1.Ammiak azot nima?
Ammiak azot erkin ammiak (yoki ion bo'lmagan ammiak, NH3) yoki ionli ammiak (NH4+) ko'rinishidagi ammiakni anglatadi.Yuqori pH va erkin ammiakning yuqori nisbati;Aksincha, ammoniy tuzining ulushi yuqori.
Ammiak azoti suvdagi ozuqa moddasi bo'lib, suvning evtrofikatsiyasiga olib kelishi mumkin va baliq va ba'zi suv organizmlari uchun zaharli bo'lgan suvda asosiy kislorod iste'mol qiluvchi ifloslantiruvchi hisoblanadi.
Ammiak azotining suvda yashovchi organizmlarga asosiy zararli ta'siri erkin ammiak bo'lib, uning zaharliligi ammoniy tuzidan o'nlab marta ko'p bo'lib, ishqoriyligi ortishi bilan ortadi.Ammiak azotining toksikligi hovuz suvining pH qiymati va suv harorati bilan chambarchas bog'liq, umuman olganda, pH qiymati va suv harorati qanchalik yuqori bo'lsa, toksiklik shunchalik kuchli bo'ladi.
Ammiakni aniqlash uchun keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladigan ikkita taxminiy sezgirlik kolorimetrik usuli klassik Nessler reagent usuli va fenol-gipoxlorit usuli hisoblanadi.Ammiakni aniqlash uchun titrlash va elektr usullari ham keng qo'llaniladi;Ammiak azot miqdori yuqori bo'lsa, distillash titrlash usuli ham qo'llanilishi mumkin.(Milliy standartlarga Nath reaktiv usuli, salitsil kislotasi spektrofotometriyasi, distillash - titrlash usuli kiradi)
2.Azotni fizik va kimyoviy olib tashlash jarayoni
① Kimyoviy yog'ingarchilik usuli
MAP cho'ktirish usuli sifatida ham tanilgan kimyoviy yog'ingarchilik usuli ammiak azotini o'z ichiga olgan oqava suvga magniy va fosfor kislotasi yoki vodorod fosfat qo'shishdan iborat bo'lib, oqava suvdagi NH4 + Mg + va PO4- bilan suvli eritmada ammoniy magniy fos hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi. , molekulyar formula MgNH4P04.6H20, ammiak azotini olib tashlash maqsadiga erishish uchun.Odatda struvit sifatida tanilgan magniy ammoniy fosfat, qurilish mahsulotlarini qurish uchun kompost, tuproq qo'shimchasi yoki yong'inga qarshi vosita sifatida ishlatilishi mumkin.Reaksiya tenglamasi quyidagicha:
Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04
Kimyoviy yog'ingarchilikning davolash ta'siriga ta'sir qiluvchi asosiy omillar pH qiymati, harorat, ammiak azot kontsentratsiyasi va molyar nisbatdir (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)).Natijalar shuni ko'rsatadiki, pH qiymati 10 bo'lsa va magniy, azot va fosforning molyar nisbati 1,2: 1: 1,2 bo'lsa, davolash samarasi yaxshi bo'ladi.
Cho'ktiruvchi moddalar sifatida magniy xlorid va disodyum vodorod fosfatdan foydalangan holda, natijalar pH qiymati 9,5 va magniy, azot va fosforning molyar nisbati 1,2: 1: 1 bo'lsa, davolash samarasi yaxshiroq ekanligini ko'rsatadi.
Natijalar shuni ko'rsatadiki, MgC12 + Na3PO4.12H20 boshqa cho'ktiruvchi moddalar birikmalaridan ustundir.Agar pH qiymati 10,0 bo'lsa, harorat 30 ℃, n(Mg+): n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, 30 daqiqa aralashtirgandan keyin oqava suvdagi ammiak azotining massa kontsentratsiyasi kamayadi. davolashdan oldin 222 mg / L dan 17 mg / L gacha, olib tashlash darajasi esa 92,3% ni tashkil qiladi.
Kimyoviy yog'ingarchilik usuli va suyuq membrana usuli yuqori konsentratsiyali sanoat ammiak azotli chiqindi suvlarini tozalash uchun birlashtirildi.Yog'ingarchilik jarayonini optimallashtirish sharoitida ammiak azotini yo'qotish darajasi 98,1% ga yetdi va keyinchalik suyuq plyonka usuli bilan keyingi ishlov berish ammiak azotining konsentratsiyasini 0,005 g / L ga qisqartirib, milliy birinchi darajali emissiya standartiga yetdi.
Mg+ dan boshqa ikki valentli metall ionlarining (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) fosfat ta’sirida ammiak azotiga olib tashlash ta’siri o‘rganildi.Ammoniy sulfat oqava suvlari uchun CaSO4 yog'ingarchilikning yangi jarayoni-MAP yog'inlari taklif qilindi.Natijalar shuni ko'rsatadiki, an'anaviy NaOH regulyatori ohak bilan almashtirilishi mumkin.
