1. Çfarë është azoti i amoniakut?
Azoti i amoniakut i referohet amoniakut në formën e amoniakut të lirë (ose amoniakut jo-jonik, NH3) ose amoniakut jonik (NH4+).PH më i lartë dhe përqindje 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 oksigjen në ujë, i cili është toksik për peshqit dhe disa organizma ujorë.
Efekti kryesor i dëmshëm i azotit të amoniakut në organizmat ujorë është amoniaku i lirë, toksiciteti i të cilit është dhjetëra herë më i madh se ai i kripës së amonit 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, sa më e lartë të jetë vlera e pH dhe temperatura e ujit, aq më i fortë është toksiciteti.
Dy metoda kolorimetrike me ndjeshmëri të përafërt që përdoren zakonisht për përcaktimin e amoniakut janë metoda klasike e reagentit Nessler dhe metoda 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-it, spektrofotometrinë e acidit salicilik, metodën e distilimit - titrimit)
2.Procesi i heqjes fizike dhe kimike të azotit
① Metoda kimike e precipitimit
Metoda kimike e precipitimit, e njohur edhe si metoda e reshjeve MAP, është shtimi i magnezit dhe acidit fosforik ose hidrogjenfosfatit në ujërat e zeza që përmbajnë azot amoniak, në mënyrë që NH4+ në ujërat e zeza të reagojë me Mg+ dhe PO4- në një tretësirë ujore për të gjeneruar precipitimin e amonit magnezit. , formula molekulare është MgNH4P04.6H20, në mënyrë që të arrihet qëllimi i heqjes së azotit të amoniakut.Fosfati i amoniumit të magnezit, i njohur zakonisht si struvit, mund të përdoret si plehrash, aditiv i tokës ose rezistent ndaj zjarrit 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 klorur magnezi dhe hidrogjen fosfat dinatriumi 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 superior 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 masiv i azotit të amoniakut në ujërat e zeza pas trazimit për 30 minuta zvogëlohet. nga 222 mg/L para trajtimit në 17 mg/L, dhe shkalla e largimit është 92.3%.
Metoda e precipitimit kimik dhe metoda e membranës së lëngshme u kombinuan për trajtimin e ujërave të zeza industriale me azot amoniak me përqendrim të lartë.Në kushtet e optimizimit të procesit të reshjeve, shkalla e largimit të 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 0,005 g/L, duke arritur standardin kombëtar të emetimit të klasit të parë.
Është hulumtuar efekti i heqjes së joneve të metaleve dyvalente (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) përveç Mg+ në azotin e amoniakut nën veprimin e fosfatit.Një proces i ri i reshjeve të CaSO4-MAP u propozua për ujërat e zeza të sulfatit të amonit.Rezultatet tregojnë se rregullatori tradicional NaOH mund të zëvendësohet me gëlqere.
Avantazhi i metodës së reshjeve kimike është se kur përqendrimi i ujërave të zeza me azot amoniak është i lartë, aplikimi i metodave të tjera është i kufizuar, si metoda biologjike, metoda e klorinimit në pikën e thyerjes, metoda e ndarjes me membranë, metoda e shkëmbimit të joneve, etj. Metoda e precipitimit kimik mund të përdoret për para-trajtim.Efikasiteti i heqjes së metodës së reshjeve kimike është më i mirë, dhe nuk kufizohet nga temperatura, dhe funksionimi është i thjeshtë.Llumi i precipituar që përmban fosfat amonium magnez mund të përdoret si pleh i përbërë për të realizuar shfrytëzimin e mbetjeve, duke kompensuar kështu një pjesë të kostos;Nëse mund të kombinohet me disa ndërmarrje industriale që prodhojnë ujëra të zeza fosfate dhe ndërmarrje që prodhojnë shëllirë të kripur, mund të kursejë kostot farmaceutike dhe të lehtësojë aplikimin në shkallë të gjerë.
