1.Cili është azoti i amoniakut?
Azoti i amoniakut i referohet amoniakut në formën e amoniakut të lirë (ose amoniak jo-jonik, NH3) ose amoniak jonik (NH4+). PH më i lartë dhe përqindja më e lartë e amoniakut të lirë; Përkundrazi, përqindja e kripës së amonit është e lartë.
Azoti i amoniakut është një lëndë ushqyese në ujë, e cila mund të çojë në eutrofikimin e ujit, dhe është ndotësi kryesor që konsumon oksigjenin në ujë, i cili është toksik për peshqit dhe disa organizma ujorë.
Efekti kryesor i dëmshëm i azotit të amoniakut në organizmat ujorë është amoniak i lirë, toksiciteti i të cilit është dhjetëra herë më i madh se ai i kripës së amoniumit, dhe rritet me rritjen e alkalinitetit. Toksiciteti i azotit të amoniakut është i lidhur ngushtë me vlerën e pH dhe temperaturën e ujit të ujit të pishinës, në përgjithësi, aq më i lartë është vlera e pH dhe temperatura e ujit, aq më e fortë është toksiciteti.
Dy metoda të përafërta të ndjeshmërisë kolimetrike që përdoren zakonisht për të përcaktuar amoniakun janë metoda klasike e reagentit Nessler dhe metoda e fenol-hipoklorit. Titrimet dhe metodat elektrike përdoren gjithashtu zakonisht për të përcaktuar amoniakun; Kur përmbajtja e azotit të amoniakut është e lartë, mund të përdoret edhe metoda e titrimit të distilimit. (Standardet Kombëtare përfshijnë metodën e reagentit të Nath, spektrofotometrinë e acidit salicilik, distilimin - metodën e titrimit)
2. Procesi i heqjes së azotit fizik dhe kimik
Method Metoda kimike e reshjeve
Metoda kimike e reshjeve, e njohur gjithashtu si metoda e reshjeve të reshjeve, është të shtoni magnez dhe acid fosforik ose fosfat hidrogjeni në ujërat e zeza që përmban azot të amoniakut, në mënyrë që NH4+ në ujërat e zeza të reagojë me Mg+ dhe PO4- në një zgjidhje ujore për të gjeneruar amoniumin e fosfatit të fosfatit, formulën molekulare është MGNH4P04.6H20. Heqja e azotit të amoniakut. Fosfati i amoniumit të magnezit, i njohur zakonisht si struvite, mund të përdoret si plehrash, aditivë të tokës ose retardant zjarri për ndërtimin e produkteve strukturore. Ekuacioni i reagimit është si më poshtë:
Mg ++ nh4 + + po4 - = mgnh4p04
Faktorët kryesorë që ndikojnë në efektin e trajtimit të reshjeve kimike janë vlera e pH, temperatura, përqendrimi i azotit të amoniakut dhe raporti molar (N (mg+): N (NH4+): N (P04-)). Rezultatet tregojnë se kur vlera e pH është 10 dhe raporti molar i magnezit, azotit dhe fosforit është 1.2: 1: 1.2, efekti i trajtimit është më i mirë.
Duke përdorur klorurin e magnezit dhe fosfatin e hidrogjenit të disodiumit si agjentë precipitues, rezultatet tregojnë se efekti i trajtimit është më i mirë kur vlera e pH është 9.5 dhe raporti molar i magnezit, azotit dhe fosforit është 1.2: 1: 1.
Rezultatet tregojnë se MGC12+NA3PO4.12H20 është superiore ndaj kombinimeve të tjera të agjentëve precipitues. Kur vlera e pH është 10.0, temperatura është 30 ℃, n (mg+): N (NH4+): N (P04-) = 1: 1: 1, përqendrimi në masë i azotit të amoniakut në ujërat e zeza pasi nxiti për 30min është zvogëluar nga 222mg/L para trajtimit në 17mg/L, dhe niveli i heqjes është 92.3%.
Metoda kimike e reshjeve dhe metoda e membranës së lëngshme u kombinuan për trajtimin e përqendrimit të lartë të ujërave të zeza të azotit të amoniakut industrial. Në kushtet e optimizmit të procesit të reshjeve, shkalla e heqjes së azotit të amoniakut arriti në 98.1%, dhe më pas trajtimi i mëtejshëm me metodën e filmit të lëngshëm uli përqendrimin e azotit të amoniakut në 0.005g/L, duke arritur në standardin kombëtar të emetimit të klasit të parë.
Efekti i heqjes së joneve metalikë divalente (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) përveç Mg+në azotin e amoniakut nën veprimin e fosfatit u hetua. Një proces i ri i reshjeve të reshjeve të reshjeve CASO4 u propozua për ujërat e zeza të sulfatit të amonit. Rezultatet tregojnë se rregullatori tradicional NAOH mund të zëvendësohet me gëlqere.
