1. Hva er ammoniakknitrogen?
Ammoniakknitrogen refererer til ammoniakk i form av fri ammoniakk (eller ikke-ionisk ammoniakk, NH3) eller ionisk ammoniakk (NH4+).Høyere pH og høyere andel fri ammoniakk;Tvert imot er andelen ammoniumsalt høy.
Ammoniakknitrogen er et næringsstoff i vann, som kan føre til vanneutrofiering, og er den viktigste oksygenforbrukende forurensningen i vann, som er giftig for fisk og enkelte vannlevende organismer.
Den viktigste skadelige effekten av ammoniakknitrogen på akvatiske organismer er fri ammoniakk, hvis toksisitet er dusinvis av ganger større enn ammoniumsaltets, og øker med økningen av alkalitet.Ammoniakknitrogentoksisitet er nært knyttet til pH-verdien og vanntemperaturen til bassengvannet, generelt, jo høyere pH-verdi og vanntemperatur, jo sterkere toksisitet.
To omtrentlige kolorimetriske metoder for sensitivitet som vanligvis brukes for å bestemme ammoniakk er den klassiske Nessler-reagensmetoden og fenolhypoklorittmetoden.Titreringer og elektriske metoder er også ofte brukt for å bestemme ammoniakk;Når ammoniakknitrogeninnholdet er høyt, kan destillasjonstitreringsmetoden også brukes.(Nasjonale standarder inkluderer Naths reagensmetode, salisylsyrespektrofotometri, destillasjon – titreringsmetode)
2. Fysisk og kjemisk nitrogenfjerningsprosess
① Kjemisk utfellingsmetode
Kjemisk utfellingsmetode, også kjent som MAP-utfellingsmetode, er å tilsette magnesium og fosforsyre eller hydrogenfosfat til avløpsvannet som inneholder ammoniakknitrogen, slik at NH4+ i avløpsvannet reagerer med Mg+ og PO4- i en vandig løsning for å generere ammoniummagnesiumfosfatutfelling. , er molekylformelen MgNH4P04.6H20, for å oppnå formålet med å fjerne ammoniakknitrogen.Magnesiumammoniumfosfat, vanligvis kjent som struvitt, kan brukes som kompost, jordtilsetning eller brannhemmende middel for konstruksjonsprodukter.Reaksjonsligningen er som følger:
Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04
Hovedfaktorene som påvirker behandlingseffekten av kjemisk utfelling er pH-verdi, temperatur, ammoniakknitrogenkonsentrasjon og molforhold (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)).Resultatene viser at når pH-verdien er 10 og molforholdet mellom magnesium, nitrogen og fosfor er 1,2:1:1,2, er behandlingseffekten bedre.
Ved bruk av magnesiumklorid og dinatriumhydrogenfosfat som utfellingsmidler viser resultatene at behandlingseffekten er bedre når pH-verdien er 9,5 og molforholdet mellom magnesium, nitrogen og fosfor er 1,2:1:1.
Resultatene viser at MgC12+Na3PO4.12H20 er overlegen andre utfellingsmiddelkombinasjoner.Når pH-verdien er 10,0, er temperaturen 30℃, n(Mg+): n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, massekonsentrasjonen av ammoniakknitrogen i avløpsvannet reduseres etter omrøring i 30 min. fra 222 mg/l før behandling til 17 mg/l, og fjerningsgraden er 92,3 %.
Den kjemiske utfellingsmetoden og væskemembranmetoden ble kombinert for behandling av høykonsentrasjon av industrielt ammoniakknitrogenavløpsvann.Under betingelsene for optimalisering av nedbørsprosessen nådde fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen 98,1%, og deretter reduserte ytterligere behandling med flytende filmmetoden ammoniakknitrogenkonsentrasjonen til 0,005 g/L, og nådde den nasjonale førsteklasses utslippsstandarden.
Fjerningseffekten av andre toverdige metallioner (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) enn Mg+ på ammoniakknitrogen under påvirkning av fosfat ble undersøkt.En ny prosess med CaSO4-utfelling-MAP-utfelling ble foreslått for ammoniumsulfatavløpsvann.Resultatene viser at den tradisjonelle NaOH-regulatoren kan erstattes med kalk.
