1. Wat is ammoniak stikstof?
Ammoniak stikstof verwys na ammoniak in die vorm van vrye ammoniak (of nie-ioniese ammoniak, NH3) of ioniese ammoniak (NH4+). Hoër pH en hoër persentasie vrye ammoniak; Inteendeel, die verhouding van ammoniumsout is groot.
Ammoniak stikstof is 'n voedingstof in water, wat kan lei tot eutrofikasie van die water, en is die belangrikste suurstof wat besoedeling in water verbruik, wat giftig is vir visse en sommige akwatiese organismes.
Die belangrikste skadelike effek van ammoniak stikstof op akwatiese organismes is gratis ammoniak, waarvan die toksisiteit tientalle kere groter is as dié van ammoniumsout, en toeneem met die toename in alkaliniteit. Ammoniak stikstof toksisiteit is nou verwant aan die pH -waarde en watertemperatuur van die swembadwater, hoe hoër die pH -waarde en watertemperatuur, hoe sterker is die toksisiteit.
Die klassieke Nessler-reagensmetode en die fenol-hipochlorietmetode is twee benaderde sensitiwiteitskolometriese metodes wat algemeen gebruik word om ammoniak te bepaal. Titrasies en elektriese metodes word ook gereeld gebruik om ammoniak te bepaal; As die ammoniak stikstofinhoud hoog is, kan die distillasietitrasiemetode ook gebruik word. (Nasionale standaarde sluit in Nath se reagensmetode, salisielsuurspektrofotometrie, distillasie - titrasiemetode)
2. Fisiese en chemiese stikstofverwyderingsproses
① Chemiese neerslagmetode
Chemiese neerslagmetode, ook bekend as MAP-neerslagmetode, is om magnesium- en fosforsuur of waterstoffosfaat by die afvalwater wat ammoniak stikstof bevat, te voeg, sodat NH4+ in die afvalwater met Mg+ en PO4- in 'n waterige oplossing reageer om ammonium magnesium te genereer, die molekulêre formula is. MGNH4P04.6H20, om die doel van die verwydering van ammoniak stikstof te bereik. Magnesium -ammoniumfosfaat, algemeen bekend as struviet, kan gebruik word as kompos, grondadditief of brandvertrager vir die bou van strukturele produkte. Die reaksievergelyking is soos volg:
Mg ++ NH4 + + PO4 - = MGNH4P04
Die belangrikste faktore wat die behandelingseffek van chemiese neerslag beïnvloed, is pH-waarde, temperatuur, ammoniak stikstofkonsentrasie en molverhouding (N (Mg+): N (NH4+): N (P04-)). Die resultate toon dat wanneer die pH -waarde 10 is en die molverhouding van magnesium, stikstof en fosfor 1,2: 1: 1,2 is, is die behandelingseffek beter.
Met behulp van magnesiumchloried en dinatrium waterstoffosfaat as neerslagmiddels, toon die resultate dat die behandelingseffek beter is as die pH -waarde 9,5 is en die molêre verhouding van magnesium, stikstof en fosfor is 1,2: 1: 1.
Die resultate toon dat MGC12+Na3PO4.12H20 beter is as ander neerslagmiddelkombinasies. As die pH-waarde 10,0 is, is die temperatuur 30 ℃, N (Mg+): N (NH4+): N (P04-) = 1: 1: 1, word die massakonsentrasie van ammoniak stikstof in die afvalwater na die roer van 30 minute verminder van 222 mg/L voor die behandeling tot 17 mg/L, en die verwyderingsyfer is 92,3%.
Die chemiese neerslagmetode en vloeibare membraanmetode is gekombineer vir die behandeling van industriële ammoniak -stikstofafvalwater met 'n hoë konsentrasie. Onder die voorwaardes vir die optimalisering van die neerslagproses het die verwyderingstempo van ammoniak stikstof 98,1%bereik, en daarna het verdere behandeling met vloeibare filmmetode die ammoniak stikstofkonsentrasie verminder tot 0,005 g/L, wat die nasionale eersteklas-emissiestandaard bereik het.
Die verwyderingseffek van tweewaardige metaalione (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) anders as Mg+op ammoniak stikstof onder die werking van fosfaat is ondersoek. 'N Nuwe proses van Caso4-neerslagkaart-neerslag is voorgestel vir ammoniumsulfaatafvalwater. Die resultate toon dat die tradisionele NaOH -reguleerder deur kalk vervang kan word.
