiran NH4C1 adalah 77.3% selepas rawatan osmosis terbalik, yang boleh digunakan sebagai pretreatment air sisa ammonia nitrogen. Teknologi osmosis terbalik dapat menjimatkan tenaga, kestabilan haba yang baik, tetapi rintangan klorin, rintangan pencemaran adalah miskin.
Proses pemisahan membran nanofiltrasi biokimia digunakan untuk merawat larut pelupusan sampah, sehingga 85% ~ 90% cecair telap telah dilepaskan mengikut piawaian, dan hanya 0% ~ 15% daripada cecair kumbahan dan lumpur pekat dikembalikan ke tangki sampah. Ozturki et al. merawat pelindung pelupusan oddayeri di Turki dengan membran nanofiltrasi, dan kadar penyingkiran ammonia nitrogen adalah kira -kira 72%. Membran nanofiltrasi memerlukan tekanan yang lebih rendah daripada membran osmosis terbalik, mudah dikendalikan.
Sistem membran ammonia yang biasanya digunakan dalam rawatan air kumbahan dengan nitrogen ammonia yang tinggi. Nitrogen ammonia di dalam air mempunyai keseimbangan berikut: NH4- +OH- = NH3 +H2O yang beroperasi, aliran air kumbahan yang mengandungi ammonia di dalam shell modul membran, dan aliran cecair yang menyerap asid dalam paip modul membran. Apabila pH air sisa meningkat atau suhu meningkat, keseimbangan akan beralih ke kanan, dan ion ammonium NH4- menjadi NH3 gas percuma. Pada masa ini, gas NH3 boleh memasuki fasa cecair penyerapan asid dalam paip dari fasa air sisa di dalam shell melalui micropores pada permukaan serat berongga, yang diserap oleh larutan asid dan segera menjadi ionik NH4-. Pastikan pH air sisa di atas 10, dan suhu di atas 35 ° C (di bawah 50 ° C), supaya NH4 dalam fasa air sisa akan terus menjadi NH3 ke penghijrahan fasa cecair penyerapan. Akibatnya, kepekatan ammonia nitrogen di bahagian air sisa menurun secara berterusan. Fasa cecair penyerapan asid, kerana terdapat hanya asid dan NH4-, membentuk garam ammonium yang sangat murni, dan mencapai kepekatan tertentu selepas peredaran berterusan, yang boleh dikitar semula. Di satu pihak, penggunaan teknologi ini dapat meningkatkan kadar penyingkiran nitrogen ammonia dalam air kumbahan, dan sebaliknya, ia dapat mengurangkan jumlah kos operasi sistem rawatan air sisa.
Kaedah ②electrodialysis
Electrodialysis adalah kaedah untuk mengeluarkan pepejal terlarut dari larutan akueus dengan menggunakan voltan antara pasangan membran. Di bawah tindakan voltan, ion ammonia dan ion lain dalam air sisa ammonia-nitrogen diperkaya melalui membran dalam air pekat ammonia, untuk mencapai tujuan penyingkiran.
Kaedah elektrodialisis digunakan untuk merawat air sisa bukan organik dengan kepekatan ammonia nitrogen yang tinggi dan mencapai hasil yang baik. Bagi 2000-3000mg /l air sisa ammonia nitrogen, kadar penyingkiran ammonia nitrogen boleh lebih daripada 85%, dan air ammonia pekat boleh didapati sebanyak 8.9%. Jumlah elektrik yang digunakan semasa operasi elektrodialisis adalah berkadar dengan jumlah ammonia nitrogen dalam air sisa. Rawatan elektrodialisis terhadap air kumbahan tidak terhad oleh nilai pH, suhu dan tekanan, dan mudah untuk beroperasi.