Fordelen med kjemisk utfellingsmetode er at når konsentrasjonen av ammoniakknitrogenavløpsvann er høy, er bruken av andre metoder begrenset, som biologisk metode, bruddpunktkloreringsmetode, membranseparasjonsmetode, ionebyttemetode osv. På dette tidspunktet kjemisk utfellingsmetode kan brukes til forbehandling.Fjerningseffektiviteten til kjemisk utfellingsmetode er bedre, og den er ikke begrenset av temperatur, og operasjonen er enkel.Det utfelte slammet som inneholder magnesiumammoniumfosfat kan brukes som komposittgjødsel for å realisere avfallsutnyttelse, og dermed oppveie deler av kostnadene;Hvis det kan kombineres med noen industribedrifter som produserer fosfatavløpsvann og bedrifter som produserer saltlake, kan det spare farmasøytiske kostnader og lette bruk i stor skala.
Ulempen med kjemisk utfellingsmetode er at på grunn av begrensningen av løselighetsproduktet av ammoniummagnesiumfosfat, etter at ammoniakknitrogenet i avløpsvannet når en viss konsentrasjon, er fjerningseffekten ikke åpenbar og inngangskostnadene økes kraftig.Derfor bør kjemisk utfellingsmetode brukes i kombinasjon med andre metoder egnet for avansert behandling.Mengden reagens som brukes er stor, slammet som produseres er stort, og behandlingskostnadene er høye.Innføring av kloridioner og restfosfor under dosering av kjemikalier kan lett forårsake sekundær forurensning.
Engros produsent og leverandør av aluminiumsulfat |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Engros produsent og leverandør av dibasisk natriumfosfat |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
②avblåsningsmetode
Fjerning av ammoniakknitrogen ved blåsemetode er å justere pH-verdien til alkalisk, slik at ammoniakkionet i avløpsvannet omdannes til ammoniakk, slik at det hovedsakelig eksisterer i form av fri ammoniakk, og deretter tas den frie ammoniakk ut. av avløpsvannet gjennom bæregassen, for å oppnå formålet med å fjerne ammoniakknitrogen.Hovedfaktorene som påvirker blåseeffektiviteten er pH-verdi, temperatur, gass-væskeforhold, gassstrømningshastighet, initialkonsentrasjon og så videre.For tiden er avblåsningsmetoden mye brukt i behandling av avløpsvann med høy konsentrasjon av ammoniakknitrogen.
Fjerning av ammoniakknitrogen fra deponi sigevann ved avblåsningsmetode ble studert.Det ble funnet at nøkkelfaktorene som styrte effektiviteten til avblåsing var temperatur, gass-væske-forhold og pH-verdi.Når vanntemperaturen er høyere enn 2590, gass-væske-forholdet er ca. 3500, og pH-en er ca. 10,5, kan fjerningshastigheten nå mer enn 90 % for søppelfyllingsvannet med ammoniakknitrogenkonsentrasjonen så høy som 2000-4000mg/ L.Resultatene viser at når pH=11,5, strippetemperaturen er 80cC og strippetiden er 120 minutter, kan fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen i avløpsvannet nå 99,2%.
Avblåsningseffektiviteten til høykonsentrasjon av ammoniakknitrogenavløpsvann ble utført med motstrøms avblåsningstårn.Resultatene viste at avblåsningseffektiviteten økte med økningen av pH-verdien.Jo større gass-væske-forholdet er, desto større er drivkraften til masseoverføring av ammoniakkstripping, og strippeeffektiviteten øker også.
Fjerning av ammoniakknitrogen ved blåsemetoden er effektiv, enkel å betjene og lett å kontrollere.Det blåste ammoniakknitrogenet kan brukes som absorber med svovelsyre, og de genererte svovelsyrepengene kan brukes som gjødsel.Avblåsningsmetode er en mye brukt teknologi for fysisk og kjemisk nitrogenfjerning for tiden.Avblåsningsmetoden har imidlertid noen ulemper, som hyppig avleiring i avblåsningstårnet, lav effektivitet for fjerning av ammoniakknitrogen ved lav temperatur og sekundær forurensning forårsaket av avblåsningsgassen.Avblåsningsmetoden kombineres vanligvis med andre behandlingsmetoder for ammoniakknitrogen avløpsvann for å forbehandle høykonsentrert ammoniakknitrogenavløpsvann.
