1.Kaj je amonijski dušik?
Amonijak dušik se nanaša na amonijak v obliki prostega amoniaka (ali neionskega amoniaka, NH3) ali ionskega amoniaka (NH4+). Višji pH in večji delež prostega amoniaka; Nasprotno, delež amonijeve soli je velik.
Amoniak dušik je hranilo v vodi, kar lahko privede do evtrofikacije vode, in je glavno onesnaževalo kisika v vodi, ki je strupen za ribe in nekatere vodne organizme.
Glavni škodljivi učinek amoniaka dušika na vodne organizme je prost amonijak, katerega strupenost je več desetkrat večja kot pri amonijevi soli in se povečuje s povečanjem alkalnosti. Toksičnost amoniaka je tesno povezana s pH vrednostjo in temperaturo vode v bazenu, na splošno je višja vrednost pH in temperature vode, močnejša je strupenost.
Dve približni občutljivosti kolonimetrične metode, ki se običajno uporabljata za določanje amoniaka, sta klasična metoda Nessler reagenta in metoda fenol-hipoklorita. Titracije in električne metode se običajno uporabljajo tudi za določanje amoniaka; Ko je vsebnost amoniaka dušika velika, se lahko uporabi tudi metoda titracije destilacije. (Nacionalni standardi vključujejo Nathovo reagentno metodo, spektrofotometrijo salicilne kisline, metoda destilacije - titracije)
2.fizični in kemični postopek odstranjevanja dušika
① metoda kemičnih padavin
Chemical precipitation method, also known as MAP precipitation method, is to add magnesium and phosphoric acid or hydrogen phosphate to the wastewater containing ammonia nitrogen, so that NH4+ in the wastewater reacts with Mg+ and PO4- in an aqueous solution to generate ammonium magnesium phosphate precipitation, the molecular formula is MgNH4P04.6H20, so as to achieve Namen odstranjevanja dušika amoniaka. Magnezijev amonijev fosfat, splošno znan kot Struvit, se lahko uporablja kot kompost, aditiv v tleh ali požar za gradnjo strukturnih proizvodov. Reakcijska enačba je naslednja:
Mg ++ NH4 + + PO4 - = mgnh4p04
Glavni dejavniki, ki vplivajo na učinek zdravljenja kemičnih padavin, so pH vrednost, temperatura, koncentracija amoniaka dušika in molsko razmerje (N (Mg+): N (NH4+): N (P04-)). Rezultati kažejo, da je vrednost pH 10 in molsko razmerje magnezija, dušika in fosforja 1,2: 1: 1,2, je učinek zdravljenja boljši.
Z uporabo magnezijevega klorida in disodijevega vodikovega fosfata kot oborinskih sredstev, rezultati kažejo, da je učinek zdravljenja boljši, kadar je pH vrednost 9,5 in molsko razmerje magnezija, dušika in fosforja 1,2: 1: 1.
Rezultati kažejo, da je MGC12+NA3PO4.12H20 boljši od drugih kombinacij oborjenih sredstev. Kadar je pH vrednost 10,0, je temperatura 30 ℃, n (mg+): n (nh4+): n (p04-) = 1: 1: 1, masna koncentracija amoniaka dušika v odpadni vodi po mešanju za 30min se zmanjša s 222 mg/l pred obdelavo na 17 mg/l in odpravo.
Metoda kemijskih padavin in metoda tekoče membrane sta bila združena za čiščenje odpadne vode z visoko koncentracijo industrijske amoniake dušikove odpadne vode. V pogojih optimizacije procesa padavin je stopnja odstranjevanja amoniaka dušika dosegla 98,1%, nato pa je nadaljnje zdravljenje z metodo tekočega filma zmanjšalo koncentracijo dušika amoniaka na 0,005G/L, kar je doseglo nacionalni standard emisij prvega razreda.
Raziskani so bili učinek odstranjevanja dvovalentnih kovinskih ionov (Ni+, Mn+, Cu+, Fe+), razen Mg+na amonijski dušik v okviru delovanja fosfata. Za odpadno vodo amonijevega sulfata je bil predlagan nov postopek padavine CASO4 padavine. Rezultati kažejo, da lahko tradicionalni regulator NaOH nadomesti z apnom.