Avantazhi i metodës kimike të reshjeve është se kur përqendrimi i ujërave të zeza të azotit të amoniakut është i lartë, aplikimi i metodave të tjera është i kufizuar, siç është metoda biologjike, metoda e klorimit të pikës së thyerjes, metoda e ndarjes së membranës, metoda e shkëmbimit të joneve, etj. Në këtë kohë, metoda kimike e reshjeve mund të përdoret për para-trajtimin. Efikasiteti i heqjes së metodës kimike të reshjeve është më e mirë, dhe nuk është e kufizuar nga temperatura, dhe operacioni është i thjeshtë. Llumi i precipituar që përmban fosfat të amonit të magnezit mund të përdoret si një pleh i përbërë për të realizuar përdorimin e mbeturinave, duke kompensuar kështu një pjesë të kostos; Nëse mund të kombinohet me disa ndërmarrje industriale që prodhojnë ujërat e zeza të fosfatit dhe ndërmarrjet që prodhojnë shëllirë kripe, ajo mund të kursejë kosto farmaceutike dhe të lehtësojë aplikimin në shkallë të gjerë.
Disavantazhi i metodës kimike të reshjeve është se për shkak të kufizimit të produktit të tretshmërisë së fosfatit të magnezit të amoniumit, pasi azoti i amoniakut në ujërat e zeza arrin një përqendrim të caktuar, efekti i heqjes nuk është i dukshëm dhe kostoja e hyrjes është rritur shumë. Prandaj, metoda kimike e reshjeve duhet të përdoret në kombinim me metoda të tjera të përshtatshme për trajtim të përparuar. Sasia e reagentit të përdorur është e madhe, llumi i prodhuar është i madh, dhe kostoja e trajtimit është e lartë. Futja e joneve të klorurit dhe fosforit të mbetur gjatë dozimit të kimikateve mund të shkaktojë lehtësisht ndotje sekondare.
Prodhuesi dhe furnizuesi i sulfatit me shumicë të aluminit | Everbright (cnchemist.com)
Prodhuesi dhe furnizuesi i fosfatit të natriumit me shumicë dibazik | Everbright (cnchemist.com)
Metoda e fryrë
Heqja e azotit të amoniakut me metodën e fryrjes është të rregullojë vlerën e pH në alkaline, në mënyrë që joni i amoniakut në ujërat e zeza të shndërrohet në amoniak, në mënyrë që të ekzistojë kryesisht në formën e amoniakut të lirë, dhe më pas amoniaku i lirë të merret nga ujërat e zeza përmes gazit bartës, në mënyrë që të arrijë qëllimin e heqjes së amonisë së amoniakut. Faktorët kryesorë që ndikojnë në efikasitetin e fryrjes janë vlera e pH, temperatura, raporti i gazit-lëngut, shkalla e rrjedhës së gazit, përqendrimi fillestar etj. Aktualisht, metoda e goditjes përdoret gjerësisht në trajtimin e ujërave të zeza me përqendrim të lartë të azotit të amoniakut.
U studiua heqja e azotit të amoniakut nga rrjedhja e deponisë me metodën e goditjes. Wasshtë zbuluar se faktorët kryesorë që kontrollojnë efikasitetin e goditjes ishin temperatura, raporti i gazit-lëngut dhe vlera e pH. Kur temperatura e ujit është më e madhe se 2590, raporti i gazit-lëng është rreth 3500, dhe pH është rreth 10.5, shkalla e heqjes mund të arrijë më shumë se 90% për rrjedhjen e deponisë me përqendrimin e azotit të amoniakut aq i lartë sa 2000-4000mg/L. Rezultatet tregojnë se kur pH = 11.5, temperatura e zhveshjes është 80cc dhe koha e zhveshjes është 120min, shkalla e heqjes së azotit të amoniakut në ujërat e zeza mund të arrijë në 99.2%.
Efikasiteti i fryrjes së ujërave të zeza të azotit të përqendrimit të lartë u krye nga kulla e fryrë kundër-frutash. Rezultatet treguan se efikasiteti i fryrjes u rrit me rritjen e vlerës së pH. Sa më i madh të jetë raporti i gazit-lëngut, aq më i madh është forca lëvizëse e transferimit të masës së zhveshjes së amoniakut, dhe efikasiteti i zhveshjes gjithashtu rritet.
Heqja e azotit të amoniakut me metodën e fryrjes është efektive, e lehtë për t’u operuar dhe e lehtë për tu kontrolluar. Azoti i amoniakut të hedhur në erë mund të përdoret si një amortizues me acid sulfurik, dhe paratë e gjeneruara të acidit sulfurik mund të përdoren si pleh. Metoda e goditjes është një teknologji e përdorur zakonisht për heqjen e azotit fizik dhe kimik aktualisht. Sidoqoftë, metoda e goditjes ka disa disavantazhe, të tilla si shkallëzimi i shpeshtë në kullën e goditjes, efikasiteti i ulët i heqjes së azotit të amoniakut në temperaturë të ulët dhe ndotja sekondare e shkaktuar nga gazi i goditjes. Metoda e goditjes në përgjithësi kombinohet me metodat e tjera të trajtimit të ujërave të zeza të azotit të amoniakut për të paracaktuar ujërat e zeza të azotit të amoniakut me përqendrime të larta.