Die voordeel van die chemiese neerslagmetode is dat wanneer die konsentrasie van ammoniak stikstofafvalwater groot is, die toepassing van ander metodes beperk is, soos biologiese metode, breekpuntchlorinasiemetode, membraan-skeidingsmetode, ioonuitruilmetode, ens. Op hierdie tydstip kan chemiese neerslagmetode gebruik word vir voorbehandeling. Die verwyderingsdoeltreffendheid van die chemiese neerslagmetode is beter, en dit word nie deur temperatuur beperk nie, en die werking is eenvoudig. Die neergesette slyk wat magnesium -ammoniumfosfaat bevat, kan as 'n saamgestelde kunsmis gebruik word om die gebruik van afval te verwesenlik, en sodoende 'n deel van die koste teë te staan; As dit gekombineer kan word met sommige nywerheidsondernemings wat fosfaat-afvalwater en ondernemings produseer wat soutpekel produseer, kan dit farmaseutiese koste bespaar en grootskaalse toediening vergemaklik.
Die nadeel van die chemiese neerslagmetode is dat as gevolg van die beperking van die oplosbaarheidsproduk van ammoniummagnesiumfosfaat, nadat die ammoniak stikstof in afvalwater 'n sekere konsentrasie bereik, is die verwyderingseffek nie voor die hand liggend nie en die insetkoste baie verhoog word. Daarom moet chemiese neerslagmetode gebruik word in kombinasie met ander metodes wat geskik is vir gevorderde behandeling. Die hoeveelheid reagens wat gebruik word, is groot, die geproduseerde slyk is groot, en die behandelingskoste is hoog. Die bekendstelling van chloriedione en residuele fosfor tydens die dosering van chemikalieë kan maklik sekondêre besoedeling veroorsaak.
Groothandel -aluminiumsulfaatvervaardiger en -verskaffer | Everbright (cnchemist.com)
Groothandel Dibasiese natriumfosfaatvervaardiger en -verskaffer | Everbright (cnchemist.com)
② Blow Off -metode
Die verwydering van ammoniak stikstof volgens die blaasmetode is om die pH -waarde aan alkaliese aan te pas, sodat die ammoniak -ioon in die afvalwater omgeskakel word na ammoniak, sodat dit hoofsaaklik in die vorm van vrye ammoniak bestaan, en dan word die vrye ammoniak uit die afvalwater geneem deur die draer -gas, sodat dit die doel van ammonia -nitrogeen kan verwyder. Die belangrikste faktore wat die blaasdoeltreffendheid beïnvloed, is pH-waarde, temperatuur, gas-vloeistofverhouding, gasvloeitempo, aanvanklike konsentrasie en so aan. Op die oomblik word die afblaasmetode wyd gebruik in die behandeling van afvalwater met 'n hoë konsentrasie ammoniak stikstof.
Die verwydering van ammoniak stikstof uit die stortingsterrein volgens die afblaasmetode is bestudeer. Daar is gevind dat die sleutelfaktore wat die doeltreffendheid van afblaas beheer, temperatuur, gas-vloeistofverhouding en pH-waarde was. As die watertemperatuur groter is as 2590, is die gas-vloeistofverhouding ongeveer 3500, en die pH is ongeveer 10,5, die verwyderingstempo kan meer as 90% bereik vir die stortingsterrein met die ammoniak stikstofkonsentrasie so hoog as 2000-4000 mg/L. Die resultate toon dat wanneer pH = 11,5, die strooptemperatuur 80cc is en die strooptyd 120min is, die verwyderingstempo van ammoniak stikstof in afvalwater 99,2%kan bereik.
Die afblaasdoeltreffendheid van hoë konsentrasie ammoniak stikstofafvalwater is uitgevoer deur teenstroom-afblaas-toring. Die resultate het getoon dat die afblaasdoeltreffendheid toegeneem het met die toename in pH-waarde. Hoe groter die gas-vloeistofverhouding is, hoe groter is die dryfkrag van die massa-oordrag van ammoniak, en die stroopdoeltreffendheid neem ook toe.
Die verwydering van ammoniak stikstof volgens blaasmetode is effektief, maklik om te bestuur en maklik om te beheer. Die geblaasde ammoniak stikstof kan as 'n absorber met swaelsuur gebruik word, en die gegenereerde swaelsuurgeld kan as kunsmis gebruik word. Die afblaasmetode is tans 'n algemeen gebruikte tegnologie vir die verwydering van fisiese en chemiese stikstof. Die afblaasmetode het egter 'n paar nadele, soos gereelde skaal in die afblaastoring, lae ammoniak stikstofverwyderingsdoeltreffendheid by lae temperatuur, en sekondêre besoedeling wat veroorsaak word deur die afblaasgas. Die afblaasmetode word meestal gekombineer met ander ammoniak stikstofafvalwaterbehandelingsmetodes om die hoë-konsentrasie-ammoniak-stikstofafvalwater voor te behandel.