Disavantazhi i metodës së reshjeve kimike është se për shkak të kufizimit të tretshmërisë së produktit të fosfatit të magnezit të amonit, pasi azoti i amoniakut në ujërat e zeza arrin një përqendrim të caktuar, efekti i heqjes nuk është i dukshëm dhe kostoja e hyrjes rritet shumë.Prandaj, metoda e precipitimit kimik duhet të përdoret në kombinim me metoda të tjera të përshtatshme për trajtim të avancuar.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 dytësore.
Prodhues dhe Furnizues me shumicë sulfate alumini |EVERBRIGHT (cnhemist.com)
Prodhuesi dhe Furnizuesi i Fosfatit Dibazik të Natriumit me Shumicë |EVERBRIGHT (cnhemist.com)
② metodë e goditjes
Heqja e azotit të amoniakut me anë të fryrjes bëhet me rregullimin e vlerës së 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 të nxirret amoniaku i lirë. të ujërave të zeza përmes gazit bartës, në mënyrë që të arrihet qëllimi i largimit të azotit të amoniakut.Faktorët kryesorë që ndikojnë në efikasitetin e fryrjes janë vlera e pH, temperatura, raporti gaz-lëng, shpejtësia e rrjedhjes së gazit, përqendrimi fillestar etj.Aktualisht, metoda e fryrjes përdoret gjerësisht në trajtimin e ujërave të zeza me përqendrim të lartë të azotit të amoniakut.
U studiua heqja e azotit të amoniakut nga kullimi i landfillit me metodën e fryrjes.U zbulua se faktorët kryesorë që kontrollonin efikasitetin e fryrjes ishin temperatura, raporti gaz-lëng dhe vlera e pH.Kur temperatura e ujit është më e madhe se 2590, raporti gaz-lëng është rreth 3500, dhe pH është rreth 10,5, shkalla e largimit mund të arrijë më shumë se 90% për rrjedhjen e landfillit me përqendrim të azotit të amoniakut deri në 2000-4000 mg/ L.Rezultatet tregojnë se kur pH=11.5, temperatura e zhveshjes është 80 cC dhe koha e zhveshjes është 120 min, shkalla e largimit të azotit të amoniakut në ujërat e zeza mund të arrijë 99.2%.
Efikasiteti i fryrjes së ujërave të zeza të azotit të amoniakut me përqendrim të lartë u krye nga kulla e fryrjes kundër rrymës.Rezultatet treguan se efikasiteti i fryrjes u rrit me rritjen e vlerës së pH.Sa më i madh të jetë raporti gaz-lëng, aq më e madhe është forca lëvizëse e transferimit të masës së zhveshjes së amoniakut dhe rritet gjithashtu efikasiteti i zhveshjes.
Heqja e azotit të amoniakut me metodën e fryrjes është efektive, e lehtë për t'u përdorur dhe e lehtë për t'u kontrolluar.Azoti i amoniakut i fryrë mund të përdoret si një absorbues me acid sulfurik, dhe paratë e prodhuara të acidit sulfurik mund të përdoren si pleh.Metoda e fryrjes është një teknologji e përdorur zakonisht për heqjen fizike dhe kimike të azotit aktualisht.Megjithatë, metoda e fryrjes ka disa disavantazhe, të tilla si shkallëzimi i shpeshtë në kullën e fryrjes, efikasiteti i ulët i heqjes së azotit të amoniakut në temperaturë të ulët dhe ndotja dytësore e shkaktuar nga gazi fryrës.Metoda e fryrjes përgjithësisht kombinohet me metoda të tjera të trajtimit të ujërave të zeza me azot amoniak për të para-trajtuar ujërat e zeza me azot amoniak me përqendrim të lartë.
③ Klorimi në pikën e thyerjes
Mekanizmi i heqjes së amoniakut nga klorifikimi në pikën e thyerjes është se gazi i klorit reagon me amoniak për të prodhuar gaz të padëmshëm azot, dhe N2 del 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 thyerjes, dhe klorifikimi në këtë gjendje quhet klorimi i pikës së thyerjes.