Klorinimi i pikës
Mekanizmi i heqjes së amoniakut me klorinimin e pikës së thyerjes është se gazi i klorit reagon me amoniak për të prodhuar gaz të azotit të padëmshëm, dhe N2 shpëton në atmosferë, duke e bërë burimin e reagimit të vazhdojë në të djathtë. Formula e reagimit është:
HOCL NH4 + + 1.5 -> 0.5 N2 H20 H ++ CL - 1.5 + 2.5 + 1.5)
Kur gazi i klorit transferohet në ujërat e zeza në një pikë të caktuar, përmbajtja e klorit të lirë në ujë është e ulët, dhe përqendrimi i amoniakut është zero. Kur sasia e gazit të klorit kalon pikën, sasia e klorit të lirë në ujë do të rritet, prandaj, pika quhet pika e pushimit, dhe klorizimi në këtë gjendje quhet klorinimi i pikës së thyerjes.
Metoda e klorimit të pikës së thyerjes përdoret për të trajtuar ujërat e zeza të shpimit pas fryrjes së azotit të amoniakut, dhe efekti i trajtimit ndikohet drejtpërdrejt nga procesi i fryrjes së azotit të amoniakut të parafabrikimit. Kur 70% e azotit të amoniakut në ujërat e zeza hiqet me anë të procesit të fryrjes dhe më pas trajtohet me klorinimin e pikës së thyer, përqendrimi në masë i azotit të amoniakut në rrjedhës është më pak se 15mg/L. Zhang Shengli et al. Mori ujërat e zeza të simuluara të azotit të amoniakut me një përqendrim masiv prej 100mg/L si objekt hulumtues, dhe rezultatet e hulumtimit treguan se faktorët kryesorë dhe sekondarë që ndikojnë në heqjen e azotit të amoniakut nga oksidimi i hipoklorit të natriumit ishin raporti i sasisë së klorit ndaj azotit të amoniakut, kohës së reagimit dhe vlerës së pH.
Metoda e klorimit të pikës së thyerjes ka efikasitet të lartë të heqjes së azotit, shkalla e heqjes mund të arrijë 100%, dhe përqendrimi i amoniakut në ujërat e zeza mund të zvogëlohet në zero. Efekti është i qëndrueshëm dhe nuk preket nga temperatura; Pajisjet më pak investimesh, përgjigje e shpejtë dhe e plotë; Ajo ka efektin e sterilizimit dhe dezinfektimit në trupin e ujit. Shtrirja e aplikimit të metodës së klorimit të pikës së thyerjes është se përqendrimi i ujërave të zeza të azotit të amoniakut është më pak se 40mg/L, kështu që metoda e klorimit të pikës së thyerjes përdoret kryesisht për trajtimin e përparuar të ujërave të zeza të azotit të amoniakut. Kërkesa e përdorimit dhe ruajtjes së sigurt është e lartë, kostoja e trajtimit është e lartë, dhe kloraminat e nënprodukteve dhe organikëve të klorinuar do të shkaktojnë ndotje sekondare.
Metoda e oksidimit catalitik
Metoda e oksidimit katalitik është përmes veprimit të katalizatorit, nën një temperaturë dhe presion të caktuar, përmes oksidimit të ajrit, lëndës organike dhe amoniakut në ujërat e zeza mund të oksidohen dhe dekompozohen në substanca të padëmshme si CO2, N2 dhe H2O, për të arritur qëllimin e pastrimit.
Faktorët që ndikojnë në efektin e oksidimit katalitik janë karakteristikat e katalizatorit, temperatura, koha e reagimit, vlera e pH, përqendrimi i azotit të amoniakut, presioni, intensiteti nxitës etj.
Procesi i degradimit të azotit të amoniakut të ozonuar u studiua. Rezultatet treguan se kur u rrit vlera e pH, u prodhua një lloj radikali HO me aftësi të fortë oksidimi, dhe shkalla e oksidimit u përshpejtua ndjeshëm. Studimet tregojnë se ozoni mund të oksidojë azotin e amoniakut në nitrite dhe nitrite në nitrat. Përqendrimi i azotit të amoniakut në ujë zvogëlohet me rritjen e kohës, dhe shkalla e heqjes së azotit të amoniakut është rreth 82%. Cuo-MN02-CE02 u përdor si një katalizator i përbërë për të trajtuar ujërat e zeza të azotit të amoniakut. Rezultatet eksperimentale tregojnë se aktiviteti i oksidimit të katalizatorit të përbërë të sapo përgatitur është përmirësuar ndjeshëm, dhe kushtet e përshtatshme të procesit janë 255 ℃, 4.2MPa dhe pH = 10.8. Në trajtimin e ujërave të zeza të azotit të amoniakut me një përqendrim fillestar prej 1023mg/L, shkalla e heqjes së azotit të amoniakut mund të arrijë në 98% brenda 150min, duke arritur në standardin e shkarkimit sekondar kombëtar (50mg/L).