③ Break Point Chlorination
Die meganisme van die verwydering van ammoniak deur chlorering van die breekpunt is dat chloorgas met ammoniak reageer om onskadelike stikstofgas te produseer, en N2 ontsnap in die atmosfeer, waardeur die reaksiebron na regs kan voortgaan. Die reaksieformule is:
HOCL NH4 + + 1,5 -> 0,5 N2 H20 H ++ Cl - 1,5 + 2,5 + 1,5)
As chloorgas na 'n sekere punt in die afvalwater oorgedra word, is die inhoud van vrye chloor in die water laag, en die konsentrasie ammoniak is nul. As die hoeveelheid chloorgas die punt verbygaan, sal die hoeveelheid vrye chloor in die water toeneem, dus word die punt die breekpunt genoem, en die chlorering in hierdie toestand word die breekpuntchlorering genoem.
Die breekpuntchlorinasiemetode word gebruik om die boorafvalwater te behandel na die blaas van ammoniak, en die behandelingseffek word direk beïnvloed deur die voorbehandeling ammoniak stikstofblaasproses. Wanneer 70% van die ammoniak stikstof in die afvalwater verwyder word deur die blaasproses en dan deur breekpuntchlorering behandel word, is die massakonsentrasie van ammoniak stikstof in die uitvloeisel minder as 15 mg/L. Zhang Shengli et al. Simuleerde ammoniak stikstofafvalwater met 'n massakonsentrasie van 100 mg/L as die navorsingsobjek, en die navorsingsresultate het getoon dat die belangrikste en sekondêre faktore wat die verwydering van ammoniak stikstof beïnvloed deur oksidasie van natriumhipochloriet die hoeveelheid chloor tot ammoniasie -nitrogeen, reaksietyd en pH -waarde was.
Die breekpuntchlorinasiemetode het 'n hoë stikstofverwyderingsdoeltreffendheid, die verwyderingstempo kan 100%bereik, en die ammoniakkonsentrasie in afvalwater kan tot nul verminder word. Die effek is stabiel en word nie deur temperatuur beïnvloed nie; Minder beleggingstoerusting, vinnige en volledige reaksie; Dit het die effek van sterilisasie en ontsmetting op die waterliggaam. Die omvang van die toepassing van die breekpuntchloreringmetode is dat die konsentrasie van ammoniak -stikstofafvalwater minder as 40 mg/L is, dus word die breekpuntchlorinasiemetode meestal gebruik vir die gevorderde behandeling van ammoniak stikstofafvalwater. Die vereiste van veilige gebruik en opberging is groot, die koste van behandeling is groot, en die neweprodukte chloramiene en gechloreerde organiese produkte sal sekondêre besoedeling veroorsaak.
④ Katalitiese oksidasie -metode
Katalitiese oksidasie -metode is deur die werking van katalisator, onder 'n sekere temperatuur en druk, deur lugoksidasie, organiese materiaal en ammoniak in rioolwater kan geoksideer word en ontbind word in onskadelike stowwe soos CO2, N2 en H2O, om die doel van suiwering te bereik.
Die faktore wat die effek van katalitiese oksidasie beïnvloed, is katalisatorkenmerke, temperatuur, reaksietyd, pH -waarde, ammoniak stikstofkonsentrasie, druk, roerintensiteit en so aan.
Die afbraakproses van ozoneerde ammoniak stikstof is bestudeer. Die resultate het getoon dat wanneer die pH -waarde toeneem, 'n soort HO -radikaal met 'n sterk oksidasievermoë geproduseer is, en die oksidasietempo aansienlik versnel is. Studies toon dat osoon ammoniak stikstof aan nitriet en nitriet tot nitraat kan oksideer. Die konsentrasie ammoniak stikstof in water neem af met die toename in tyd, en die verwyderingstempo van ammoniak stikstof is ongeveer 82%. CuO-MN02-CE02 is gebruik as 'n saamgestelde katalisator om ammoniak stikstofafvalwater te behandel. Die eksperimentele resultate toon dat die oksidasie -aktiwiteit van die nuut voorbereide saamgestelde katalisator aansienlik verbeter word, en dat die geskikte prosesomstandighede 255 ℃, 4,2MPa en pH = 10,8 is. In die behandeling van ammoniak stikstofafvalwater met 'n aanvanklike konsentrasie van 1023 mg/L, kan die verwyderingskoers van ammoniak stikstof binne 150min bereik en die nasionale sekondêre (50 mg/L) ontslagstandaard bereik.