Metoda e klorinimit të pikës së thyerjes përdoret për trajtimin e ujërave të zeza të shpimit pas fryrjes së azotit të amoniakut, dhe efekti i trajtimit ndikohet drejtpërdrejt nga procesi i fryrjes së azotit të amoniakut të para-trajtimit.Kur 70% e azotit të amoniakut në ujërat e zeza hiqet me anë të procesit të fryrjes dhe më pas trajtohet me klorinim në pikën e thyerjes, përqendrimi masiv i azotit të amoniakut në rrjedhës është më pak se 15 mg/L.Zhang Shengli etj.mori si objekt kërkimi ujërat e zeza të simuluara me azot amoniak me një përqendrim masiv prej 100 mg/L dhe rezultatet e hulumtimit treguan se faktorët kryesorë dhe dytësorë që ndikojnë në largimin e azotit të amoniakut nga oksidimi i hipokloritit të natriumit ishin raporti sasior i klorit ndaj azotit të amoniakut, koha e reagimit dhe vlera e pH.
Metoda e klorinimit të pikës së thyerjes ka efikasitet të lartë të heqjes së azotit, shkalla e largimit mund të arrijë 100%, dhe përqendrimi i amoniakut në ujërat e zeza mund të reduktohet në zero.Efekti është i qëndrueshëm dhe nuk ndikohet nga temperatura;Pajisje më pak investuese, reagim i shpejtë dhe i plotë;Ka efektin e sterilizimit dhe dezinfektimit në trupin e ujit.Qëllimi i aplikimit të metodës së klorinimit të pikës së thyerjes është që përqendrimi i ujërave të zeza të azotit të amoniakut është më pak se 40 mg/L, kështu që metoda e klorinimit të pikës së thyerjes përdoret më së shumti për trajtimin e avancuar të ujërave të zeza me azot amoniak.Kërkesa për përdorim dhe magazinim të sigurt është e lartë, kostoja e trajtimit është e lartë dhe nënproduktet kloraminat dhe organet e kloruruara do të shkaktojnë ndotje dytësore.
④ metodë oksidimi katalitik
Metoda e oksidimit katalitik është përmes veprimit të katalizatorit, nën një temperaturë dhe presion të caktuar, përmes oksidimit të ajrit, lënda organike dhe amoniaku në ujërat e zeza mund të oksidohen dhe zbërthehen 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 i trazimit etj.
Është studiuar procesi i degradimit të azotit të amoniakut të ozonuar.Rezultatet treguan se kur vlera e pH u rrit, u prodhua një lloj radikal HO me aftësi të fortë oksidimi dhe shpejtësia e oksidimit u përshpejtua ndjeshëm.Studimet tregojnë se ozoni mund të oksidojë azotin e amoniakut në nitrite dhe nitritin në nitrat.Përqendrimi i azotit të amoniakut në ujë zvogëlohet me rritjen e kohës, dhe shkalla e largimit të azotit të amoniakut është rreth 82%.CuO-Mn02-Ce02 u përdor si një katalizator i përbërë për trajtimin e ujërave të zeza të azotit të amoniakut.Rezultatet eksperimentale tregojnë se aktiviteti i oksidimit të katalizatorit kompozit të sapopërgatitur është përmirësuar ndjeshëm dhe kushtet e përshtatshme të procesit janë 255℃, 4.2MPa dhe pH=10.8.Në trajtimin e ujërave të zeza me azot amoniak me një përqendrim fillestar prej 1023 mg/L, shkalla e largimit të azotit të amoniakut mund të arrijë 98% brenda 150 minutash, duke arritur standardin kombëtar të shkarkimit sekondar (50 mg/L).
Performanca katalitike e fotokatalizatorit TiO2 të mbështetur nga zeoliti u hetua duke studiuar shkallën e degradimit të azotit të amoniakut në tretësirën e acidit sulfurik.Rezultatet tregojnë se doza optimale e fotokatalizatorit Ti02/zeoliti është 1.5 g/L dhe koha e reagimit është 4 orë nën rrezatim ultravjollcë.Shkalla e largimit të azotit të amoniakut nga ujërat e zeza mund të arrijë në 98.92%.U studiua efekti i heqjes së hekurit të lartë dhe nano-dioksidit të mjekrës nën dritën ultravjollcë mbi fenolin dhe azotin e amoniakut.Rezultatet tregojnë se shkalla e largimit të azotit të amoniakut është 97,5% kur pH=9,0 aplikohet në tretësirën e azotit të amoniakut me përqendrim 50mg/L, që është 7,8% dhe 22,5% më e lartë se ajo e hekurit të lartë ose vetëm dioksidit të Kinës.