Performanca katalitike e fotokatalizatorit TiO2 të mbështetur nga zeolite u hetua duke studiuar shkallën e degradimit të azotit të amoniakut në zgjidhjen e acidit sulfurik. Rezultatet tregojnë se doza optimale e fotokatalizatorit TI02/ zeolite është 1.5g/ L dhe koha e reagimit është 4h nën rrezatimin ultravjollcë. Shkalla e heqjes së azotit të amoniakut nga ujërat e zeza mund të arrijë në 98.92%. U studiua efekti i heqjes së dioksidit të hekurit të lartë dhe nano-chin nën dritën ultravjollcë në fenolin dhe azotin e amoniakut. Rezultatet tregojnë se shkalla e heqjes së azotit të amoniakut është 97.5% kur pH = 9.0 aplikohet në tretësirën e azotit të amoniakut me përqendrimin prej 50mg/L, që është 7.8% dhe 22.5% më i lartë se ai i vetëm i hekurit ose dioksidit të lartë të hekurit.
Metoda e oksidimit katalitik ka avantazhet e efikasitetit të pastrimit të lartë, procesit të thjeshtë, zonës së vogël të poshtme, etj., Dhe shpesh përdoret për të trajtuar ujërat e zeza të azotit të amoniakut me qendër të lartë. Vështirësia e aplikimit është se si të parandalohet humbja e katalizatorit dhe mbrojtja nga korrozioni i pajisjeve.
Metoda e oksidimit elektrokimik
Metoda e oksidimit elektrokimik i referohet metodës së largimit të ndotësve në ujë duke përdorur elektroksidimin me aktivitet katalitik. Faktorët ndikues janë densiteti aktual, shkalla e rrjedhës së hyrjes, koha e daljes dhe koha e zgjidhjes së pikës.
U studiua oksidimi elektrokimik i ujërave të zeza të amoniakut-azotit në një qelizë elektrolitike të rrjedhës qarkulluese, ku pozitivi është TI/RU02-TiO2-IR02-SNO2 Elektrik i rrjetit dhe negativi është energji elektrike e rrjetit TI. Rezultatet tregojnë se kur përqendrimi i jonit të klorurit është 400mg/L, përqendrimi fillestar i azotit të amoniakut është 40mg/L, shkalla e rrjedhës me ndikim është 600ml/min, densiteti aktual është 20m/cm, dhe koha elektrolitike është 90min, shkalla e heqjes së azotit të amoniakut është 99.37%. Ai tregon se oksidimi elektrolitik i ujërave të zeza amoniak-nitrogjen ka një perspektivë të mirë të aplikimit.
3. Procesi i heqjes biokimike të azotit
① Nitrifikimi dhe denitrifikimi i tërë
Nitrifikimi dhe denitrifikimi i tërë procesit është një lloj metode biologjike e cila është përdorur gjerësisht për një kohë të gjatë aktualisht. Ai konverton azotin e amoniakut në ujërat e zeza në azot përmes një seri reagimesh të tilla si nitrifikimi dhe denitrifikimi nën veprimin e mikroorganizmave të ndryshëm, në mënyrë që të arrijë qëllimin e trajtimit të ujërave të zeza. Procesi i nitrifikimit dhe denitrifikimit për të hequr azotin e amoniakut duhet të kalojë në dy faza:
Reagimi i nitrifikimit: Reagimi i nitrifikimit përfundon nga mikroorganizmat autotrofikë aerobikë. Në gjendjen aerobike, azoti inorganik përdoret si burim azoti për të kthyer NH4+ në NO2-, dhe më pas oksidohet në NO3-. Procesi i nitrifikimit mund të ndahet në dy faza. Në fazën e dytë, nitriti shndërrohet në nitrat (NO3-) me baktere nitrifikimi, dhe nitriti shndërrohet në nitrat (NO3-) duke bakteret nitrifikuese.
Reagimi i denitrifikimit: Reagimi i denitrifikimit është procesi në të cilin bakteret denitrifikuese zvogëlojnë azotin e nitritit dhe azotin e nitrateve në azot të gaztë (N2) në gjendjen e hipoksisë. Bakteret denitrifikuese janë mikroorganizma heterotrofike, shumica e të cilave i përkasin baktereve amfiktike. Në gjendjen e hipoksisë, ata përdorin oksigjenin në nitrat si pranues të elektroneve dhe lëndë organike (përbërës BOD në ujërat e zeza) si dhurues i elektroneve për të siguruar energji dhe oksidohen dhe stabilizohen.
I gjithë aplikimet e inxhinierisë së nitrifikimit dhe denitrifikimit të procesit përfshijnë kryesisht AO, A2O, hendek oksidimi, etj., E cila është një metodë më e pjekur që përdoret në industrinë e heqjes së azotit biologjik.