Prednost metode kemijskih padavin je, da ko je koncentracija odpadne vode amoniaka dušika visoka, je uporaba drugih metod omejena, kot so biološka metoda, metoda kloriranja prelomne točke, metoda ločevanja membrane, metoda izmenjave ionov itd. V tem času lahko za predhodno zdravljenje uporabimo metodo kemičnih padavin. Učinkovitost odstranjevanja metode kemičnih padavin je boljša in ni omejena s temperaturo, operacija pa je preprosta. Oborjeno blato, ki vsebuje magnezijev amonijev fosfat, se lahko uporabi kot sestavljeno gnojilo za uresničitev uporabe odpadkov in tako izravna del stroškov; Če ga je mogoče kombinirati z nekaterimi industrijskimi podjetji, ki proizvajajo fosfatno odpadno vodo in podjetji, ki proizvajajo slano slanico, lahko prihrani farmacevtske stroške in olajša obsežno uporabo.
Slabost kemijskih padavinskih metod je, da je zaradi omejitve produkta topnosti amonijevega magnezijevega fosfata, potem ko amoniaski dušik v odpadni vodi doseže določeno koncentracijo, učinek odstranitve ni očiten in se vhodni stroški močno povečajo. Zato je treba uporabiti metodo kemičnih padavin v kombinaciji z drugimi metodami, primernimi za napredno zdravljenje. Količina uporabljenega reagenta je velika, proizvedena blata je velika, stroški zdravljenja pa visoki. Uvedba kloridnih ionov in preostalega fosforja med odmerjanjem kemikalij lahko zlahka povzroči sekundarno onesnaženje.
Proizvajalec in dobavitelj veleprodajnega aluminijastega sulfata | Everbright (cnchemist.com)
② Blow off metoda
Odstranjevanje dušika amoniaka z metodo pihanja je prilagoditi vrednost pH alkalnim, tako da se amoniak ion v odpadni vodi pretvori v amoniak, tako da v glavnem obstaja v obliki prostega amoniaka, nato pa se prosti amoniak s pomočjo odpadne vode s pomočjo prevoznika odstrani. Glavni dejavniki, ki vplivajo na učinkovitost pihanja, so pH vrednost, temperatura, razmerje med plinom-tekočino, pretok plina, začetna koncentracija in tako naprej. Trenutno se metoda odmika pogosto uporablja pri čiščenju odpadne vode z visoko koncentracijo amoniaka dušika.
Preučevali smo odstranitev amonijskega dušika z odlagališča odlagališča z metodo odpiranje. Ugotovljeno je bilo, da so bili ključni dejavniki, ki nadzirajo učinkovitost odmikanja, temperatura, razmerje med plinsko-tekočino in pH vrednost. Kadar je temperatura vode večja od 2590, je razmerje med plinsko-tekočino približno 3500, pH pa približno 10,5, lahko stopnja odstranjevanja doseže več kot 90% za izcedno vodo na odlagališču z koncentracijo amoniaka dušika, kar je največ 2000-4000 mg/L. Rezultati kažejo, da ko je pH = 11,5, temperatura odstranjevanja 80ccm, čas odstranjevanja pa 120 minut, lahko stopnja odstranjevanja amoniaka dušika v odpadni vodi doseže 99,2%.
Učinkovitost odpiranje z visoko koncentracijsko amoniakovo dušikovo odpadno vodo je bila izvedena s protitokom odpiranjem stolpa. Rezultati so pokazali, da se je učinkovitost odpiranje povečala s povečanjem vrednosti pH. Večja kot je razmerje med plinsko-tekočino, večja je gonilna sila masnega prenosa amoniaka, poveča se tudi učinkovitost odstranjevanja.
Odstranjevanje dušika amoniaka z metodo pihanja je učinkovito, enostavno upravljanje in enostaven za nadzor. Izpuščeni amonijski dušik se lahko uporablja kot absorber z žveplovo kislino, nastajani denar z žveplovo kislino pa lahko uporabimo kot gnojilo. Metoda Blow-off je trenutno pogosto uporabljena tehnologija za fizikalno in kemično odstranjevanje dušika. Vendar pa ima metoda izklopa nekaj pomanjkljivosti, kot so pogosto skaliranje v stolpu, ki je odvzel nizko amoniakovo odstranjevanje dušika pri nizki temperaturi in sekundarno onesnaženje, ki ga povzroča plin. Metoda izklopa je na splošno kombinirana z drugimi metodami čiščenja odpadne vode z amonijakom za predhodno obdelavo odpadne vode z visoko koncentracijo amoniaka.