Die katalitiese prestasie van zeolietondersteunde TiO2 -fotokatalisator is ondersoek deur die afbraakstempo van ammoniak stikstof in swaelsuuroplossing te bestudeer. Die resultate toon dat die optimale dosis van TI02/ zeoliet -fotokatalisator 1,5 g/ L is en die reaksietyd 4H is onder ultravioletbestraling. Die verwyderingskoers van ammoniak stikstof van afvalwater kan 98,92%bereik. Die verwyderingseffek van hoë yster en nano-chin-dioksied onder ultraviolet lig op fenol en ammoniak stikstof is bestudeer. Die resultate toon dat die verwyderingstempo van ammoniak stikstof 97,5% is wanneer pH = 9,0 op die ammoniak stikstofoplossing toegepas word met die konsentrasie van 50 mg/L, wat 7,8% en 22,5% hoër is as dié van hoë yster of chine -dioksied alleen.
Katalitiese oksidasie-metode het die voordele van hoë suiweringsdoeltreffendheid, eenvoudige proses, klein onderste area, ens., En word dikwels gebruik om hoë-konsentrasie-ammoniak-stikstofafvalwater te behandel. Die toepassingsprobleem is hoe om die verlies aan katalisator en korrosiebeskerming van toerusting te voorkom.
⑤elektrochemiese oksidasie -metode
Elektrochemiese oksidasie -metode verwys na die metode om besoedelende stowwe in water te verwyder deur elektrroozidasie met katalitiese aktiwiteit te gebruik. Die beïnvloedende faktore is huidige digtheid, inlaatvloeitempo, uitlaattyd en puntoplossingstyd.
Die elektrochemiese oksidasie van ammoniak-nitrogeen-afvalwater in 'n sirkulerende vloei elektrolitiese sel is bestudeer, waar die positiewe TI/RU02-TIO2-IR02-SNO2-netwerk-elektrisiteit is en die negatiewe TI-netwerk-elektrisiteit is. Die resultate toon dat wanneer die chloriedioonkonsentrasie 400 mg/L is, die aanvanklike ammoniak stikstofkonsentrasie 40 mg/L is, die invloed van die vloeitempo 600 ml/min is, die huidige digtheid 20mA/cm is, en die elektrolitiese tyd 90 minute is, die ammoniasie -nitrogeen verwyderingsyfer 99.37%. Dit wys dat elektrolitiese oksidasie van ammoniak-stikstofafvalwater 'n goeie vooruitsig het.
3. Biochemiese stikstofverwyderingsproses
① Die hele nitrifikasie en denitrifikasie
Die hele proses nitrifikasie en denitrifikasie is 'n soort biologiese metode wat tans al lank gebruik word. Dit skakel ammoniak stikstof in afvalwater in stikstof deur 'n reeks reaksies soos nitrifikasie en denitrifikasie onder die werking van verskillende mikroörganismes, om die doel van afvalwaterbehandeling te bereik. Die proses van nitrifikasie en denitrifikasie om ammoniak stikstof te verwyder, moet deur twee fases gaan:
Nitrifiseringsreaksie: Die nitrifiseringsreaksie word voltooi deur aërobiese outotrofiese mikroörganismes. In die aërobiese toestand word anorganiese stikstof as die stikstofbron gebruik om NH4+ in NO2- om te skakel, en dan word dit geoksideer tot NO3-. Die nitrifiseringsproses kan in twee fases verdeel word. In die tweede fase word nitriet deur nitrifiserende bakterieë omgeskakel na nitraat (NO3-), en nitriet word omgeskakel na nitraat (NO3-) deur nitrifiserende bakterieë.
Denitrifiseringsreaksie: Denitrifiseringsreaksie is die proses waarin denitrifiserende bakterieë nitriet stikstof en nitraat stikstof tot gasvormige stikstof (N2) in die toestand van hipoksie verminder. Denitrifiserende bakterieë is heterotrofiese mikroörganismes, waarvan die meeste tot amfiktiese bakterieë behoort. In die toestand van hipoksie gebruik hulle suurstof in nitraat as elektronaanvaarder en organiese materiaal (BOD -komponent in riool) as elektronskenker om energie te voorsien en geoksideer en gestabiliseer te word.