Kimyoviy cho'ktirish usulining afzalligi shundaki, ammiak azotli oqava suvning konsentratsiyasi yuqori bo'lganda, boshqa usullarni qo'llash cheklangan, masalan, biologik usul, sinish nuqtasi xlorlash usuli, membranani ajratish usuli, ion almashish usuli va boshqalar. oldindan ishlov berish uchun kimyoviy cho'kma usuli qo'llanilishi mumkin.Kimyoviy yog'ingarchilik usulini olib tashlash samaradorligi yaxshiroq va u harorat bilan cheklanmaydi va operatsiya oddiy.Magniy ammoniy fosfat o'z ichiga olgan cho'kma loy chiqindilarni utilizatsiya qilish uchun kompozit o'g'it sifatida ishlatilishi mumkin, bu esa xarajatlarning bir qismini qoplaydi;Agar uni fosfatli oqava suvlarni ishlab chiqaradigan ba'zi sanoat korxonalari va tuzli sho'r ishlab chiqaradigan korxonalar bilan birlashtirish mumkin bo'lsa, u farmatsevtika xarajatlarini tejash va keng miqyosda qo'llashni osonlashtirishi mumkin.
Kimyoviy cho'ktirish usulining kamchiligi shundaki, ammoniy magniy fosfatining eruvchanlik mahsuloti cheklanganligi sababli, chiqindi suvdagi ammiak azoti ma'lum bir kontsentratsiyaga etgandan so'ng, olib tashlash effekti aniq emas va kirish narxi sezilarli darajada oshadi.Shuning uchun kimyoviy yog'ingarchilik usuli ilg'or davolash uchun mos keladigan boshqa usullar bilan birgalikda qo'llanilishi kerak.Amaldagi reaktiv miqdori katta, ishlab chiqarilgan loy katta va tozalash narxi yuqori.Kimyoviy moddalarni dozalash paytida xlorid ionlari va qoldiq fosforning kiritilishi osonlik bilan ikkilamchi ifloslanishni keltirib chiqarishi mumkin.
Ulgurji alyuminiy sulfat ishlab chiqaruvchisi va yetkazib beruvchisi |EVERBRIGHT (cnhemist.com)
Ulgurji Dibazik natriy fosfat ishlab chiqaruvchisi va yetkazib beruvchisi |EVERBRIGHT (cnhemist.com)
② puflash usuli
Ammiak azotini puflash usuli bilan olib tashlash pH qiymatini ishqoriyga moslashtirishdan iborat bo'lib, oqava suvdagi ammiak ioni ammiakga aylanadi, shuning uchun u asosan erkin ammiak shaklida bo'ladi va keyin erkin ammiak chiqariladi. ammiak azotini olib tashlash maqsadiga erishish uchun chiqindi suvni tashuvchi gaz orqali.Puflash samaradorligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar pH qiymati, harorat, gaz-suyuqlik nisbati, gaz oqimi tezligi, dastlabki konsentratsiya va boshqalar.Hozirgi vaqtda ammiak azoti yuqori konsentratsiyali oqava suvlarni tozalashda puflash usuli keng qo'llaniladi.
Ammiak azotini poligondagi oqava suvlardan puflash usuli bilan olib tashlash o‘rganildi.Puflash samaradorligini nazorat qiluvchi asosiy omillar harorat, gaz-suyuqlik nisbati va pH qiymati ekanligi aniqlandi.Suv harorati 2590 dan yuqori bo'lsa, gaz-suyuqlik nisbati taxminan 3500 va pH taxminan 10,5 bo'lsa, ammiak azot konsentratsiyasi 2000-4000 mg / gacha yuqori bo'lgan poligondagi oqava suvlarni olib tashlash darajasi 90% dan oshishi mumkin. L.Natijalar shuni ko'rsatadiki, pH=11,5 bo'lsa, tozalash harorati 80 cC va tozalash vaqti 120 minut bo'lsa, oqava suvda ammiak azotining ajralish darajasi 99,2% ga yetishi mumkin.
Yuqori konsentratsiyali ammiak azotli oqava suvlarni puflash samaradorligi qarama-qarshi oqim minorasi yordamida amalga oshirildi.Natijalar shuni ko'rsatdiki, pH qiymatining oshishi bilan puflash samaradorligi oshgan.Gaz-suyuqlik nisbati qanchalik katta bo'lsa, ammiakni tozalash massasining harakatlantiruvchi kuchi shunchalik katta bo'ladi va tozalash samaradorligi ham oshadi.
Ammiak azotini puflash usuli bilan olib tashlash samarali, oson ishlaydi va nazorat qilish oson.Puflangan ammiak azoti sulfat kislota bilan absorber sifatida ishlatilishi mumkin va hosil bo'lgan sulfat kislota pullari o'g'it sifatida ishlatilishi mumkin.Puflash usuli hozirgi vaqtda azotni fizik va kimyoviy olib tashlash uchun keng tarqalgan texnologiyadir.Shu bilan birga, portlatish usuli ba'zi kamchiliklarga ega, masalan, portlatish minorasida tez-tez miqyosi, past haroratda ammiak azotini olib tashlash samaradorligi pastligi va o'chirish gazidan kelib chiqqan ikkilamchi ifloslanish.Puflash usuli odatda yuqori konsentratsiyali ammiak azotli oqava suvlarni oldindan tozalash uchun boshqa ammiak azotli oqava suvlarni tozalash usullari bilan birlashtiriladi.