③ Breakt Point kloriranje
Mehanizem odstranjevanja amoniaka s kloriranjem prelomne točke je, da klor plin reagira z amonijakom, da proizvaja neškodljivi dušikov plin, N2 pa pobegne v atmosfero, zaradi česar se vir reakcije nadaljuje desno. Formula reakcije je:
HOCL NH4 + + 1,5 -> 0,5 N2 H20 H ++ Cl - 1,5 + 2,5 + 1,5)
Ko se klor plin prenaša v odpadno vodo na določeno točko, je vsebnost prostega klora v vodi nizka, koncentracija amoniaka pa enaka. Ko količina klora prehaja točko, se bo količina prostega klora v vodi povečala, zato se točka imenuje prelomna točka, kloriranje v tem stanju pa se imenuje kloriranje preloma.
Metoda kloriranja prelomne točke se uporablja za obdelavo vrtalne odpadne vode po pihanju amonijaka dušika, na učinek obdelave pa neposredno vpliva postopek predobdelave amoniaka dušika. Ko 70% amoniaka dušika v odpadni vodi odstranimo s postopkom pihanja in nato obdelamo s kloriranjem prelomne točke, je masna koncentracija amoniaka dušika v odtoku manjša od 15 mg/L. Zhang Shengli in sod. Vzeli simulirano amoniavo dušikovo odpadno vodo z masno koncentracijo 100 mg/L kot raziskovalni objekt, rezultati raziskav pa so pokazali, da so bili glavni in sekundarni dejavniki, ki vplivajo na odstranjevanje amoniaskega dušika z oksidacijo natrijevega hipoklorita, razmerje med količinsko razmerje klora in amonia nitrogena in pH.
Metoda kloriranja prelomne točke ima visoko učinkovitost odstranjevanja dušika, stopnja odstranjevanja lahko doseže 100%, koncentracija amoniaka v odpadni vodi pa se lahko zmanjša na nič. Učinek je stabilen in na to ne vpliva temperatura; Manj naložbene opreme, hiter in popoln odziv; Ima učinek sterilizacije in dezinfekcije na vodno telo. Obseg uporabe metode kloriranja prelomne točke je, da je koncentracija odpadne vode amoniaka manjša od 40 mg/L, zato se metoda kloriranja prelomne točke večinoma uporablja za napredno čiščenje odpadne vode amoniaka dušika. Zahteva po varni uporabi in skladiščenju je visoka, stroški zdravljenja so visoki, stranski proizvodi kloramini in klorirani organski pa bodo povzročili sekundarno onesnaževanje.
④ Katalitična metoda oksidacije
Katalitična oksidacijska metoda je z delovanjem katalizatorja, pod določeno temperaturo in tlakom, z oksidacijo zraka, lahko organsko snov in amonijak v kanalizaciji oksidira in razgradi v neškodljive snovi, kot so CO2, N2 in H2O, da dosežemo namen čiščenja.
Dejavniki, ki vplivajo na vpliv katalitične oksidacije, so značilnosti katalizatorja, temperatura, reakcijski čas, vrednost pH, koncentracija amonijaka dušika, tlak, intenzivnost mešanja in tako naprej.
Preučevali smo postopek razgradnje ozoniranega amoniaka. Rezultati so pokazali, da ko se je pH vrednost povečala, je bila nastala nekakšen HO radikal z močno oksidacijsko sposobnostjo, hitrost oksidacije pa je bila znatno pospešena. Študije kažejo, da lahko ozon oksidira amonijak dušik do nitrita in nitrita na nitrat. Koncentracija amoniaka dušika v vodi se zmanjša s povečanjem časa, stopnja odstranjevanja amoniaka dušika pa je približno 82%. CuO-MN02-CE02 je bil uporabljen kot sestavljeni katalizator za zdravljenje amoniake dušikove odpadne vode. Eksperimentalni rezultati kažejo, da je oksidacijska aktivnost novo pripravljenega sestavljenega katalizatorja znatno izboljšana, ustrezni pogoji procesa pa 255 ℃, 4,2MPa in pH = 10,8. Pri čiščenju odpadne vode amoniaka z začetno koncentracijo 1023 mg/L lahko stopnja odstranjevanja amonijanskega dušika v 150 minutah doseže 98%, kar doseže nacionalni sekundarni (50 mg/L) standard praznjenja.