Metoda e oksidimit katalitik ka avantazhet e efikasitetit të lartë të pastrimit, procesit të thjeshtë, sipërfaqes së vogël të poshtme, etj., Dhe shpesh përdoret për të trajtuar ujërat e zeza të azotit të amoniakut me përqendrim të lartë.Vështirësia e aplikimit është se si të parandalohet humbja e katalizatorit dhe mbrojtja nga korrozioni i pajisjeve.
⑤ metodë oksidimi elektrokimik
Metoda e oksidimit elektrokimik i referohet metodës së largimit të ndotësve në ujë duke përdorur elektrooksidimin me aktivitet katalitik.Faktorët që ndikojnë janë densiteti i rrymës, shpejtësia e rrjedhës së hyrjes, koha e daljes dhe koha e zgjidhjes së pikës.
Është studiuar oksidimi elektrokimik i ujërave të ndotura amoniak-azoti në një qelizë elektrolitike me rrjedhje qarkulluese, ku pozitive është energjia elektrike e rrjetit Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 dhe negative është energjia elektrike e rrjetit Ti.Rezultatet tregojnë se kur përqendrimi i joneve të klorurit është 400 mg/L, përqendrimi fillestar i azotit të amoniakut është 40 mg/L, shkalla e rrjedhës së influencës është 600 ml/min, densiteti i rrymës është 20 mA/cm dhe koha elektrolitike është 90 min, amoniaku Shkalla e largimit të azotit është 99.37%.Ajo tregon se oksidimi elektrolitik i ujërave të zeza amoniak-azoti ka një perspektivë të mirë aplikimi.
3. Procesi biokimik i heqjes së azotit
① gjithë nitrifikim dhe denitrifikimi
Nitrifikimi dhe denitrifikimi i procesit të plotë është një lloj metode biologjike e cila është përdorur gjerësisht për një kohë të gjatë aktualisht.Shndërron azotin e amoniakut në ujërat e zeza në azot përmes një sërë reaksionesh si nitrifikimi dhe denitrifikimi nën veprimin e mikroorganizmave të ndryshëm, në mënyrë që të arrihet qëllimi i trajtimit të ujërave të zeza.Procesi i nitrifikimit dhe denitrifikimit për të hequr azotin e amoniakut duhet të kalojë në dy faza:
Reaksioni i nitrifikimit: Reaksioni i nitrifikimit plotësohet 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-) duke nitrifikuar bakteret, dhe nitriti shndërrohet në nitrat (NO3-) duke nitrifikuar bakteret.
Reaksioni i denitrifikimit: Reaksioni i denitrifikimit është procesi në të cilin bakteret denitrifikuese reduktojnë nitrogjenin nitrit dhe nitrogjenin nitrat në azot të gaztë (N2) në gjendjen e hipoksisë.Bakteret denitrifikuese janë mikroorganizma heterotrofikë, shumica e të cilëve i përkasin baktereve amfiktike.Në gjendjen e hipoksisë, ata përdorin oksigjenin në nitrat si pranues të elektroneve dhe lëndën organike (komponent BOD në ujërat e zeza) si dhurues të elektroneve për të siguruar energji dhe për t'u oksiduar dhe stabilizuar.
I gjithë procesi i nitrifikimit dhe aplikimet inxhinierike të denitrifikimit përfshijnë kryesisht AO, A2O, kanal oksidimi, etj., e cila është një metodë më e pjekur e përdorur në industrinë e heqjes biologjike të azotit.