③Buzilish nuqtasini xlorlash
Ammiakni sindirish nuqtasini xlorlash orqali olib tashlash mexanizmi shundaki, xlor gazi ammiak bilan reaksiyaga kirishib, zararsiz azot gazini hosil qiladi va N2 atmosferaga chiqib, reaktsiya manbai o'ng tomonga davom etadi.Reaksiya formulasi:
HOCl NH4 + + 1,5 – > 0,5 N2 H20 H++ Cl – 1,5 + 2,5 + 1,5)
Xlor gazini oqava suvga ma'lum bir nuqtaga o'tkazganda, suvdagi erkin xlor miqdori kam, ammiakning konsentratsiyasi esa nolga teng.Xlor gazining miqdori nuqtadan o'tganda, suvdagi erkin xlor miqdori ortadi, shuning uchun nuqta sinish nuqtasi deb ataladi va bu holatdagi xlorlanish sinish nuqtasi xlorlanish deb ataladi.
Tanaffus nuqtasini xlorlash usuli ammiak azotini puflagandan keyin burg'ulash oqava suvlarini tozalash uchun ishlatiladi va tozalash effekti ammiak azotini puflash jarayonidan bevosita ta'sir qiladi.Oqova suvdagi ammiak azotining 70% puflash yo'li bilan tozalanganda va undan keyin sinish nuqtasini xlorlash orqali tozalanganda, oqava suvdagi ammiak azotining massa kontsentratsiyasi 15 mg / L dan kam bo'ladi.Chjan Shengli va boshqalar.tadqiqot ob'ekti sifatida 100 mg / L massa kontsentratsiyasiga ega simulyatsiya qilingan ammiak azotli oqava suvni oldi va tadqiqot natijalari shuni ko'rsatdiki, natriy gipoxloritning oksidlanishi orqali ammiak azotini olib tashlashga ta'sir qiluvchi asosiy va ikkilamchi omillar xlorning ammiak azotiga nisbati, reaktsiya vaqti va pH qiymati.
Tanaffus nuqtasini xlorlash usuli yuqori azotni olib tashlash samaradorligiga ega, olib tashlash darajasi 100% ga yetishi mumkin va chiqindi suvdagi ammiak konsentratsiyasi nolga tushirilishi mumkin.Ta'sir barqaror va harorat ta'sir qilmaydi;Kamroq investitsiya uskunalari, tez va to'liq javob;Suv tanasiga sterilizatsiya va dezinfeksiya ta'siriga ega.Tanaffus nuqtasini xlorlash usulini qo'llash doirasi ammiak azotli oqava suvning kontsentratsiyasi 40 mg / L dan kam, shuning uchun sinish nuqtasi xlorlash usuli asosan ammiak azotli oqava suvlarni ilg'or tozalash uchun ishlatiladi.Xavfsiz foydalanish va saqlash talablari yuqori, ishlov berish narxi yuqori va xloraminlar va xlorli organik moddalarning qo'shimcha mahsulotlari ikkilamchi ifloslanishni keltirib chiqaradi.
④katalitik oksidlanish usuli
Katalitik oksidlanish usuli katalizator ta'sirida, ma'lum bir harorat va bosim ostida, havo oksidlanishi orqali, kanalizatsiyadagi organik moddalar va ammiak oksidlanishi va CO2, N2 va H2O kabi zararsiz moddalarga parchalanishi, tozalash maqsadiga erishishdir.
Katalitik oksidlanish ta'siriga ta'sir qiluvchi omillar katalizator xususiyatlari, harorat, reaksiya vaqti, pH qiymati, ammiak azot kontsentratsiyasi, bosim, aralashtirish intensivligi va boshqalar.
Ozonlangan ammiak azotining parchalanish jarayoni o'rganildi.Natijalar shuni ko'rsatdiki, pH qiymati oshganda, kuchli oksidlanish qobiliyatiga ega H2O radikalining bir turi hosil bo'ldi va oksidlanish tezligi sezilarli darajada tezlashdi.Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, ozon ammiak azotini nitritga va nitritni nitratga oksidlashi mumkin.Suvdagi ammiak azotining kontsentratsiyasi vaqt o'tishi bilan kamayadi va ammiak azotining ajralish darajasi taxminan 82% ni tashkil qiladi.CuO-Mn02-Ce02 ammiak azotli oqava suvlarni tozalash uchun kompozit katalizator sifatida ishlatilgan.Eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki, yangi tayyorlangan kompozit katalizatorning oksidlanish faolligi sezilarli darajada yaxshilanadi va mos jarayon sharoitlari 255 ℃, 4,2 MPa va pH = 10,8.Dastlabki kontsentratsiyasi 1023 mg / L bo'lgan ammiak azotli oqava suvlarni tozalashda ammiak azotini olib tashlash darajasi 150 minut ichida 98% ga yetishi mumkin, bu esa milliy ikkilamchi (50 mg / L) tushirish standartiga etadi.