Katalitično delovanje fotokatalizatorja, ki ga podpira zeolit, smo raziskali s preučevanjem hitrosti razgradnje amoniaka dušika v raztopini žveplove kisline. Rezultati kažejo, da je optimalni odmerek fotokatalizatorja TI02/ zeolita 1,5 g/ L, reakcijski čas pa 4H pod ultravijoličnim obsevanjem. Stopnja odstranjevanja amoniaka dušika iz odpadne vode lahko doseže 98,92%. Preučevali smo učinek odstranjevanja visokega železa in nano-kitajskega dioksida pod ultravijolično svetlobo na fenolu in amonijski dušik. Rezultati kažejo, da je stopnja odstranjevanja amoniaka dušika 97,5%, ko se pH = 9,0 uporablja za raztopino dušika amonijaka s koncentracijo 50 mg/L, ki je 7,8% in 22,5% višja od samega visokega železa ali čina dioksida.
Katalitična oksidacijska metoda ima prednosti visoke učinkovitosti čiščenja, preprostega procesa, majhnega spodnjega območja itd., Pogosto pa se uporablja za zdravljenje odpadne vode z visoko koncentracijo amoniaka. Težava uporabe je, kako preprečiti izgubo katalizatorja in korozijske zaščite opreme.
⑤elektrokemična metoda oksidacije
Metoda elektrokemične oksidacije se nanaša na metodo odstranjevanja onesnaževal v vodi z uporabo elektrooksidacije s katalitično aktivnostjo. Vplivni dejavniki so gostota toka, hitrost dovoda, čas odtoka in čas raztopine točk.
Proučevala je elektrokemična oksidacija odpadne vode amoniaka-dušikove odpadne vode v elektrolitski celici, kjer je pozitivna električna energija TI/RU02-TIO2-IR02-SNO2 in negativna električna energija TI. Rezultati kažejo, da ko je koncentracija kloridnih ionov 400 mg/L, je začetna koncentracija dušika amoniaka 40 mg/L, vplivna hitrost pretoka je 600 ml/min, toka gostota 20mA/cm, elektrolitični čas pa je 90min, amonia nitrogen je 99,37%. Pokaže, da ima elektrolitična oksidacija amoniak-dušikove odpadne vode dobro možnost uporabe.
3. Proces odstranjevanja biokemičnega dušika
① Celotna nitrifikacija in denitrifikacija
Nitrifikacija in denitrifikacija celotnega procesa je nekakšna biološka metoda, ki se trenutno že dolgo uporablja. Amoniak dušik v odpadni vodi pretvori v dušik z vrsto reakcij, kot sta nitrifikacija in denitrifikacija v okviru delovanja različnih mikroorganizmov, da bi dosegli namen čiščenja odpadne vode. Postopek nitrifikacije in denitrifikacije za odstranjevanje amoniaka mora iti skozi dve stopnji:
Reakcija nitrifikacije: reakcija nitrifikacije je zaključena z aerobnimi avtotrofičnimi mikroorganizmi. V aerobnem stanju se anorganski dušik uporablja kot vir dušika za pretvorbo NH4+ v NO2-, nato pa se oksidira v NO3-. Postopek nitrifikacije lahko razdelimo na dve stopnji. V drugi fazi se nitrit pretvori v nitrat (NO3-) z nitrificirajočimi bakterijami, nitrit pa se pretvori v nitrat (NO3-) z nitrificirajočimi bakterijami.
Reakcija denitrifikacije: Reakcija denitrifikacije je proces, v katerem denitrifikacijske bakterije zmanjšajo nitrit dušik in nitrit dušik na plinast dušik (N2) v stanju hipoksije. Denitrifikacijske bakterije so heterotrofni mikroorganizmi, večina pa pripada amfiktičnim bakterijam. V stanju hipoksije uporabljajo kisik v nitratu kot sprejemnik elektronov in organske snovi (komponenta BOP v kanalizaciji) kot darovalca elektronov, da bi zagotovili energijo in se oksidirali in stabilizirali.