Die hele proses nitrifisering en denitrifikasie -ingenieurswese -toepassings sluit hoofsaaklik AO, A2O, oksidasie -sloot, ens.
Die hele nitrifikasie- en denitrifiseringsmetode het die voordele van stabiele effek, eenvoudige werking, geen sekondêre besoedeling en lae koste nie. Hierdie metode het ook 'n paar nadele, soos dat die koolstofbron bygevoeg moet word wanneer die C/N -verhouding in die afvalwater laag is, die temperatuurvereiste relatief streng is, die doeltreffendheid is laag by lae temperatuur, die gebied is groot, die suurstofvraag is groot, en sommige skadelike stowwe soos swaar metaal -ione het 'n pers -effek op mikro -organismes, wat verwyder moet word voordat die biologiese metode uitgeoefen word. Daarbenewens het die hoë konsentrasie ammoniak stikstof in die afvalwater ook 'n remmende effek op die nitrifiseringsproses. Daarom moet voorbehandeling uitgevoer word voor die behandeling van hoë-konsentrasie ammoniak stikstofafvalwater, sodat die konsentrasie van ammoniak stikstofafvalwater minder as 500 mg/l is. Die tradisionele biologiese metode is geskik vir die behandeling van lae -konsentrasie ammoniak stikstofafvalwater wat organiese materiaal bevat, soos huishoudelike riool, chemiese afvalwater, ens.
② Simultane nitrifikasie en denitrifikasie (SND)
Wanneer nitrifikasie en denitrifikasie in dieselfde reaktor uitgevoer word, word dit gelyktydige spysvertering denitrification (SND) genoem. Die opgeloste suurstof in afvalwater word beperk deur die diffusietempo om 'n opgeloste suurstofgradiënt in die mikro -omgewingsarea op die mikrobiese floc of biofilm te produseer, wat die opgeloste suurstofgradiënt op die buitenste oppervlak van die mikrobiese floc of bioverfilm en ammonge van die bio en ammonmonmonmonmonium maak. Die dieper in die FLOC of membraan, hoe laer is die konsentrasie van opgeloste suurstof, wat lei tot anoksiese sone waar denitrifiserende bakterieë oorheers. Dus die vorming van gelyktydige vertering en denitrifiseringsproses. Die faktore wat gelyktydige spysvertering en denitrifikasie beïnvloed, is pH -waarde, temperatuur, alkaliniteit, organiese koolstofbron, opgeloste suurstof en slykouderdom.
Gelyktydige nitrifikasie/denitrifisering het in die draaiko -oksidasie -sloot bestaan, en die konsentrasie van opgeloste suurstof tussen die deurlugte waaier in die Carrousel -oksidasie -sloot het geleidelik afgeneem, en die opgeloste suurstof in die onderste deel van die Carrousel -oksidasie -sloot was laer as in die boonste deel. Die vormings- en verbruiksyfers van nitraat stikstof in elke deel van die kanaal is byna gelyk, en die konsentrasie van ammoniak stikstof in die kanaal is altyd baie laag, wat daarop dui dat die nitrifikasie en denitrifiseringsreaksies gelyktydig in die Carrousel -oksidasiekanaal voorkom.
Die studie oor die behandeling van huishoudelike rioolwater toon dat hoe hoër die CODCR, hoe meer voltooi die denitrifikasie en hoe beter is die TN -verwydering. Die effek van opgeloste suurstof op gelyktydige nitrifikasie en denitrifikasie is groot. As die opgeloste suurstof op 0,5 ~ 2 mg/L beheer word, is die totale stikstofverwyderingseffek goed. Terselfdertyd bespaar die nitrifikasie- en denitrifiseringsmetode die reaktor, kort die reaksietyd, het 'n lae energieverbruik, bespaar belegging en is maklik om die pH -waarde stabiel te hou.
③ Short-reeks spysvertering en denitrifikasie
In dieselfde reaktor word ammoniakoksiderende bakterieë gebruik om ammoniak onder aërobiese toestande te oksideer, en dan word nitriet direk denitrifiseer om stikstof met organiese materiaal of eksterne koolstofbron as elektronskenker te produseer onder hipoksie -toestande. Die invloedfaktore van korttermyn-nitrifikasie en denitrifikasie is temperatuur, vrye ammoniak, pH-waarde en opgeloste suurstof.