Tseolit bilan qo'llab-quvvatlanadigan TiO2 fotokatalizatorining katalitik ishlashi sulfat kislota eritmasida ammiak azotining parchalanish tezligini o'rganish orqali o'rganildi.Natijalar shuni ko'rsatadiki, Ti02 / zeolit fotokatalizatorining optimal dozasi 1,5 g / L, reaktsiya vaqti ultrabinafsha nurlanishda 4 soat.Oqava suvdan ammiak azotini olib tashlash darajasi 98,92% ga yetishi mumkin.Ultrabinafsha nurlar ostida yuqori temir va nano-chin dioksidining fenol va ammiak azotiga olib tashlash ta'siri o'rganildi.Natijalar shuni ko'rsatadiki, ammiak azotining 50 mg/l konsentratsiyasi bilan eritmasiga pH=9,0 qo'llanilganda ammiak azotining 97,5% ni tashkil qiladi, bu faqat yuqori temir yoki Xitoy dioksididan 7,8% va 22,5% ga yuqori.
Katalitik oksidlanish usuli yuqori tozalash samaradorligi, oddiy jarayon, kichik pastki maydon va boshqalarning afzalliklariga ega va ko'pincha yuqori konsentratsiyali ammiak azotli oqava suvlarni tozalash uchun ishlatiladi.Qo'llashning qiyinligi - katalizatorning yo'qolishi va uskunani korroziyadan himoya qilishning oldini olish.
⑤elektrokimyoviy oksidlanish usuli
Elektrokimyoviy oksidlanish usuli katalitik faollik bilan elektrooksidlanish yordamida suvdagi ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash usulini anglatadi.Ta'sir etuvchi omillar - oqim zichligi, kirish oqimi tezligi, chiqish vaqti va nuqta eritma vaqti.
Ammiak-azotli oqava suvlarning aylanma oqimdagi elektrolitik elementdagi elektrokimyoviy oksidlanishi o'rganildi, bu erda ijobiy Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 tarmoq elektr energiyasi va salbiy Ti tarmoq elektr energiyasidir.Natijalar shuni ko'rsatadiki, xlorid ioni kontsentratsiyasi 400 mg / L bo'lsa, ammiak azotining dastlabki kontsentratsiyasi 40 mg / L, oqim oqimi tezligi 600 ml / min, oqim zichligi 20 mA / sm va elektrolitik vaqt 90 min, ammiak azotni olib tashlash darajasi 99,37% ni tashkil qiladi.Bu ammiak-azotli oqava suvlarning elektrolitik oksidlanishi yaxshi qo'llash istiqboliga ega ekanligini ko'rsatadi.
3. Azotni biokimyoviy olib tashlash jarayoni
①to'liq nitrifikatsiya va denitrifikatsiya
Butun jarayonni nitrifikatsiyalash va denitrifikatsiya qilish biologik usulning bir turi bo'lib, u uzoq vaqtdan beri keng qo'llaniladi.Bu oqava suvlarni tozalash maqsadiga erishish uchun turli mikroorganizmlar ta'sirida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya kabi bir qator reaktsiyalar orqali oqava suvdagi ammiak azotini azotga aylantiradi.Ammiak azotini olib tashlash uchun nitrifikatsiya va denitrifikatsiya jarayoni ikki bosqichdan o'tishi kerak:
Nitrifikatsiya reaktsiyasi: Nitrifikatsiya reaktsiyasi aerob avtotrof mikroorganizmlar tomonidan yakunlanadi.Aerob holatda noorganik azot NH4+ ni NO2- ga aylantirish uchun azot manbai sifatida ishlatiladi va keyin u NO3- ga oksidlanadi.Nitrifikatsiya jarayonini ikki bosqichga bo'lish mumkin.Ikkinchi bosqichda nitrit nitrifikator bakteriyalar tomonidan nitratga (NO3-), nitrifikator bakteriyalar tomonidan nitrit nitratga (NO3-) aylanadi.
Denitrifikatsiya reaktsiyasi: denitrifikatsiya reaktsiyasi - bu denitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar gipoksiya holatida nitrit azot va nitrat azotni gazsimon azotga (N2) kamaytiradigan jarayon.Denitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar geterotrof mikroorganizmlar bo'lib, ularning aksariyati amfiktik bakteriyalarga tegishli.Gipoksiya holatida ular energiya bilan ta'minlash va oksidlanish va barqarorlashtirish uchun elektron qabul qiluvchi sifatida nitratdagi kislorod va organik moddalar (kanalizatsiyadagi BOD komponenti) elektron donor sifatida foydalanadilar.
Butun jarayonni nitrifikatsiya qilish va denitrifikatsiya qilish muhandislik dasturlari asosan biologik azotni olib tashlash sanoatida qo'llaniladigan etuk usul bo'lgan AO, A2O, oksidlanish kanali va boshqalarni o'z ichiga oladi.