E gjithë metoda e nitrifikimit dhe denitrifikimit ka avantazhet e efektit të qëndrueshëm, funksionimit të thjeshtë, pa ndotje dytësore dhe kosto të ulët.Kjo metodë ka edhe disa të meta, si për shembull burimi i karbonit duhet shtuar kur raporti C/N në ujërat e zeza është i ulët, kërkesa për temperaturë është relativisht strikte, efikasiteti është i ulët në temperaturë të ulët, zona është e madhe, kërkesa për oksigjen. është i madh, dhe disa substanca të dëmshme si jonet e metaleve të rënda kanë një efekt urgjent mbi mikroorganizmat, të cilët duhet të hiqen përpara se të kryhet metoda biologjike.Përveç kësaj, përqendrimi i lartë i azotit të amoniakut në ujërat e zeza gjithashtu ka një efekt frenues në procesin e nitrifikimit.Prandaj, para-trajtimi duhet të kryhet përpara trajtimit të ujërave të zeza me azot amoniak me përqendrim të lartë në mënyrë që përqendrimi i ujërave të zeza me azot amoniak të jetë më pak se 500 mg/L.Metoda biologjike tradicionale është e përshtatshme për trajtimin e ujërave të zeza me përqendrim të ulët të azotit të amoniakut që përmbajnë lëndë organike, si ujërat e zeza shtëpiake, ujërat e zeza kimike, etj.
②Nitrifikimi dhe denitrifikimi i njëkohshëm (SND)
Kur nitrifikimi dhe denitrifikimi kryhen së bashku në të njëjtin reaktor, quhet denitrifikimi 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 mikromjedisit në flokun mikrobik ose biofilmin, gjë që e bën gradientin e oksigjenit të tretur në sipërfaqen e jashtme të grumbullit mikrobik ose biofilmit të favorshëm për rritjen dhe përhapjen. të baktereve aerobe nitrifikuese dhe baktereve amonituese.Sa më thellë në flok ose membranë, aq më i ulët është përqendrimi i oksigjenit të tretur, duke rezultuar në një zonë anoksike ku mbizotërojnë bakteret denitrikuese.Kështu formohet procesi i njëkohshëm i tretjes dhe denitrifikimit.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 kanalin e oksidimit të Carrousel dhe përqendrimi i oksigjenit të tretur midis shtytësit të gazuar në kanalin oksidues Carrousel u ul gradualisht dhe oksigjeni i tretur në pjesën e poshtme të kanalit të oksidimit të Carrousel ishte më i ulët se ai në pjesën e sipërme. .Shkalla e formimit dhe konsumit të nitrogjenit nitrat në secilën pjesë të kanalit është pothuajse e barabartë, 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 Carrousel.
Studimi për 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 largimi i TN.Efekti i oksigjenit të tretur në nitrifikimin dhe denitrifikimin e njëkohshëm është i madh.Kur oksigjeni i tretur kontrollohet në 0.5 ~ 2 mg/L, efekti i heqjes totale të azotit është i mirë.Në të njëjtën kohë, metoda e nitrifikimit dhe denitrifikimit kursen reaktorin, shkurton kohën e reagimit, ka konsum të ulët të energjisë, kursen investimet dhe është e lehtë për të mbajtur të qëndrueshme vlerën e pH.
③ Tretje me rreze të shkurtër dhe denitrifikimi
Në të njëjtin reaktor, bakteret oksiduese të amoniakut përdoren për të oksiduar amoniakun në nitrit në kushte aerobike, dhe më pas nitritet denitrohen drejtpërdrejt për të prodhuar azot me lëndë organike ose burim të jashtëm karboni si dhurues elektroni në kushte hipoksi.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 ujë deti dhe ujërave të zeza komunale me 30% ujë deti.Rezultatet eksperimentale tregojnë se: për ujërat e zeza bashkiake pa ujë deti, rritja e temperaturës është e favorshme për arritjen e nitrifikimit me rreze të shkurtër.Kur përqindja e ujit të detit në ujërat e zeza shtëpiake është 30%, nitrifikimi me rreze të shkurtër mund të arrihet më mirë në kushte të temperaturës mesatare.Universiteti i Teknologjisë Delft zhvilloi procesin SHARON, përdorimi i temperaturës së lartë (rreth 30-4090) është i favorshëm për përhapjen e baktereve nitritore, në mënyrë që bakteret nitrite të humbasin konkurrencën, ndërsa duke kontrolluar moshën e llumit për të eliminuar bakteret nitrite, kështu që se reaksioni i nitrifikimit në fazën e nitritit.