Celotna inženirska aplikacija za nitrifikacijo in denitrifikacijo vključujejo predvsem AO, A2O, oksidacijsko jarek itd., Ki je bolj zrela metoda, ki se uporablja v industriji odstranjevanja biološkega odstranjevanja dušika.
Celotna metoda nitrifikacije in denitrifikacije ima prednosti stabilnega učinka, preprostega delovanja, sekundarnega onesnaževanja in nizkih stroškov. Ta metoda ima tudi nekatere pomanjkljivosti, kot je vir ogljika, če je razmerje C/N v odpadni vodi nizko, temperaturna zahteva je relativno stroga, učinkovitost je nizka pri nizki temperaturi, območje je veliko, povpraševanje po kisiku je veliko, nekatere škodljive snovi, kot so ioni s težkimi kovinami, pa imajo pred tem, da se pred biolorganizmi na mikroorganizmi izvajajo učinek na mikroorganizmi, ki jih je treba odstraniti, da se lahko odpravijo na mikroorganizme, ki jih je treba odstraniti. Poleg tega ima visoka koncentracija amonijskega dušika v odpadni vodi tudi zaviralni učinek na postopek nitrifikacije. Zato je treba pred čiščenjem visoko koncentracijskega amoniaka dušikove odpadne vode izvesti predhodno obdelavo, tako da je koncentracija odpadne vode amoniaka dušika manjša od 500 mg/L. Tradicionalna biološka metoda je primerna za obdelavo odpadne vode z nizko koncentracijo amoniaka, ki vsebuje organsko snov, kot so domača kanalizacija, kemična odpadna voda itd.
②Splošna nitrifikacija in denitrifikacija (SND)
Kadar se v istem reaktorju izvajata nitrifikacija in denitrifikacija, se imenuje hkratna prebavna denitrifikacija (SND). Raztopljeni kisik v odpadni vodi je omejen s hitrostjo difuzije, da nastane raztopljeni gradient kisika v območju mikrookola na mikrobnem floku ali biofilmu, zaradi česar se raztopljeni gradient kisika na zunanji površini mikrobne floka ali biofilma, ki se prenašajo za rast in širjenje aerobične bakterije. Globlje v flok ali membrano, nižja je koncentracija raztopljenega kisika, kar ima za posledico anoksično območje, kjer prevladujejo denitrificirajoče bakterije. Tako tvori hkratno prebavo in proces denitrifikacije. Dejavniki, ki vplivajo na hkratno prebavo in denitrifikacijo, so pH vrednost, temperatura, alkalnost, organski vir ogljika, raztopljeni kisik in starost blata.
Hkratna nitrifikacija/denitrifikacija je obstajala v oksidacijskem jarku Carrousel, koncentracija raztopljenega kisika med zrakoplomskim rolovnikom v oksidacijskem jarku Carrousel pa se je postopoma zmanjševala, raztopljeni kisik v spodnjem delu oksidacijskega jarka karperal pa je bila nižja kot v zgornjem delu. Stopnje tvorbe in porabe nitratnega dušika v vsakem delu kanala sta skoraj enaki, koncentracija amoniaka v kanalu pa je vedno zelo nizka, kar kaže, da se reakcije nitrifikacije in denitrifikacije pojavljajo hkrati v kanalu oksidacijskega kariala.
Študija o obdelavi domačih kanalizacij kaže, da je višji CODCR, bolj popolna je denitrifikacija in boljše odstranitev TN. Učinek raztopljenega kisika na hkratno nitrifikacijo in denitrifikacijo je velik. Ko se raztopljeni kisik nadzoruje pri 0,5 ~ 2mg/L, je skupni učinek odstranjevanja dušika dober. Hkrati metoda nitrifikacije in denitrifikacije prihrani reaktor, Shorters Reaction Time, ima nizko porabo energije, prihrani naložbe in je enostavno ohraniti vrednost pH.
Prebava in denitrifikacija
V istem reaktorju se amoniak oksidacijske bakterije uporabljajo za oksidacijo amoniaka do nitrita v aerobnih pogojih, nato pa je nitrit neposredno denitrificiran, da nastane dušik z organsko snovjo ali zunanjim virom ogljika kot darovalca elektronov pod pogoji hipoksije. Vplivni dejavniki nitrifikacije in denitrifikacije kratkega dosega so temperatura, prosti amonijak, pH vrednost in raztopljeni kisik.