E gjithë metoda e nitrifikimit dhe denitrifikimit ka avantazhet e efektit të qëndrueshëm, funksionimit të thjeshtë, asnjë ndotje sekondare dhe kosto të ulët. Kjo metodë gjithashtu ka disa të meta, siç është burimi i karbonit duhet të shtohet kur raporti C/N në ujërat e zeza është i ulët, kërkesa e temperaturës është relativisht e rreptë, efikasiteti është i ulët në temperaturë të ulët, zona është e madhe, kërkesa e oksigjenit është e madhe, dhe disa substanca të dëmshme siç është jonet e metaleve të rënda, kanë një efekt të ngutshëm në mikroorganizma, të cilat duhet të hiqen para se të bartet metoda biologjike. Për më tepër, përqendrimi i lartë i azotit të amoniakut në ujërat e zeza gjithashtu ka një efekt frenues në procesin e nitrifikimit. Prandaj, parafabrikimi duhet të bëhet para trajtimit të ujërave të zeza të azotit të amoniakut me përqendrim të lartë në mënyrë që përqendrimi i ujërave të zeza të azotit të amoniakut të jetë më i vogël se 500mg/L. Metoda tradicionale biologjike është e përshtatshme për trajtimin e ujërave të zeza të azotit me përqendrim të ulët të amoniakut që përmban lëndë organike, siç janë ujërat e zeza shtëpiake, ujërat e zeza kimike, etj.
Nitrifikimi dhe denitrifikimi i shumtë (SND)
Kur nitrifikimi dhe denitrifikimi kryhen së bashku në të njëjtin reaktor, quhet denitrifikim i njëkohshëm i tretjes (SND). Oksigjeni i tretur në ujërat e zeza është i kufizuar nga shkalla e difuzionit për të prodhuar një gradient të oksigjenit të tretur në zonën e mikroenxhonit në rrokullisjen mikrobike ose biofilmin, gjë që bën gradientin e oksigjenit të tretur në sipërfaqen e jashtme të bacës mikrobike ose biofilm të kondensuar ndaj rritjes dhe propagsimit të baktereve ajrobike dhe amonisë së bacitjes. Sa më i thellë në rrokullisje ose membrana, aq më i ulët është përqendrimi i oksigjenit të tretur, duke rezultuar në zonë anoksike ku mbizotërojnë bakteret denitrifikuese. Duke formuar kështu procesin e tretjes dhe denitrifikimit të njëkohshëm. Faktorët që ndikojnë në tretjen dhe denitrifikimin e njëkohshëm janë vlera e pH, temperatura, alkaliniteti, burimi organik i karbonit, oksigjeni i tretur dhe mosha e llumit.
Nitrifikimi/denitrifikimi i njëkohshëm ekzistonte në hendekun e oksidimit të karuselit, dhe përqendrimi i oksigjenit të tretur midis shtytësit të gazuar në gropën e oksidimit të karuselit u ul gradualisht, dhe oksigjeni i tretur në pjesën e poshtme të hendekut të oksidimit të karuselit ishte më i ulët se ai në pjesën e sipërme. Shkalla e formimit dhe konsumit të azotit të nitrateve në secilën pjesë të kanalit janë pothuajse të barabarta, dhe përqendrimi i azotit të amoniakut në kanal është gjithmonë shumë i ulët, gjë që tregon se reaksionet e nitrifikimit dhe denitrifikimit ndodhin njëkohësisht në kanalin e oksidimit të karuselit.
Studimi mbi trajtimin e ujërave të zeza shtëpiake tregon se sa më i lartë të jetë codcr, aq më i plotë është denitrifikimi dhe aq më i mirë është heqja e TN. Efekti i oksigjenit të tretur në nitrifikimin dhe denitrifikimin e njëkohshëm është i madh. Kur oksigjeni i tretur kontrollohet në 0.5 ~ 2mg/L, efekti i përgjithshëm i heqjes së azotit është i mirë. Në të njëjtën kohë, metoda e nitrifikimit dhe denitrifikimit kursen reaktorin, e shkurton kohën e reagimit, ka konsum të ulët të energjisë, kursen investime dhe është e lehtë për të mbajtur vlerën e pH të qëndrueshme.
Tretja dhe denitrifikimi i rangut
Në të njëjtin reaktor, bakteret oksiduese të amoniakut përdoren për të oksiduar amoniakun ndaj nitritit në kushte aerobike, dhe më pas nitriti është denitrifikuar drejtpërdrejt për të prodhuar azot me lëndë organike ose burim të jashtëm të karbonit si donator elektronik në kushtet e hipoksisë. Faktorët e ndikimit të nitrifikimit dhe denitrifikimit me rreze të shkurtër janë temperatura, amoniaku i lirë, vlera e pH dhe oksigjeni i tretur.