Kelebihan pemisahan membran adalah pemulihan tinggi ammonia nitrogen, operasi mudah, kesan rawatan yang stabil dan tiada pencemaran sekunder. Walau bagaimanapun, dalam rawatan air sisa ammonia nitrogen tinggi, kecuali membran deammoniated, membran lain mudah untuk skala dan menyumbat, dan regenerasi dan backwashing adalah kerap, meningkatkan kos rawatan. Oleh itu, kaedah ini lebih sesuai untuk prapreatment atau rendahnya ammonia nitrogen air kumbahan.
③ Kaedah pertukaran ion
Kaedah pertukaran ion adalah kaedah untuk menghilangkan nitrogen ammonia dari air kumbahan dengan menggunakan bahan -bahan dengan penjerapan selektif yang kuat dari ion ammonia. Bahan penjerapan yang biasa digunakan diaktifkan karbon, zeolit, montmorillonite dan resin pertukaran. Zeolite adalah sejenis silico-aluminate dengan struktur spatial tiga dimensi, struktur liang dan lubang biasa, di antaranya klinoptilolit mempunyai kapasiti penjerapan selektif yang kuat untuk ion ammonia dan harga yang rendah, jadi ia biasanya digunakan sebagai bahan penjerapan untuk ammonia nitrogen pembaziran dalam kejuruteraan. Faktor -faktor yang mempengaruhi kesan rawatan klinoptilolit termasuk saiz zarah, kepekatan ammonia nitrogen yang berpengaruh, masa hubungan, nilai pH dan sebagainya.
Kesan penjerapan zeolit pada nitrogen ammonia adalah jelas, diikuti oleh ranite, dan kesan tanah dan seramisit adalah miskin. Cara utama untuk menghilangkan nitrogen ammonia dari zeolit adalah pertukaran ion, dan kesan penjerapan fizikal sangat kecil. Kesan pertukaran ion ceramit, tanah dan ranit adalah serupa dengan kesan penjerapan fizikal. Kapasiti penjerapan empat pengisi menurun dengan peningkatan suhu dalam julat 15-35 ℃, dan meningkat dengan peningkatan nilai pH dalam julat 3-9. Keseimbangan penjerapan dicapai selepas ayunan 6h.
Kemungkinan untuk menghilangkan nitrogen ammonia dari pelindung pelupusan pelupusan oleh penjerapan zeolit telah dikaji. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa setiap gram zeolit mempunyai potensi penjerapan terhad 15.5mg ammonia nitrogen, apabila saiz zeolit zeolit adalah 30-16 mesh, kadar penyingkiran ammonia nitrogen mencapai 78.5%, dan di bawah saiz penyerapan yang lebih tinggi, saiz zeolit yang lebih tinggi. Kadar penjerapan, dan ia boleh dilaksanakan untuk zeolit sebagai penyerap untuk menghilangkan nitrogen ammonia dari larutan. Pada masa yang sama, ia menunjukkan bahawa kadar penjerapan nitrogen ammonia oleh zeolit adalah rendah, dan sukar bagi zeolit untuk mencapai kapasiti penjerapan tepu dalam operasi praktikal.
Kesan penyingkiran katil zeolit biologi pada nitrogen, COD dan bahan pencemar lain di kumbahan kampung simulasi telah dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa kadar penyingkiran nitrogen ammonia oleh katil zeolit biologi lebih daripada 95%, dan penyingkiran nitrogen nitrat sangat dipengaruhi oleh masa kediaman hidraulik.
Kaedah pertukaran ion mempunyai kelebihan pelaburan kecil, proses mudah, operasi mudah, ketidakpastian kepada racun dan suhu, dan penggunaan semula zeolit dengan pertumbuhan semula. Walau bagaimanapun, apabila merawat air sisa ammonia nitrogen tinggi, regenerasi adalah kerap, yang membawa kesulitan kepada operasi, jadi ia perlu digabungkan dengan kaedah rawatan nitrogen ammonia lain, atau digunakan untuk merawat air sisa nitrogen ammonia rendah.
Pengilang dan Pembekal Zeolite 4A Wholesale | Everbright (cnchemist.com)
Masa Post: Jul-10-2024