Effek van temperatuur op korttermyn-nitrifikasie van munisipale riool sonder seewater en munisipale rioolwater met 30% seewater. Die eksperimentele resultate toon dat: vir die munisipale riool sonder seewater, die verhoging van die temperatuur bevorderlik is vir die bereiking van korttermyn-nitrifikasie. As die persentasie seewater in huishoudelike riool 30%is, kan nitrifikasie van kort afstand beter bereik word onder medium temperatuuromstandighede. Delft University of Technology het die Sharon-proses ontwikkel, die gebruik van hoë temperatuur (ongeveer 30-4090) is bevorderlik vir die verspreiding van nitrietbakterieë, sodat nitrietbakterieë mededinging verloor, terwyl die ouderdom van die slyk om nitrietbakke te beheer, sodat die nitrifiseringsreaksie in die nitrietstadium uitkom.
Op grond van die verskil in suurstofaffiniteit tussen nitrietbakterieë en nitrietbakterieë, het die gent -mikrobiese ekologie -laboratorium die OLAND -proses ontwikkel om die opeenhoping van nitriet stikstof te bewerkstellig deur opgeloste suurstof te beheer om nitrietbakterieë uit te skakel.
Die loodstoetsresultate van die behandeling van afvalwater met kort afstand nitrifikasie en denitrifikasie toon dat wanneer die invloed van kabeljou, ammoniak stikstof, TN en fenol is, 1201,6,510,4,540,1 en 110,4 mg/L is, die gemiddelde affluent kabeljou, ammonia-stikstof, TN en fenol is, is 197.1,14,2,181,5 en 0,4 mg/L, onderskeidelik. Die ooreenstemmende verwyderingsyfers was onderskeidelik 83,6%, 97,2%, 66,4%en 99,6%.
Kort-afstand nitrifikasie en denitrifiseringsproses gaan nie deur die nitraatstadium nie, en bespaar die koolstofbron wat benodig word vir die verwydering van biologiese stikstof. Dit het sekere voordele vir ammoniak stikstofafvalwater met 'n lae C/N -verhouding. Nitrifisering en denitrifikasie van kort afstand hou die voordele van minder slyk, kort reaksietyd en die besparing van reaktorvolume. Nitrifikasie en denitrifikasie van kort afstand vereis egter stabiele en blywende opeenhoping van nitriet, so hoe om die aktiwiteit van nitrifiserende bakterieë effektief te belemmer, word die sleutel.
④ Anaërobiese ammoniakoksidasie
Anaërobiese ammoksidasie is 'n proses van direkte oksidasie van ammoniak stikstof aan stikstof deur outotrofiese bakterieë onder die toestand van hipoksie, met stikstof stikstof of stikstof stikstof as elektron -aanvaarder.
Die gevolge van temperatuur en pH op die biologiese aktiwiteit van Anamxox is bestudeer. Die resultate het getoon dat die optimale reaksietemperatuur 30 ℃ was en die pH -waarde 7,8 was. Die uitvoerbaarheid van anaërobiese Ammox -reaktor vir die behandeling van hoë soutgehalte en stikstofafvalwater met 'n hoë konsentrasie is bestudeer. Die resultate het getoon dat hoë soutgehalte Anamxox -aktiwiteit aansienlik belemmer het, en hierdie remming was omkeerbaar. Die anaërobiese ammox-aktiwiteit van die ongeklimeerde slyk was 67,5% laer as dié van die kontrole-slyk onder die soutgehalte van 30G.L-1 (NAC1). Die Anamxox -aktiwiteit van die geakklimateerde slyk was 45,1% laer as die van die kontrole. Toe die geakklimateerde slyk van 'n hoë soutgehalte na 'n lae soutgehalte (geen pekelwater) oorgedra is, is die anaërobiese ammox -aktiwiteit met 43,1%verhoog. Die reaktor is egter geneig om te funksioneer as dit lank in 'n hoë soutgehalte loop.
In vergelyking met die tradisionele biologiese proses, is anaërobiese AMMOX 'n meer ekonomiese biologiese stikstofverwyderingstegnologie met geen ekstra koolstofbron, lae suurstofvraag nie, geen behoefte aan reagense om te neutraliseer nie, en minder slykproduksie. Die nadele van anaërobiese ammoks is dat die reaksiesnelheid stadig is, die reaktorvolume groot is, en die koolstofbron is ongunstig vir anaërobiese ammox, wat praktiese betekenis het om die ammoniak -stikstofafvalwater met swak bio -afbreekbaarheid op te los.