Efekti i temperaturës në nitrifikimin me rreze të shkurtër të ujërave të zeza komunale pa ujërat e detit dhe ujërat e zeza komunale me 30% ujë deti. Rezultatet eksperimentale tregojnë se: Për ujërat e zeza komunale pa ujë të detit, rritja e temperaturës është e favorshme për të arritur nitrifikimin me rreze të shkurtër. Kur përqindja e ujërave të detit në ujërat e zeza shtëpiake është 30%, nitrifikimi me rreze të shkurtër mund të arrihet më mirë në kushte të temperaturës së mesme. Universiteti i Teknologjisë Delft zhvilloi procesin Sharon, përdorimi i temperaturës së lartë (rreth 30-4090) është i favorshëm për përhapjen e baktereve të nitritit, në mënyrë që bakteret e nitritit të humbasin konkurrencën, ndërsa duke kontrolluar moshën e llumit për të eleminuar bakteret e nitritit, në mënyrë që reagimi i nitrifikimit në fazën e nitritit.
Bazuar në ndryshimin në afinitetin e oksigjenit midis baktereve të nitritit dhe baktereve të nitritit, Laboratori i Ekologjisë Mikrobiale Gent zhvilloi procesin e oland për të arritur akumulimin e azotit të nitritit duke kontrolluar oksigjenin e tretur për të eleminuar bakteret e nitritit.
Rezultatet e testit pilot të trajtimit të ujërave të zeza të koksit nga nitrifikimi dhe denitrifikimi me rreze të shkurtër tregojnë se kur përqendrimet me ndikim COD, azoti i amoniakut, TN dhe fenol janë 1201.6,510.4,540.1 dhe 110.4mg/L, kodi mesatar i rrjedhës, amoniakët e azotit, përqendrimet e TN dhe fenol janë 197.1.1.1.181. 0.4mg/L, përkatësisht. Normat përkatëse të heqjes ishin përkatësisht 83.6%, 97.2%, 66.4%dhe 99.6%.
Procesi i nitrifikimit dhe denitrifikimit me rreze të shkurtër nuk kalon në fazën e nitrateve, duke kursyer burimin e karbonit të kërkuar për heqjen biologjike të azotit. Ka avantazhe të caktuara për ujërat e zeza të azotit të amoniakut me raport të ulët C/N. Nitrifikimi dhe denitrifikimi me rreze të shkurtër ka avantazhet e më pak llum, kohën e reagimit të shkurtër dhe kursimin e vëllimit të reaktorit. Sidoqoftë, nitrifikimi dhe denitrifikimi me rreze të shkurtër kërkojnë akumulim të qëndrueshëm dhe të qëndrueshëm të nitritit, kështu që si të pengoni në mënyrë efektive aktivitetin e baktereve nitrifikuese bëhet çelësi.
Oks Oksidimi i amoniakut anaerob
Ammoksidimi anaerobe është një proces i oksidimit të drejtpërdrejtë të azotit të amoniakut ndaj azotit nga bakteret autotrofike nën gjendjen e hipoksisë, me azot azot ose azot azotik si pranues i elektroneve.
U studiuan efektet e temperaturës dhe pH në aktivitetin biologjik të Anammox. Rezultatet treguan se temperatura optimale e reagimit ishte 30 ℃ dhe vlera e pH ishte 7.8. Fizibiliteti i reaktorit ammox anaerobe për trajtimin e kripës së lartë dhe ujërave të zeza të azotit të përqendrimit të lartë u studiua. Rezultatet treguan se kripësia e lartë pengoi ndjeshëm aktivitetin e Anammox, dhe ky frenim ishte i kthyeshëm. Aktiviteti anaerob i ammox-it të llumit të pashoqëruar ishte 67.5% më i ulët se ai i llumit të kontrollit nën kripën e 30G.L-1 (NAC1). Aktiviteti anammox i llumit të aklimuar ishte 45.1% më i ulët se ai i kontrollit. Kur llumi i aklamuar u transferua nga një mjedis i lartë i kripës në një mjedis me kripë të ulët (pa shëllirë), aktiviteti anaerob i municionit u rrit me 43.1%. Sidoqoftë, reaktori është i prirur të funksionojë në rënie kur funksionon në kripë të lartë për një kohë të gjatë.
Krahasuar me procesin tradicional biologjik, ammox anaerobe është një teknologji më ekonomike e heqjes së azotit biologjik pa burim shtesë të karbonit, kërkesë të ulët për oksigjen, nuk ka nevojë për reagentë për të neutralizuar, dhe më pak prodhim të llumit. Disavantazhet e municioneve anaerobe janë se shpejtësia e reagimit është e ngadaltë, vëllimi i reaktorit është i madh, dhe burimi i karbonit është i pafavorshëm për municionet anaerobe, e cila ka domethënie praktike për zgjidhjen e ujërave të zeza të azotit të amoniakut me biodegradueshmërinë e dobët.