Butun nitrifikatsiya va denitrifikatsiya usuli barqaror ta'sir, oddiy operatsiya, ikkilamchi ifloslanish va arzon narxning afzalliklariga ega.Bu usulning ba'zi kamchiliklari ham bor, masalan, chiqindi suvdagi C / N nisbati past bo'lsa, uglerod manbai qo'shilishi kerak, harorat talabi nisbatan qattiq, past haroratda samaradorlik past, maydon katta, kislorod talabi. katta bo'lib, og'ir metallar ionlari kabi ba'zi zararli moddalar mikroorganizmlarga bosim ta'siriga ega bo'lib, biologik usulni amalga oshirishdan oldin ularni olib tashlash kerak.Bundan tashqari, oqava suvda ammiak azotining yuqori konsentratsiyasi ham nitrifikatsiya jarayoniga inhibitiv ta'sir ko'rsatadi.Shuning uchun ammiak azotli oqava suvning konsentratsiyasi 500 mg / L dan kam bo'lishi uchun yuqori konsentratsiyali ammiak azotli oqava suvlarni tozalashdan oldin oldindan tozalashni amalga oshirish kerak.An'anaviy biologik usul past konsentratsiyali ammiak azotli oqava suvlarni, masalan, maishiy kanalizatsiya, kimyoviy oqava suvlarni va boshqalarni o'z ichiga olgan organik moddalarni tozalash uchun javob beradi.
②Bir vaqtda nitrifikatsiya va denitrifikatsiya (SND)
Nitrifikatsiya va denitrifikatsiya bir xil reaktorda birgalikda amalga oshirilsa, u bir vaqtning o'zida hazm qilish denitrifikatsiyasi (SND) deb ataladi.Oqava suvdagi erigan kislorod diffuziya tezligi bilan cheklanadi, bu mikrob flokasi yoki biofilmdagi mikro muhitda erigan kislorod gradientini hosil qiladi, bu mikrob flokasi yoki biofilmning tashqi yuzasida erigan kislorod gradientini o'sishi va ko'payishiga yordam beradi. aerob nitrifikator bakteriyalar va ammiaklovchi bakteriyalar.Flok yoki membrana qanchalik chuqurroq bo'lsa, erigan kislorod konsentratsiyasi shunchalik past bo'ladi, natijada denitrifikator bakteriyalar hukmronlik qiladigan anoksik zona paydo bo'ladi.Shunday qilib, bir vaqtning o'zida hazm qilish va denitrifikatsiya jarayoni hosil bo'ladi.Bir vaqtning o'zida hazm qilish va denitrifikatsiyaga ta'sir qiluvchi omillar PH qiymati, harorat, ishqoriylik, organik uglerod manbai, erigan kislorod va loy yoshi.
Karusel oksidlanish kanalida bir vaqtda nitrifikatsiya/denitrifikatsiya mavjud bo‘lib, Karrusel oksidlanish kanalidagi gazlangan pervanel orasidagi erigan kislorod kontsentratsiyasi asta-sekin kamayib bordi va Karrusel oksidlanish ariqining pastki qismidagi erigan kislorod yuqori qismidagiga qaraganda pastroq bo‘ldi. .Kanalning har bir qismida nitrat azotining hosil bo'lish va iste'mol qilish tezligi deyarli teng bo'lib, kanaldagi ammiak azotining konsentratsiyasi doimo juda past bo'ladi, bu esa Karrusel oksidlanish kanalida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya reaktsiyalari bir vaqtning o'zida sodir bo'lishini ko'rsatadi.
Maishiy kanalizatsiyani tozalash bo'yicha tadqiqot shuni ko'rsatadiki, CODCr qanchalik yuqori bo'lsa, denitrifikatsiya shunchalik to'liq bo'ladi va TNni olib tashlash shunchalik yaxshi bo'ladi.Erigan kislorodning bir vaqtda nitrifikatsiya va denitrifikatsiyaga ta'siri katta.Eritilgan kislorod 0,5 ~ 2 mg / L darajasida nazorat qilinganda, umumiy azotni olib tashlash effekti yaxshi bo'ladi.Shu bilan birga, nitrifikatsiya va denitrifikatsiya usuli reaktorni tejaydi, reaktsiya vaqtini qisqartiradi, kam energiya sarflaydi, investitsiyalarni tejaydi va pH qiymatini barqaror ushlab turish oson.
③Qisqa oraliqda hazm qilish va denitrifikatsiya
Xuddi shu reaktorda ammiakni oksidlovchi bakteriyalar aerob sharoitda ammiakni nitritgacha oksidlash uchun ishlatiladi, so'ngra nitrit to'g'ridan-to'g'ri denitrifikasiya qilinadi va gipoksiya sharoitida elektron donor sifatida organik moddalar yoki tashqi uglerod manbai bilan azot hosil qiladi.Qisqa muddatli nitrifikatsiya va denitrifikatsiyaning ta'sir etuvchi omillari harorat, erkin ammiak, pH qiymati va erigan kisloroddir.