4. Afskeiding en adsorpsie stikstofverwyderingsproses
① Membraan -skeidingsmetode
Membraan -skeidingsmetode is om die selektiewe deurlaatbaarheid van die membraan te gebruik om die komponente in die vloeistof selektief te skei, om die doel van die verwydering van ammoniak te bereik. Insluitend omgekeerde osmose, nanofiltrasie, deammoniberende membraan en elektrodialise. Die faktore wat membraanskeiding beïnvloed, is membraankenmerke, druk of spanning, pH -waarde, temperatuur en ammoniak stikstofkonsentrasie.
Volgens die waterkwaliteit van ammoniak stikstofafvalwater wat deur Rare Earth Smelter ontslaan is, is die omgekeerde osmose -eksperiment met NH4C1 uitgevoer en NACI gesimuleerde afvalwater. Daar is gevind dat omgekeerde osmose onder dieselfde toestande 'n hoër verwyderingskoers van NACI het, terwyl NHCL 'n hoër waterproduksietempo het. Die verwyderingstempo van NH4C1 is 77,3% na omgekeerde osmose -behandeling, wat gebruik kan word as voorbehandeling van ammoniak stikstofafvalwater. Omgekeerde osmose -tegnologie kan energie bespaar, goeie termiese stabiliteit, maar chloorweerstandigheid, weerstand teen besoedeling is swak.
'N Biochemiese nanofiltrasiemembraan -skeidingsproses is gebruik om die storting van die stortingsterrein te behandel, sodat 85% ~ 90% van die deurlaatbare vloeistof volgens die standaard ontslaan is, en slegs 0% ~ 15% van die gekonsentreerde rioolvloeistof en modder is na die vullistenk terugbesorg. Ozturki et al. Die stortingsterrein van Odayeri in Turkye met nanofiltrasiemembraan behandel, en die verwyderingstempo van ammoniak stikstof was ongeveer 72%. Nanofiltrasiemembraan benodig laer druk as omgekeerde osmose -membraan, maklik om te werk.
Die ammoniak-verhoudende membraanstelsel word gewoonlik gebruik in die behandeling van afvalwater met 'n hoë ammoniak stikstof. Die ammoniak stikstof in die water het die volgende balans: NH4- +OH- = NH3 +H2O in werking, die ammoniakbevattende afvalwater vloei in die dop van die membraanmodule, en die suur-absorberende vloeistofvloei in die pyp van die membraanmodule. As die pH van die afvalwater toeneem of die temperatuur styg, sal die ewewig na regs verskuif, en word die ammoniumioon NH4- die vrye gasvormige NH3. Op hierdie tydstip kan gasvormige NH3 die suurabsorpsie-vloeistoffase in die pyp vanaf die afvalwaterfase in die dop deur die mikropore op die oppervlak van die hol vesel, wat deur die suuroplossing geabsorbeer word en onmiddellik ioniese NH4- word. Hou die pH van die afvalwater bo 10, en die temperatuur bo 35 ° C (onder 50 ° C), sodat die NH4 in die afvalwaterfase voortdurend NH3 sal word tot die absorpsie -vloeistoffase -migrasie. As gevolg hiervan het die konsentrasie ammoniak stikstof aan die afvalwaterkant voortdurend afgeneem. Die suurabsorpsie-vloeistoffase, omdat daar slegs suur en NH4- is, vorm 'n baie suiwer ammoniumsout en bereik 'n sekere konsentrasie na deurlopende sirkulasie, wat herwin kan word. Aan die een kant kan die gebruik van hierdie tegnologie die verwyderingstempo van ammoniak stikstof in afvalwater aansienlik verbeter, en aan die ander kant kan dit die totale bedryfskoste van afvalwaterbehandelingstelsel verlaag.
②Electrodialysis -metode
Elektrodialise is 'n metode om opgeloste vaste stowwe uit waterige oplossings te verwyder deur 'n spanning tussen die membraanpare toe te pas. Onder die werking van spanning word die ammoniakione en ander ione in die ammoniak-nitrogeen-afvalwater deur die membraan in die ammoniakbevattende gekonsentreerde water verryk om die doel van verwydering te bereik.
Die elektrodialise -metode is gebruik om anorganiese afvalwater met 'n hoë konsentrasie ammoniak stikstof te behandel en het goeie resultate behaal. Vir 2000-3000 mg /L ammoniak stikstofafvalwater kan die verwyderingstempo van ammoniak stikstof meer as 85%wees, en die gekonsentreerde ammoniakwater kan met 8,9%verkry word. Die hoeveelheid elektrisiteit wat tydens die werking van elektrodialise verbruik word, is eweredig aan die hoeveelheid ammoniak stikstof in die afvalwater. Elektrodialise -behandeling van afvalwater word nie beperk deur pH -waarde, temperatuur en druk nie, en dit is maklik om te werk.