Bazuar në ndryshimin në afinitetin e oksigjenit midis baktereve nitrite dhe baktereve nitrite, Laboratori i Ekologjisë Mikrobiale Gent zhvilloi procesin OLAND për të arritur akumulimin e azotit nitrit duke kontrolluar oksigjenin e tretur për të eliminuar bakteret nitrite.
Rezultatet e testit pilot të trajtimit të ujërave të zeza të koksit me nitrifikim dhe denitrifikimi me rreze të shkurtër kohore tregojnë se kur përqendrimet e COD, azotit të amoniakut, TN dhe fenolit janë 1201.6,510.4,540.1 dhe 110.4 mg/L, azoti mesatar i rrjedhës COD, amoniaku Përqendrimet e ,TN dhe fenolit janë përkatësisht 197.1,14.2181.5 dhe 0.4mg/L.Normat përkatëse të largimit 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 nitratit, duke kursyer burimin e karbonit të nevojshëm për heqjen biologjike të azotit.Ka disa avantazhe për ujërat e zeza me azot amoniak me raport të ulët C/N.Nitrifikimi dhe denitrifikimi me rreze të shkurtër ka avantazhet e më pak llum, kohë të shkurtër reagimi dhe kursim të vëllimit të reaktorit.Sidoqoftë, nitrifikimi dhe denitrifikimi me rreze të shkurtër kërkojnë akumulim të qëndrueshëm dhe të qëndrueshëm të nitriteve, kështu që mënyra kryesore për të frenuar në mënyrë efektive aktivitetin e baktereve nitrifikuese bëhet.
④ Oksidimi anaerobik i amoniakut
Amoksidimi anaerobik është një proces i oksidimit të drejtpërdrejtë të azotit të amoniakut në azot nga bakteret autotrofike në kushtet e hipoksisë, me azot azotik ose azot azotik si pranues të 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.Është studiuar fizibiliteti i reaktorit anaerobik ammoX për trajtimin e ujërave të zeza me kripësi të lartë dhe përqendrim të lartë të azotit.Rezultatet treguan se kripësia e lartë frenonte ndjeshëm aktivitetin e anammoX dhe ky frenim ishte i kthyeshëm.Aktiviteti anaerobik i amoksit të llumit të paklimuar ishte 67.5% më i ulët se ai i llumit të kontrollit nën kripësinë prej 30g.L-1(NaC1).Aktiviteti anammoX i llumit të ambientuar ishte 45.1% më i ulët se ai i kontrollit.Kur llumi i ambientuar u transferua nga një mjedis me kripësi të lartë në një mjedis me kripësi të ulët (pa shëllirë), aktiviteti anaerobik i ammoX u rrit me 43.1%.Megjithatë, reaktori është i prirur për rënie të funksionit kur funksionon në kripësi të lartë për një kohë të gjatë.
Krahasuar me procesin tradicional biologjik, ammoX anaerobe është një teknologji biologjike më ekonomike e heqjes së azotit, pa burim shtesë karboni, kërkesë të ulët për oksigjen, pa nevojë për reagentë për të neutralizuar dhe më pak prodhim të llumit.Disavantazhet e ammox anaerobe janë se shpejtësia e reagimit është e ngadaltë, vëllimi i reaktorit është i madh dhe burimi i karbonit është i pafavorshëm për amMOX anaerobik, i cili ka një rëndësi praktike për zgjidhjen e ujërave të zeza me azot amoniak me biodegradueshmëri të dobët.