Vpliv temperature na kratkoročno nitrifikacijo komunalne kanalizacije brez morske vode in komunalne kanalizacije s 30% morske vode. Eksperimentalni rezultati kažejo, da: za komunalno kanalizacijo brez morske vode je zvišanje temperature pripomore k doseganju nitrifikacije kratkega dosega. Kadar je delež morske vode v domači kanalizaciji 30%, lahko nitrifikacija kratkega dosega dosežemo bolje v srednjih temperaturnih pogojih. Delft University of Technology je razvil proces Sharon, uporaba visoke temperature (približno 30-4090) je pripomogla k širjenju nitritskih bakterij, tako da nitritne bakterije izgubijo konkurenco, medtem ko z nadzorom starosti blata za odpravo nitritskih bakterij, tako da se nitrifikacijska bakterija v fazi nitrita.
Na podlagi razlike v afiniteti kisika med nitritskimi bakterijami in nitritnimi bakterijami je laboratorij za mikrobno ekologijo razvil oland postopek, da bi dosegel kopičenje nitritskega dušika z nadzorom raztopljenega kisika za odpravo nitritnih bakterij.
The pilot test results of the treatment of coking wastewater by short-range nitrification and denitrification show that when the influent COD, ammonia nitrogen,TN and phenol concentrations are 1201.6,510.4,540.1 and 110.4mg/L, the average effluent COD, ammonia nitrogen,TN and phenol concentrations are 197.1,14,2,181,5 oziroma 0,4 mg/l. Ustrezne stopnje odstranitve so bile 83,6%, 97,2%, 66,4%oziroma 99,6%.
Postopek nitrifikacije in denitrifikacije kratkega dosega ne gre skozi fazo nitrata, s čimer varčuje vir ogljika, potreben za odstranjevanje biološkega dušika. Ima določene prednosti za amoniakovo dušikovo odpadno vodo z nizkim razmerjem C/N. Nitrifikacija in denitrifikacija kratkega dosega imata prednosti manj blata, kratkega reakcijskega časa in prostornine reaktorja. Vendar pa nitrifikacija in denitrifikacija kratkega dosega zahtevata stabilno in trajno kopičenje nitrita, zato je ključno, kako učinkovito zavirati aktivnost nitrificirajočih bakterij.
④ Anaerobna oksidacija amoniaka
Anaerobna ammoksidacija je proces neposredne oksidacije amoniaka dušika v dušik z avtotrofičnimi bakterijami pod pogojem hipoksije z dušikovim dušikom ali dušikovim dušikom kot sprejemnikom elektronov.
Preučevali smo učinke temperature in pH na biološko aktivnost anammoksa. Rezultati so pokazali, da je bila optimalna reakcijska temperatura 30 ℃, pH pa 7,8. Preučevali smo izvedljivost anaerobnega ammox reaktorja za zdravljenje visoke slanosti in visoko koncentracijske dušikove odpadne vode. Rezultati so pokazali, da visoka slanost znatno zavira aktivnost anammoksa in ta inhibicija je bila reverzibilna. Anaerobna ammox aktivnost nepoklicanega blata je bila 67,5% nižja kot pri kontrolnem blatu pod slanostjo 30G.L-1 (NAC1). Aktivnost anammoksa aklimatiziranega blata je bila za 45,1% nižja kot pri nadzoru. Ko se je aklimatizirano blato prenesel iz okolja z visoko slanostjo v okolje z nizko slanostjo (brez slanice), se je aktivnost anaerobnih strelcev povečala za 43,1%. Vendar je reaktor nagnjen k upadu funkcije, ko dolgo časa teče v visoki slanosti.
V primerjavi s tradicionalnim biološkim procesom je anaerobni ammox bolj ekonomična biološka tehnologija odstranjevanja dušika brez dodatnega vira ogljika, povpraševanja po nizkem kisiku, ni potrebe po reagentih za nevtralizacijo in manj proizvodnje blata. Slabosti anaerobnega strelišča so, da je reakcijska hitrost počasna, prostornina reaktorja je velika, vir ogljika pa je neugoden za anaerobni ammox, ki ima praktičen pomen za reševanje amoniaške dušikove odpadne vode s slabo biološko razgradljivostjo.