Die voordele van membraanskeiding is 'n hoë herstel van ammoniak stikstof, eenvoudige werking, stabiele behandelingseffek en geen sekondêre besoedeling nie. In die behandeling van ammoniak-stikstofafvalwater met 'n hoë konsentrasie, behalwe vir die gedemoneerde membraan, is ander membrane maklik om te skaal en te verstop, en die regenerasie en terugspoeling is gereeld, wat die behandelingskoste verhoog. Daarom is hierdie metode meer geskik vir voorbehandeling of lae-konsentrasie ammoniak stikstofafvalwater.
③ ion -uitruilmetode
Ion -uitruilmetode is 'n metode om ammoniak stikstof uit afvalwater te verwyder deur materiale met 'n sterk selektiewe adsorpsie van ammoniakione te gebruik. Die algemeen gebruikte adsorpsiemateriaal is geaktiveerde koolstof-, zeoliet-, montmorilloniet- en ruilhars. Zeoliet is 'n soort siliko-aluminaat met driedimensionele ruimtelike struktuur, gewone poriestruktuur en gate, waaronder klinoptiloliet 'n sterk selektiewe adsorpsievermoë vir ammoniakione en lae prys, dus word dit gereeld gebruik as 'n adsorpsiemateriaal vir ammoniak nitrogeen afvalwater in ingenieurswese. Die faktore wat die behandelingseffek van klinoptiloliet beïnvloed, sluit deeltjiegrootte in, die invloed van ammoniak stikstofkonsentrasie, kontaktyd, pH -waarde en so aan.
Die adsorpsie -effek van zeoliet op ammoniak stikstof is voor die hand liggend, gevolg deur raniet, en die effek van grond en seramisiet is swak. Die belangrikste manier om ammoniak stikstof uit zeoliet te verwyder, is ioonuitruiling, en die fisiese adsorpsie -effek is baie klein. Die ioonuitruiling van keramiet, grond en raniet is soortgelyk aan die fisiese adsorpsie -effek. Die adsorpsievermoë van die vier vullers het afgeneem met die toename in temperatuur in die omgewing van 15-35 ℃, en het toegeneem met die toename in die pH-waarde in die omgewing van 3-9. Die adsorpsie -ewewig is bereik na 6 uur ossillasie.
Die uitvoerbaarheid van die verwydering van ammoniak stikstof uit die stortingsterrein deur zeoliet adsorpsie is bestudeer. Die eksperimentele resultate toon dat elke gram zeoliet 'n beperkte adsorpsiepotensiaal van 15,5 mg ammoniak stikstof het, wanneer die zeolietdeeltjiegrootte 30-16 is, die verwyderingstempo van ammoniak stikstof bereik 78,5%, en onder dieselfde adsorpsie tyd, dosis en zeoliet-deeltjies, die hoër die invloei-ammoniante-nitrogenkonsentrasie, die zeolietdeeltjies, die hoër die invloei van die invloei van die invloei adsorpsietempo, en dit is haalbaar vir zeoliet as adsorbent om ammoniak stikstof uit die logwater te verwyder. Terselfdertyd word daarop gewys dat die adsorpsietempo van ammoniak stikstof deur zeoliet laag is, en dit is moeilik vir zeoliet om die adsorpsievermoë van die versadiging in praktiese werking te bereik.
Die verwyderingseffek van biologiese zeolietbed op stikstof, kabeljou en ander besoedelende stowwe in gesimuleerde dorpsriool is bestudeer. Die resultate toon dat die verwyderingstempo van ammoniak stikstof deur biologiese zeolietbed meer as 95%is, en die verwydering van nitraat stikstof word baie beïnvloed deur die hidrouliese verblyftyd.
Die ioonuitruilmetode het die voordele van klein beleggings, eenvoudige proses, maklike werking, ongevoeligheid vir gif en temperatuur, en hergebruik van zeoliet deur wedergeboorte. By die behandeling van hoë-konsentrasie-ammoniak stikstofafvalwater is die herlewing egter gereeld, wat die operasie ongemak bring, dus moet dit gekombineer word met ander stikstofbehandelingsmetodes van ammoniak, of gebruik word om lae-konsentrasie-ammoniasie-stikstofafval te behandel.
Groothandel 4A Zeolite vervaardiger en verskaffer | Everbright (cnchemist.com)
Postyd: Jul-10-2024