4. Procesi i heqjes së azotit të ndarjes dhe adsorbimit
Method Metoda e ndarjes së membranës
Metoda e ndarjes së membranës është të përdorë përshkueshmërinë selektive të membranës për të ndarë në mënyrë selektive përbërësit në lëng, në mënyrë që të arrihet qëllimi i heqjes së azotit të amoniakut. Përfshirë osmozën e kundërt, nanofiltrimin, membranën deammoniating dhe elektrodializën. Faktorët që ndikojnë në ndarjen e membranës janë karakteristikat e membranës, presioni ose tensioni, vlera e pH, temperatura dhe përqendrimi i azotit të amoniakut.
Sipas cilësisë së ujit të ujërave të zeza të azotit të amoniakut të shkarkuar nga shkrirja e rrallë e tokës, eksperimenti i kundërt i osmozës u krye me ujërat e zeza të simuluara NH4C1 dhe NaCi. Wasshtë zbuluar se në të njëjtat kushte, osmoza e kundërt ka një shkallë më të lartë largimi të NACI, ndërsa NHCL ka një shkallë më të lartë të prodhimit të ujit. Shkalla e heqjes së NH4C1 është 77.3% pas trajtimit të kundërt të osmozës, i cili mund të përdoret si parathënie e ujërave të zeza të azotit të amoniakut. Teknologjia e kundërt e osmozës mund të kursejë energji, stabilitet të mirë termik, por rezistenca e klorit, rezistenca e ndotjes është e dobët.
Një proces i ndarjes së membranës nanofiltruese biokimike u përdor për të trajtuar rrjedhën e deponisë, në mënyrë që 85% ~ 90% e lëngut të përshkueshëm u shkarkua sipas standardit, dhe vetëm 0% ~ 15% e lëngut të përqendruar të ujërave të zeza dhe baltës u kthyen në rezervuarin e mbeturinave. Ozturki et al. trajtoi rrjedhën e deponisë së Odayeri në Turqi me membranën e nanofiltrimit, dhe shkalla e heqjes së azotit të amoniakut ishte rreth 72%. Membrana e nanofiltrimit kërkon presion më të ulët sesa membrana e kundërt e osmozës, e lehtë për t’u funksionuar.
Sistemi i membranave që heqin amoniakun zakonisht përdoret në trajtimin e ujërave të zeza me azot të lartë të amoniakut. Azoti i amoniakut në ujë ka ekuilibrin e mëposhtëm: NH4- +OH- = NH3 +H2O në veprim, ujërat e zeza që përmbajnë amoniak rrjedh në guaskën e modulit të membranës, dhe lëngu që thith acidin rrjedh në tubin e modulit të membranës. Kur pH i ujërave të zeza rritet ose temperatura rritet, ekuilibri do të zhvendoset në të djathtë, dhe joni i amoniumit NH4- bëhet NH3 i lirë i lirë. Në këtë kohë, NH3 i gaztë mund të hyjë në fazën e lëngshme të thithjes së acidit në tub nga faza e ujërave të zeza në guaskë përmes mikropores në sipërfaqen e fibrës së uritur, e cila thithet nga zgjidhja e acidit dhe menjëherë bëhet jonike NH4-. Mbajeni pH të ujërave të zeza mbi 10, dhe temperatura mbi 35 ° C (nën 50 ° C), në mënyrë që NH4 në fazën e ujërave të zeza të bëhet vazhdimisht NH3 në migrimin e fazës së lëngshme të thithjes. Si rezultat, përqendrimi i azotit të amoniakut në anën e ujërave të zeza u ul vazhdimisht. Faza e lëngshme e thithjes së acidit, sepse ekziston vetëm acid dhe NH4-, formon një kripë amoniumi shumë të pastër, dhe arrin një përqendrim të caktuar pas qarkullimit të vazhdueshëm, i cili mund të riciklohet. Nga njëra anë, përdorimi i kësaj teknologjie mund të përmirësojë shumë shkallën e heqjes së azotit të amoniakut në ujërat e zeza, dhe nga ana tjetër, ai mund të zvogëlojë koston totale të funksionimit të sistemit të trajtimit të ujërave të zeza.
Metoda e ②elektrodializës
Elektrodializa është një metodë e heqjes së solideve të tretura nga zgjidhjet ujore duke aplikuar një tension midis çifteve të membranës. Nën veprimin e tensionit, jonet e amoniakut dhe jonet e tjera në ujërat e zeza të amoniakut-azotit janë pasuruar përmes membranës në ujin e përqendruar të amoniakut, në mënyrë që të arrijnë qëllimin e heqjes.
Metoda e elektrodializës u përdor për të trajtuar ujërat e zeza inorganike me përqendrim të lartë të azotit të amoniakut dhe arriti rezultate të mira. Për ujërat e zeza të azotit 2000-3000mg /L amoniak, shkalla e heqjes së azotit të amoniakut mund të jetë më shumë se 85%, dhe uji i përqendruar i amoniakut mund të merret me 8.9%. Sasia e energjisë elektrike e konsumuar gjatë funksionimit të elektrodializës është proporcionale me sasinë e azotit të amoniakut në ujërat e zeza. Trajtimi i elektrodializës së ujërave të zeza nuk është i kufizuar nga vlera e pH, temperatura dhe presioni, dhe është e lehtë për tu funksionuar.