③Brukkpunktklorering
Mekanismen for ammoniakkfjerning ved bruddpunktklorering er at klorgass reagerer med ammoniakk for å produsere ufarlig nitrogengass, og N2 slipper ut i atmosfæren, noe som får reaksjonskilden til å fortsette til høyre.Reaksjonsformelen er:
HOCl NH4 + + 1,5 – > 0,5 N2H20 H++ Cl – 1,5 + 2,5 + 1,5)
Når klorgass overføres til avløpsvannet til et visst punkt, er innholdet av fritt klor i vannet lavt, og konsentrasjonen av ammoniakk er null.Når mengden klorgass passerer punktet, vil mengden fritt klor i vannet øke, derfor kalles punktet bruddpunktet, og kloreringen i denne tilstanden kalles bruddpunktkloreringen.
Brytepunktkloreringsmetoden brukes til å behandle boreavløpsvannet etter ammoniakknitrogenblåsing, og behandlingseffekten påvirkes direkte av forbehandlingen av ammoniakknitrogenblåseprosessen.Når 70 % av ammoniakknitrogenet i avløpsvannet fjernes ved blåseprosess og deretter behandles ved bruddpunktklorering, er massekonsentrasjonen av ammoniakknitrogen i avløpet mindre enn 15mg/L.Zhang Shengli et al.tok simulert ammoniakknitrogenavløpsvann med en massekonsentrasjon på 100mg/L som forskningsobjekt, og forskningsresultatene viste at de viktigste og sekundære faktorene som påvirker fjerning av ammoniakknitrogen ved oksidasjon av natriumhypokloritt var mengdeforholdet klor til ammoniakknitrogen, reaksjonstid og pH-verdi.
Brytepunktkloreringsmetoden har høy nitrogenfjerningseffektivitet, fjerningshastigheten kan nå 100%, og ammoniakkkonsentrasjonen i avløpsvann kan reduseres til null.Effekten er stabil og ikke påvirket av temperatur;Mindre investeringsutstyr, rask og fullstendig respons;Det har effekten av sterilisering og desinfeksjon på vannmassen.Anvendelsesområdet for brytepunktkloreringsmetoden er at konsentrasjonen av ammoniakknitrogenavløpsvann er mindre enn 40mg/L, så brytepunktkloreringsmetoden brukes mest for avansert behandling av ammoniakknitrogenavløpsvann.Kravet til sikker bruk og lagring er høyt, kostnadene ved behandling er høye, og biproduktene kloraminer og klorerte organiske stoffer vil forårsake sekundær forurensning.
④katalytisk oksidasjonsmetode
Katalytisk oksidasjonsmetode er gjennom virkningen av katalysator, under en viss temperatur og trykk, gjennom luftoksidasjon, organisk materiale og ammoniakk i kloakk kan oksideres og dekomponeres til ufarlige stoffer som CO2, N2 og H2O, for å oppnå formålet med rensing.
Faktorene som påvirker effekten av katalytisk oksidasjon er katalysatoregenskaper, temperatur, reaksjonstid, pH-verdi, ammoniakknitrogenkonsentrasjon, trykk, røreintensitet og så videre.
Nedbrytningsprosessen av ozonert ammoniakknitrogen ble studert.Resultatene viste at når pH-verdien økte, ble det produsert et slags HO-radikal med sterk oksidasjonsevne, og oksidasjonshastigheten ble betydelig akselerert.Studier viser at ozon kan oksidere ammoniakknitrogen til nitritt og nitritt til nitrat.Konsentrasjonen av ammoniakknitrogen i vann avtar med tiden, og fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen er omtrent 82%.CuO-Mn02-Ce02 ble brukt som en sammensatt katalysator for å behandle ammoniakknitrogen avløpsvann.De eksperimentelle resultatene viser at oksidasjonsaktiviteten til den nylig fremstilte komposittkatalysatoren er betydelig forbedret, og de egnede prosessbetingelsene er 255 ℃, 4,2 MPa og pH=10,8.Ved behandling av ammoniakknitrogenavløpsvann med en startkonsentrasjon på 1023mg/L, kan fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen nå 98 % innen 150 minutter, og nå den nasjonale sekundære (50mg/L) utslippsstandarden.