4. Proces odstranjevanja dušika in adsorpcije
① Metoda ločevanja membrane
Metoda ločevanja membrane je uporaba selektivne prepustnosti membrane za selektivno ločevanje komponent v tekočini, da se doseže namen odstranjevanja amoniaka dušika. Vključno z reverzno osmozo, nanofiltracijo, deammoniatično membrano in elektrodializo. Dejavniki, ki vplivajo na ločitev membrane, so značilnosti membrane, tlak ali napetost, pH vrednost, temperatura in koncentracija dušika amonijaka.
Glede na kakovost vode amoniake dušikove odpadne vode, ki jo je izpustil redko zemeljsko talilnico, je bil poskus reverzne osmoze izveden z odpadno vodo NH4C1 in NACI. Ugotovljeno je bilo, da ima v enakih pogojih reverzno osmozo višjo stopnjo odstranjevanja NACI, medtem ko ima NHCL višjo stopnjo proizvodnje vode. Stopnja odstranjevanja NH4C1 je 77,3% po obdelavi reverzne osmoze, ki se lahko uporabi kot predhodno obdelavo odpadne vode amoniaka dušika. Tehnologija reverzne osmoze lahko prihrani energijo, dobro toplotno stabilnost, vendar je odpornost proti kloru, odpornost na onesnaževanje je slaba.
Za zdravljenje izcedne vode na odlagališču je bil uporabljen biokemični postopek ločevanja nanofiltracije membrane, tako da je bilo 85% ~ 90% prepustne tekočine izpuščeno po standardu in le 0% ~ 15% koncentrirane kanalizacijske tekočine in blata vrnemo v rezervoar za smeti. Ozturki et al. Z nanofiltracijsko membrano je zdravila odlagališče Odayeri v Turčiji, stopnja odstranjevanja amoniaskega dušika pa je znašala približno 72%. Membrana nanofiltracije zahteva nižji tlak kot membrana reverzne osmoze, ki je enostavna za upravljanje.
Sistem membrane, ki oddaja amoniak, se običajno uporablja pri čiščenju odpadne vode z visokim amonijskim dušikom. Amonijski dušik v vodi ima naslednje ravnovesje: NH4- +OH- = NH3 +H2O v delovanju, odpadne vode, ki vsebuje amonijak, v lupini membranskega modula, in kislinski tekoči tok v cevi membranskega modula. Ko se pH odpadne vode poveča ali se temperatura dvigne, se bo ravnotežje premaknilo v desno, amonijev ion NH4- postane prosti plinasti NH3. V tem času lahko plinovodni NH3 vstopi v kislinsko absorpcijsko tekočo fazo v cevi iz faze odpadne vode v lupini skozi mikropore na površini votlega vlakna, ki jo absorbira kislina raztopina in takoj postane ionski NH4-. PH odpadne vode hranite nad 10 in temperaturo nad 35 ° C (pod 50 ° C), tako da bo NH4 v fazi odpadne vode nenehno postal NH3 na migracijo absorpcijske tekočine. Posledično se je koncentracija amoniaka dušika na strani odpadne vode neprekinjeno zmanjševala. Tekoča faza absorpcije kisline, ker obstaja samo kislina in NH4-, tvori zelo čisto amonijevo sol in doseže določeno koncentracijo po neprekinjenem obtoku, ki jo je mogoče reciklirati. Po eni strani lahko uporaba te tehnologije močno izboljša stopnjo odstranjevanja amoniaka dušika v odpadni vodi, po drugi strani pa lahko zmanjša skupne obratovalne stroške sistema za čiščenje odpadne vode.
②elektrodializa metoda
Elektrodializa je metoda odstranjevanja raztopljenih trdnih snovi iz vodnih raztopin z uporabo napetosti med membranskimi pari. Pod napetostjo se amonijski ioni in drugi ioni v amoniak-dušikovi odpadni vodi obogatijo z membrano v koncentrirani vodi, ki vsebuje amonijak, da bi dosegli namen odstranjevanja.
Metoda elektrodialize je bila uporabljena za zdravljenje anorganske odpadne vode z visoko koncentracijo amoniaka dušika in dosegla dobre rezultate. Za 2000-3000 mg /l amoniake dušikova odpadna voda je lahko stopnja odstranjevanja amoniaka dušika več kot 85%, koncentrirano amonialno vodo pa lahko dobimo za 8,9%. Količina porabe električne energije med delovanjem elektrodialize je sorazmerna s količino amoniaka dušika v odpadni vodi. Elektrodializa obdelava odpadne vode ni omejena s pH vrednostjo, temperaturo in tlakom in je enostavno upravljati.