Dengiz suvisiz shahar kanalizatsiya va 30% dengiz suvi bilan shahar kanalizatsiyasining qisqa masofali nitrifikatsiyasiga haroratning ta'siri.Eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki: dengiz suvi bo'lmagan shahar kanalizatsiyasi uchun haroratni oshirish qisqa muddatli nitrifikatsiyaga erishish uchun qulaydir.Dengiz suvining maishiy kanalizatsiyadagi ulushi 30% bo'lsa, o'rtacha harorat sharoitida qisqa masofali nitrifikatsiyaga yaxshiroq erishish mumkin.Delft Texnologiya Universiteti SHARON jarayonini ishlab chiqdi, yuqori haroratdan foydalanish (taxminan 30-4090) nitrit bakteriyalarining ko'payishiga yordam beradi, shuning uchun nitrit bakteriyalari raqobatni yo'qotadi, shu bilan birga nitrit bakteriyalarini yo'q qilish uchun loyning yoshini nazorat qilish orqali, shuning uchun nitrit bosqichida nitrifikatsiya reaktsiyasi ekanligini.
Nitrit bakteriyalari va nitrit bakteriyalari o'rtasidagi kislorodga yaqinlikdagi farqga asoslanib, Gent Mikrobial Ekologiya Laboratoriyasi nitrit bakteriyalarini yo'q qilish uchun erigan kislorodni nazorat qilish orqali nitrit azotining to'planishiga erishish uchun OLAND jarayonini ishlab chiqdi.
Kokslangan chiqindi suvlarni qisqa masofali nitrifikatsiya va denitrifikatsiya yo‘li bilan tozalash bo‘yicha tajriba sinovlari natijalari shuni ko‘rsatadiki, oqib chiquvchi KOD, ammiak azot, TN va fenol kontsentratsiyasi 1201,6 510,4 540,1 va 110,4 mg/L bo‘lsa, o‘rtacha chiqindi suv KOD, ammiak ,TN va fenol konsentratsiyasi mos ravishda 197,1,14,2,181,5 va 0,4mg/L ni tashkil qiladi.Tegishli olib tashlash ko'rsatkichlari mos ravishda 83,6%, 97,2%, 66,4% va 99,6% edi.
Qisqa muddatli nitrifikatsiya va denitrifikatsiya jarayoni nitrat bosqichidan o'tmaydi, biologik azotni olib tashlash uchun zarur bo'lgan uglerod manbasini tejaydi.C/N nisbati past bo'lgan ammiak azotli oqava suvlar uchun ma'lum afzalliklarga ega.Qisqa masofali nitrifikatsiya va denitrifikatsiya kamroq loy, qisqa reaksiya vaqti va reaktor hajmini tejash afzalliklariga ega.Biroq, qisqa muddatli nitrifikatsiya va denitrifikatsiya nitritning barqaror va doimiy to'planishini talab qiladi, shuning uchun nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarning faolligini qanday samarali inhibe qilish muhim ahamiyatga ega.
④ Anaerob ammiak oksidlanishi
Anaerob amoksidlanish - ammiak azotining avtotrof bakteriyalar tomonidan gipoksiya holatida azotli azot yoki azotli azot elektron qabul qiluvchi sifatida bevosita azotga oksidlanishi jarayoni.
Harorat va PH ning anammoX ning biologik faolligiga ta'siri o'rganildi.Natijalar optimal reaksiya harorati 30 ℃ va pH qiymati 7,8 ekanligini ko'rsatdi.Yuqori sho'rlangan va yuqori konsentratsiyali azotli oqava suvlarni tozalash uchun anaerob ammoX reaktorining texnik-iqtisodiy imkoniyatlari o'rganildi.Natijalar shuni ko'rsatdiki, yuqori sho'rlanish anammoX faolligini sezilarli darajada inhibe qiladi va bu inhibisyon teskari edi.Iqlimsiz loyning anaerob ammoks faolligi 30 g.L-1 (NaC1) sho'rligi ostida nazorat loyga nisbatan 67,5% past edi.Iqlimlangan loyning anammoX faolligi nazoratdan 45,1% past bo'ldi.Iqlimlangan loy yuqori sho'rlangan muhitdan past sho'rlangan muhitga (sho'r suvsiz) o'tkazilganda, anaerob ammoX faolligi 43,1% ga oshdi.Biroq, reaktor uzoq vaqt davomida yuqori sho'rlangan sharoitda ishlaganda uning funksiyasi pasayishiga moyil bo'ladi.
An'anaviy biologik jarayon bilan solishtirganda, anaerob ammoX qo'shimcha uglerod manbai, kam kislorod talabi, neytrallash uchun reagentlarga ehtiyoj sezmaydigan va kamroq loy ishlab chiqarishga ega bo'lmagan tejamkor biologik azotni olib tashlash texnologiyasidir.Anaerob ammoksning kamchiliklari shundaki, reaktsiya tezligi sekin, reaktor hajmi katta va uglerod manbai anaerob amMOX uchun noqulay bo'lib, ammiak azotli chiqindi suvlarini biologik parchalanish qobiliyati past bo'lgan holda hal qilish uchun amaliy ahamiyatga ega.