Përparësitë e ndarjes së membranës janë rikuperimi i lartë i azotit të amoniakut, funksionimi i thjeshtë, efekti i trajtimit të qëndrueshëm dhe asnjë ndotje sekondare. Sidoqoftë, në trajtimin e ujërave të zeza të azotit të amoniakut me përqendrim të lartë, përveç membranës së deammonit, membranat e tjera janë të lehta për tu shkallëzuar dhe bllokuar, dhe rigjenerimi dhe larja e shpinës janë të shpeshta, duke rritur koston e trajtimit. Prandaj, kjo metodë është më e përshtatshme për parafabrikimin ose ujërat e zeza të azotit të amoniakut me përqendrim të ulët.
Method Metoda e shkëmbimit të joneve
Metoda e shkëmbimit të joneve është një metodë për të hequr azotin e amoniakut nga ujërat e zeza duke përdorur materiale me adsorbim të fortë selektiv të joneve të amoniakut. Materialet e adsorbimit të përdorura zakonisht janë aktivizuar karboni, zeoliti, montmorillonite dhe rrëshirë shkëmbimi. Zeoliti është një lloj aluminimi silikoni me strukturë hapësinore tre-dimensionale, strukturë të rregullt të poreve dhe vrimave, midis të cilave klinoptiloliti ka një kapacitet të fortë të adsorbimit selektiv për jonet e amoniakut dhe çmimin e ulët, kështu që përdoret zakonisht si një material adsorption për ujërat e ujërave të amoniakut në inxhinieri. Faktorët që ndikojnë në efektin e trajtimit të klinoptilolitit përfshijnë madhësinë e grimcave, përqendrimin e azotit të amoniakut, kohën e kontaktit, vlerën e pH etj.
Efekti i adsorption i zeolitit në azotin e amoniakut është i dukshëm, i ndjekur nga Ranite, dhe efekti i tokës dhe qeramitit është i dobët. Mënyra kryesore për të hequr azotin e amoniakut nga zeoliti është shkëmbimi i joneve, dhe efekti fizik i adsorbimit është shumë i vogël. Efekti i shkëmbimit jonik të qeramit, tokës dhe ranit është i ngjashëm me efektin e adsorbimit fizik. Kapaciteti i adsorbimit të katër mbushësve u ul me rritjen e temperaturës në intervalin 15-35 ℃, dhe u rrit me rritjen e vlerës së pH në intervalin 3-9. Ekuilibri i adsorbimit u arrit pas lëkundjes 6h.
Meshibiliteti i heqjes së azotit të amoniakut nga rrjedhja e deponisë nga adsorption zeolite u studiua. Rezultatet eksperimentale tregojnë se secila gram zeolite ka një potencial të kufizuar të adsorbimit prej 15.5mg azoti amoniaku, kur madhësia e grimcave të zeolitit është 30-16 rrjetë, shkalla e heqjes së azotit të amoniakut arrin 78.5%, dhe nën të njëjtin kohë adhurimi, dozimi dhe madhësia e grimcave të zeolitit, më e larta e përqendrimit të nutrogjenit të amonisë, të lartë, të adhurimit të adhurimit, të adhurimit të adhurimit, Shkalla, dhe është e mundshme për zeolitin si një adsorbent për të hequr azotin e amoniakut nga rrjedhja. Në të njëjtën kohë, theksohet se shkalla e adsorbimit të azotit të amoniakut nga zeoliti është e ulët, dhe është e vështirë për zeolitin të arrijë kapacitetin e adsorption të ngopjes në funksionimin praktik.
U studiua efekti i heqjes së shtratit biologjik të zeolitit në azot, COD dhe ndotës të tjerë në ujërat e zeza të simuluara të fshatit. Rezultatet tregojnë se shkalla e heqjes së azotit të amoniakut nga shtrati biologjik i zeolitit është më shumë se 95%, dhe heqja e azotit të nitratit ndikohet shumë nga koha e qëndrimit hidraulik.
Metoda e shkëmbimit të joneve ka avantazhet e investimeve të vogla, procesit të thjeshtë, funksionimit të përshtatshëm, pandjeshmërisë ndaj helmit dhe temperaturës, dhe ripërdorimin e zeolitit me rigjenerim. Sidoqoftë, kur trajtoni ujërat e zeza të azotit të amoniakut me përqendrim të lartë, rigjenerimi është i shpeshtë, i cili sjell bezdi në operacion, kështu që duhet të kombinohet me metodat e tjera të trajtimit të azotit të amoniakut, ose të përdoret për të trajtuar ujërat e zeza të azotit të amoniakut me përqendrime të ulëta.
Prodhues dhe furnizues me shumicë 4A Zeolite | Everbright (cnchemist.com)
Koha e Postimit: Korrik-10-2024