Prednosti ločitve membrane so visoko okrevanje dušika amoniaka, preprosto delovanje, stabilen učinek zdravljenja in brez sekundarnega onesnaženja. Vendar pa je pri obdelavi odpadne vode z visoko koncentracijo amoniaka dušikova voda, razen deammoniated membrane, druge membrane enostavne za zamašenje in zamašenje, regeneracija in pranje pa so pogosti, kar povečuje stroške obdelave. Zato je ta metoda bolj primerna za predhodno obdelavo ali nizko koncentracijsko amoniakovo dušikovo odpadno vodo.
Metoda izmenjave ionov
Metoda ionske izmenjave je metoda za odstranjevanje amoniaka dušika iz odpadne vode z uporabo materialov z močno selektivno adsorpcijo amoniaskih ionov. Pogosto uporabljeni adsorpcijski materiali so aktivirani ogljik, zeolit, montmorillonit in izmenjava smole. Zeolit je nekakšen siliko-aluminat s tridimenzionalno prostorsko strukturo, redno strukturo por in luknjami, med katerimi ima klinoptilolit močno selektivno adsorpcijsko zmogljivost za amonijanske ione in nizko ceno, zato se običajno uporablja kot adsorpcijski material za amonijsko odpadno vodo v inženirstvu. Dejavniki, ki vplivajo na učinek zdravljenja klinoptilolita, vključujejo velikost delcev, vplivno koncentracijo dušika amonijaka, čas stika, vrednost pH in tako naprej.
Adsorpcijski učinek zeolita na amonijski dušik je očiten, sledi ranit, učinek tal in keramizije pa slab. Glavni način za odstranjevanje amoniaka dušika iz zeolita je ionska izmenjava, fizični adsorpcijski učinek pa je zelo majhen. Ionski izmenjalni učinek ceramita, zemlje in ranita je podoben fizičnemu adsorpcijskemu učinku. Adsorpcijska zmogljivost štirih polnil se je zmanjšala s povečanjem temperature v območju 15-35 ℃ in se povečala s povečanjem pH vrednosti v območju 3-9. Adsorpcijsko ravnovesje je bilo doseženo po 6h nihanju.
Preučena je bila izvedljivost odstranitve amoniaka iz odlagališča z izcedno adsorpcijo na odlagališčih. The experimental results show that each gram of zeolite has a limited adsorption potential of 15.5mg ammonia nitrogen, when the zeolite particle size is 30-16 mesh, the removal rate of ammonia nitrogen reaches 78.5%, and under the same adsorption time, dosage and zeolite particle size, the higher the influent ammonia nitrogen concentration, the higher the Hitrost adsorpcije in za zeolit je izvedljiva kot adsorbent za odstranjevanje amoniaka iz izcedne naprave. Hkrati je poudarjeno, da je stopnja adsorpcije amoniaka dušika z zeolitom nizka, zeolit pa je težko doseči adsorpcijsko sposobnost nasičenosti pri praktičnem delovanju.
Preučevali smo učinek odstranjevanja biološke zeolitne postelje na dušik, trsko in druga onesnaževala v simulirani vaški kanalizaciji. Rezultati kažejo, da je stopnja odstranjevanja dušika amoniaka z biološkim zeolitnim dnom več kot 95%, na odstranjevanje nitratnega dušika pa močno vpliva hidravlični čas bivanja.
Metoda ionske izmenjave ima prednosti majhnih naložb, preprostega procesa, priročnega delovanja, neobčutljivosti za strup in temperaturo ter ponovno uporabo zeolita z regeneracijo. Vendar pa je pri zdravljenju z visoko koncentracijo amoniaka dušikova odpadna voda pogosta regeneracija, kar prinaša neprijetnost pri operaciji, zato jo je treba kombinirati z drugimi metodami čiščenja amoniaka dušika ali uporabiti za zdravljenje z nizko koncentracijo amoniake dušikovo odpadno vodo.
Trgovina 4A proizvajalec in dobavitelj zeolita | Everbright (cnchemist.com)
Čas objave: julij-10-2024