4.ajralish va adsorbsion azotni olib tashlash jarayoni
① membranani ajratish usuli
Membranani ajratish usuli ammiak azotini olib tashlash maqsadiga erishish uchun suyuqlikdagi komponentlarni tanlab ajratish uchun membrananing selektiv o'tkazuvchanligini qo'llashdir.Shu jumladan teskari osmos, nanofiltratsiya, deammonizatsiya qiluvchi membrana va elektrodializ.Membranani ajratishga ta'sir qiluvchi omillar membrana xususiyatlari, bosim yoki kuchlanish, pH qiymati, harorat va ammiak azot konsentratsiyasidir.
Noyob tuproq eritish zavodi tomonidan chiqarilgan ammiak azotli oqava suvlarning suv sifatiga ko'ra, teskari osmos tajribasi NH4C1 va NaCI simulyatsiya qilingan oqava suvlar bilan o'tkazildi.Xuddi shu sharoitda teskari osmozda NaCI ni olib tashlash tezligi yuqori, NHCl esa yuqoriroq suv ishlab chiqarish tezligiga ega ekanligi aniqlandi.NH4C1 ni olib tashlash darajasi teskari osmos bilan ishlov berishdan keyin 77,3% ni tashkil qiladi, bu ammiak azotli oqava suvlarni oldindan tozalash sifatida ishlatilishi mumkin.Teskari osmos texnologiyasi energiyani tejash, yaxshi termal barqarorlik, lekin xlorga chidamlilik, ifloslanish qarshiligi yomon.
Chiqindilarni tozalash uchun biokimyoviy nanofiltratsiya membranasini ajratish jarayoni qo'llanildi, shuning uchun o'tkazuvchan suyuqlikning 85% ~ 90% standartga muvofiq chiqariladi va konsentrlangan kanalizatsiya suyuqligi va loyning atigi 0% ~ 15% ga qaytarildi. axlat idishi.Ozturki va boshqalar.Turkiyadagi Odayeri poligonining oqava suvini nanofiltratsiya membranasi bilan qayta ishladi va ammiak azotini olib tashlash darajasi taxminan 72% ni tashkil etdi.Nanofiltratsiya membranasi teskari osmoz membranasiga qaraganda past bosimni talab qiladi, oson ishlaydi.
Ammiakni olib tashlaydigan membrana tizimi odatda yuqori ammiak azotli oqava suvlarni tozalashda qo'llaniladi.Suvdagi ammiak azoti quyidagi muvozanatga ega: NH4- +OH-= NH3+H2O ishda, ammiakli oqava suv membrana modulining qobig'ida, kislota yutuvchi suyuqlik esa membrana quvurida oqadi. modul.Oqava suvning PH si oshganda yoki harorat ko'tarilganda, muvozanat o'ngga siljiydi va ammoniy ioni NH4- erkin gazsimon NH3 ga aylanadi.Bu vaqtda gazsimon NH3 qobiqdagi chiqindi suv fazasidan trubadagi kislota singdirish suyuqligi fazasiga ichi bo'sh tolalar yuzasidagi mikroporlar orqali kirishi mumkin, u kislota eritmasi bilan so'riladi va darhol ion NH4-ga aylanadi.Oqava suvning PH ni 10 dan yuqori va haroratni 35 ° C dan yuqori (50 ° C dan past) saqlang, shunda oqava suv fazasidagi NH4 doimiy ravishda assimilyatsiya suyuqligi fazasiga NH3 ga aylanadi.Natijada oqava suvlar tomonida ammiak azotining konsentratsiyasi doimiy ravishda pasayib bordi.Kislota assimilyatsiya qilish suyuq fazasi, chunki faqat kislota va NH4- bor, juda sof ammoniy tuzini hosil qiladi va doimiy aylanishdan keyin ma'lum bir konsentratsiyaga etadi, uni qayta ishlash mumkin.Bir tomondan, ushbu texnologiyadan foydalanish chiqindi suvda ammiak azotini olib tashlash tezligini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, boshqa tomondan esa oqava suvlarni tozalash tizimining umumiy operatsion xarajatlarini kamaytirishi mumkin.
②elektrodializ usuli
Elektrodializ - membrana juftlari orasidagi kuchlanishni qo'llash orqali suvli eritmalardan erigan qattiq moddalarni olib tashlash usuli.Kuchlanish ta'sirida ammiak-azotli oqava suvdagi ammiak ionlari va boshqa ionlar ammiak o'z ichiga olgan konsentrlangan suvdagi membrana orqali boyitiladi, shuning uchun olib tashlash maqsadiga erishiladi.
Ammiak azotining yuqori konsentratsiyasi bo'lgan noorganik oqava suvlarni tozalash uchun elektrodializ usuli qo'llanildi va yaxshi natijalarga erishildi.2000-3000 mg / L ammiak azotli oqava suv uchun ammiak azotini yo'qotish darajasi 85% dan ko'proq bo'lishi mumkin va konsentrlangan ammiak suvi 8,9% ni olish mumkin.Elektrodializning ishlashi davomida iste'mol qilinadigan elektr energiyasi miqdori oqava suvdagi ammiak azot miqdoriga mutanosibdir.Oqava suvlarni elektrodializ bilan tozalash pH qiymati, harorat va bosim bilan cheklanmaydi va uni ishlatish oson.