4. procesi i heqjes së azotit të ndarjes dhe absorbimit
① metoda e ndarjes së membranës
Metoda e ndarjes së membranës është përdorimi i përshkueshmërisë 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 deamoniuese dhe elektrodializën.Faktorët që ndikojnë në ndarjen e membranës janë karakteristikat e membranës, presioni ose voltazhi, 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 shkritorja e tokës së rrallë, eksperimenti i osmozës së kundërt u krye me ujërat e zeza të simuluara NH4C1 dhe NaCI.U zbulua se në të njëjtat kushte, osmoza e kundërt ka një shkallë më të lartë të heqjes së NaCI, ndërsa NHCl ka një shkallë më të lartë të prodhimit të ujit.Shkalla e largimit të NH4C1 është 77.3% pas trajtimit me osmozë të kundërt, i cili mund të përdoret si para-trajtim i ujërave të zeza me azot amoniak.Teknologjia e osmozës së kundërt mund të kursejë energji, stabilitet të mirë termik, por rezistenca ndaj klorit, rezistenca ndaj ndotjes është e dobët.
Një proces i ndarjes së membranës nanofiltruese biokimike u përdor për trajtimin e rrjedhjes së landfillit, në mënyrë që 85%~90% e lëngut të depërtueshëm u shkarkua sipas standardit dhe vetëm 0%~15% e lëngut të përqendruar të ujërave të zeza dhe baltës u kthyen në rezervuari i plehrave.Ozturki etj.trajtoi kullimin e landfillit të Odayeri në Turqi me membranë nanofiltrimi dhe shkalla e largimit të azotit të amoniakut ishte rreth 72%.Membrana e nanofiltrimit kërkon presion më të ulët se membrana e osmozës së kundërt, e lehtë për t'u përdorur.
Sistemi i membranës për heqjen e amoniakut përdoret përgjithësisht në trajtimin e ujërave të zeza me azot të lartë të amoniakut.Nitrogjeni i amoniakut në ujë ka ekuilibrin e mëposhtëm: NH4- +OH-= NH3+H2O në funksionim, ujërat e zeza që përmbajnë amoniak rrjedhin në guaskën e modulit të membranës dhe lëngu që thith acidin rrjedh në tubin e membranës. modul.Kur rritet PH e ujërave të zeza ose rritet temperatura, ekuilibri do të zhvendoset djathtas dhe joni i amonit NH4- bëhet NH3 i gaztë 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 mikroporeve në sipërfaqen e fibrës së zbrazët, e cila absorbohet nga tretësira e acidit dhe bëhet menjëherë jonike NH4-.Mbani PH të ujërave të zeza mbi 10 dhe temperaturën 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 absorbimit.Si rezultat, përqendrimi i azotit të amoniakut në anën e ujërave të zeza u ul vazhdimisht.Faza e lëngshme e thithjes së acidit, për shkak se ka 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 ndjeshëm shkallën e largimit të azotit të amoniakut në ujërat e zeza, dhe nga ana tjetër, mund të zvogëlojë koston totale të funksionimit të sistemit të trajtimit të ujërave të zeza.
②metoda e elektrodializës
Elektrodializa është një metodë për heqjen e lëndëve të ngurta të tretura nga tretësirat ujore duke aplikuar një tension midis çifteve të membranës.Nën veprimin e tensionit, jonet e amoniakut dhe jonet e tjera në ujërat e zeza amoniak-azoti pasurohen përmes membranës në ujin e koncentruar që përmban amoniak, në mënyrë që të arrihet qëllimi i largimit.
Metoda e elektrodializës është përdorur për trajtimin e ujërave të zeza inorganike me përqendrim të lartë të azotit të amoniakut dhe ka arritur rezultate të mira.Për 2000-3000 mg/L ujëra të zeza me azot amoniak, shkalla e largimit të azotit të amoniakut mund të jetë më shumë se 85%, dhe uji i koncentruar i amoniakut mund të merret me 8.9%.Sasia e energjisë elektrike të konsumuar gjatë operimit të elektrodializës është proporcionale me sasinë e azotit të amoniakut në ujërat e zeza.Trajtimi me elektrodializë i ujërave të zeza nuk kufizohet nga vlera e pH, temperatura dhe presioni, dhe është i lehtë për t'u përdorur.
Përparësitë e ndarjes së membranës janë rikuperimi i lartë i azotit të amoniakut, funksionimi i thjeshtë, efekti i qëndrueshëm i trajtimit dhe pa ndotje dytësore.Megjithatë, në trajtimin e ujërave të zeza me azot të amoniakut me përqendrim të lartë, përveç membranës së deamoniuar, membranat e tjera janë të lehta për t'u shkallëzuar dhe bllokuar, dhe rigjenerimi dhe larja e prapme janë të shpeshta, duke rritur koston e trajtimit.Prandaj, kjo metodë është më e përshtatshme për para-trajtimin ose ujërat e zeza me azot të amoniakut me përqendrim të ulët.
③ 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 karboni i aktivizuar, zeoliti, montmorilloniti dhe rrëshira e shkëmbimit.Zeoliti është një lloj siliko-aluminati me strukturë hapësinore tre-dimensionale, strukturë pore të rregullt dhe vrima, ndër të cilat klinoptiloliti ka një kapacitet të fortë absorbues selektiv për jonet e amoniakut dhe çmim të ulët, kështu që përdoret zakonisht si material absorbues për ujërat e zeza me azot të amoniakut. në inxhinieri.Faktorët që ndikojnë në efektin e trajtimit të klinoptilolitit përfshijnë madhësinë e grimcave, përqendrimin e azotit të amoniakut ndikues, kohën e kontaktit, vlerën e pH etj.
Efekti adsorbues i zeolitit në azotin e amoniakut është i dukshëm, i ndjekur nga raniti, 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 të joneve të ceramitit, tokës dhe ranitit është i ngjashëm me efektin fizik të adsorbimit.Kapaciteti adsorbues i 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 6 orësh lëkundjeje.
Është studiuar fizibiliteti i heqjes së azotit të amoniakut nga kullimi i landfillit me anë të adsorbimit të zeolitit.Rezultatet eksperimentale tregojnë se çdo gram zeoliti ka një potencial të kufizuar adsorbimi prej 15.5 mg azot amoniaku, kur madhësia e grimcave të zeolitit është 30-16 mesh, shkalla e largimit të azotit të amoniakut arrin në 78.5%, dhe në të njëjtën kohë adsorbimi, doza dhe madhësia e grimcave të zeolitit, sa më i lartë të jetë përqendrimi i azotit të amoniakut, aq më i lartë është shkalla e përthithjes dhe është e mundur që zeoliti si adsorbent të largojë azotin e amoniakut nga rrjedhja.Në të njëjtën kohë, theksohet se shkalla e përthithjes së azotit të amoniakut nga zeoliti është e ulët dhe është e vështirë për zeolitin të arrijë kapacitetin e absorbimit të ngopjes në funksionimin praktik.
Është studiuar efekti i heqjes së shtratit biologjik të zeolitit në azotin, COD dhe ndotës të tjerë në ujërat e zeza të simuluara të fshatit.Rezultatet tregojnë se shkalla e largimit të azotit të amoniakut nga shtrati biologjik i zeolitit është më shumë se 95%, dhe largimi i azotit nitrat ndikohet shumë nga koha e qëndrimit hidraulik.
Metoda e shkëmbimit të joneve ka avantazhet e investimit të vogël, procesit të thjeshtë, funksionimit të përshtatshëm, pandjeshmërisë ndaj helmit dhe temperaturës dhe ripërdorimit të zeolitit me rigjenerim.Megjithatë, gjatë trajtimit të ujërave të zeza me azot amoniaku me përqendrim të lartë, rigjenerimi është i shpeshtë, gjë që sjell bezdi në funksionim, kështu që duhet të kombinohet me metoda të tjera të trajtimit të azotit të amoniakut, ose të përdoret për trajtimin e ujërave të zeza me azot amoniak me përqendrim të ulët.
Prodhues dhe Furnizues me shumicë 4A Zeolite |EVERBRIGHT (cnhemist.com)
Koha e postimit: Korrik-10-2024