Membranani ajratishning afzalliklari ammiak azotining yuqori tiklanishi, oddiy operatsiya, barqaror davolash effekti va ikkilamchi ifloslanishning yo'qligi.Shu bilan birga, yuqori konsentratsiyali ammiak azotli oqava suvlarni tozalashda, deammoniyalangan membranadan tashqari, boshqa membranalar miqyosi va tiqilib qolishi oson, regeneratsiya va qayta yuvish tez-tez bo'lib, tozalash xarajatlarini oshiradi.Shuning uchun bu usul oldindan tozalash yoki past konsentratsiyali ammiak azotli oqava suv uchun ko'proq mos keladi.
③ Ion almashinuvi usuli
Ion almashinuvi usuli - ammiak ionlarining kuchli selektiv adsorbsiyasiga ega bo'lgan materiallardan foydalangan holda oqava suvdan ammiak azotini olib tashlash usuli.Odatda ishlatiladigan adsorbsion materiallar faollashtirilgan uglerod, zeolit, montmorillonit va almashinadigan qatronlardir.Zeolit uch o'lchovli fazoviy tuzilishga, muntazam gözenek tuzilishiga va teshiklarga ega bo'lgan siliko-alyuminat turi bo'lib, ular orasida klinoptilolit ammiak ionlari uchun kuchli selektiv adsorbsiya qobiliyatiga ega va arzon narxga ega, shuning uchun u odatda ammiak azotli oqava suvlar uchun adsorbsion material sifatida ishlatiladi. muhandislikda.Klinoptilolitning davolash ta'siriga ta'sir qiluvchi omillar zarracha hajmi, ta'sir qiluvchi ammiak azot kontsentratsiyasi, aloqa vaqti, pH qiymati va boshqalarni o'z ichiga oladi.
Seolitning ammiak azotiga adsorbsion ta'siri aniq, keyin ranit, tuproq va keramisitning ta'siri yomon.Seolitdan ammiak azotini olib tashlashning asosiy usuli ion almashinuvidir va fizik adsorbsiya ta'siri juda kichik.Keramit, tuproq va ranitning ion almashinuvi ta'siri fizik adsorbsiya effektiga o'xshaydi.To'rtta plomba moddasining adsorbsion quvvati haroratning 15-35 ℃ oralig'ida oshishi bilan kamaydi va pH qiymatining 3-9 oralig'ida ortishi bilan ortadi.Adsorbsion muvozanatga 6 soat tebranishdan keyin erishildi.
Seolitni adsorbtsiyalash yo‘li bilan poligondagi oqava suvlardan ammiak azotini olib tashlashning maqsadga muvofiqligi o‘rganildi.Eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki, har bir gramm zeolit 15,5 mg ammiak azotining cheklangan adsorbsion potentsialiga ega, zeolit zarrachalari hajmi 30-16 mesh bo'lsa, ammiak azotini olib tashlash darajasi 78,5% ga etadi va bir xil adsorbsiya vaqtida, dozalash va zeolit zarrachalarining kattaligi, ta'sir etuvchi ammiak azot kontsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, adsorbsiya tezligi shunchalik yuqori bo'ladi va zeolit uchun ammiak azotini suzuvchi suyuqlikdan olib tashlash uchun adsorbent sifatida amalga oshirilishi mumkin.Shu bilan birga, ammiak azotining zeolit tomonidan adsorbsiya darajasi past ekanligi va zeolitning amaliy ishda to'yingan adsorbsiya qobiliyatiga erishish qiyinligi ta'kidlangan.
Biologik zeolit qatlamining simulyatsiya qilingan qishloq kanalizatsiyasida azot, COD va boshqa ifloslantiruvchi moddalarga olib tashlash ta'siri o'rganildi.Natijalar shuni ko'rsatadiki, ammiak azotini biologik zeolit qatlami bilan olib tashlash darajasi 95% dan ortiq va nitrat azotini olib tashlash gidravlik yashash vaqtiga katta ta'sir ko'rsatadi.
Ion almashinuvi usuli kichik investitsiyalar, oddiy jarayon, qulay ishlash, zahar va haroratga befarqlik va regeneratsiya orqali zeolitni qayta ishlatishning afzalliklariga ega.Biroq, yuqori konsentratsiyali ammiak azotli oqava suvlarni tozalashda regeneratsiya tez-tez sodir bo'ladi, bu esa operatsiyaga noqulaylik tug'diradi, shuning uchun uni ammiak azotini tozalashning boshqa usullari bilan birlashtirish yoki past konsentratsiyali ammiak azotli oqava suvlarni tozalash uchun foydalanish kerak.
Ulgurji 4A zeolit ishlab chiqaruvchi va yetkazib beruvchi |EVERBRIGHT (cnhemist.com)
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 10-iyul