Den katalytiske ytelsen til zeolittstøttet TiO2-fotokatalysator ble undersøkt ved å studere nedbrytningshastigheten til ammoniakknitrogen i svovelsyreløsning.Resultatene viser at den optimale dosen av Ti02/zeolitt fotokatalysator er 1,5 g/L og reaksjonstiden er 4 timer under ultrafiolett bestråling.Fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen fra avløpsvann kan nå 98,92 %.Fjerningseffekten av høy jern- og nano-hakedioksid under ultrafiolett lys på fenol og ammoniakknitrogen ble studert.Resultatene viser at fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen er 97,5 % når pH=9,0 påføres ammoniakknitrogenløsningen med en konsentrasjon på 50 mg/L, som er 7,8 % og 22,5 % høyere enn for høyt jern eller kinedioksid alene.
Katalytisk oksidasjonsmetode har fordelene med høy renseeffektivitet, enkel prosess, lite bunnareal, etc., og brukes ofte til å behandle høykonsentrert ammoniakknitrogenavløpsvann.Påføringsvanskeligheten er hvordan man forhindrer tap av katalysator og korrosjonsbeskyttelse av utstyr.
⑤elektrokjemisk oksidasjonsmetode
Elektrokjemisk oksidasjonsmetode refererer til metoden for å fjerne forurensninger i vann ved å bruke elektrooksidasjon med katalytisk aktivitet.Påvirkningsfaktorene er strømtetthet, innløpsstrømningshastighet, utløpstid og punktløsningstid.
Den elektrokjemiske oksidasjonen av ammoniakk-nitrogen avløpsvann i en elektrolysecelle med sirkulerende strøm ble studert, der det positive er Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 nettverkselektrisitet og det negative er Ti nettverkselektrisitet.Resultatene viser at når kloridionkonsentrasjonen er 400mg/L, er den innledende ammoniakknitrogenkonsentrasjonen 40mg/L, innstrømmende strømningshastighet er 600mL/min, strømtettheten er 20mA/cm, og elektrolysetiden er 90min, ammoniakk nitrogenfjerningsgrad er 99,37 %.Den viser at elektrolytisk oksidasjon av ammoniakk-nitrogen avløpsvann har gode søknadsmuligheter.
3. Biokjemisk nitrogenfjerningsprosess
①hele nitrifikasjon og denitrifikasjon
Helprosessnitrifikasjon og denitrifikasjon er en slags biologisk metode som har vært mye brukt i lang tid i dag.Den konverterer ammoniakknitrogen i avløpsvann til nitrogen gjennom en rekke reaksjoner som nitrifikasjon og denitrifikasjon under påvirkning av forskjellige mikroorganismer, for å oppnå formålet med avløpsvannbehandling.Prosessen med nitrifikasjon og denitrifikasjon for å fjerne ammoniakknitrogen må gå gjennom to stadier:
Nitrifikasjonsreaksjon: Nitrifikasjonsreaksjonen fullføres av aerobe autotrofe mikroorganismer.I aerob tilstand brukes uorganisk nitrogen som nitrogenkilde for å omdanne NH4+ til NO2-, og deretter oksideres det til NO3-.Nitrifikasjonsprosessen kan deles inn i to stadier.I det andre trinnet omdannes nitritt til nitrat (NO3-) av nitrifiserende bakterier, og nitritt omdannes til nitrat (NO3-) av nitrifiserende bakterier.
Denitrifikasjonsreaksjon: Denitrifikasjonsreaksjon er prosessen der denitrifiserende bakterier reduserer nitrittnitrogen og nitratnitrogen til gassformig nitrogen (N2) i tilstanden av hypoksi.Denitrifiserende bakterier er heterotrofe mikroorganismer, hvorav de fleste tilhører amfiske bakterier.I tilstanden av hypoksi bruker de oksygen i nitrat som elektronakseptor og organisk materiale (BOD-komponent i kloakk) som elektrondonor for å gi energi og bli oksidert og stabilisert.
Hele prosessens nitrifikasjons- og denitrifikasjonstekniske applikasjoner inkluderer hovedsakelig AO, A2O, oksidasjonsgrøft, etc., som er en mer moden metode som brukes i biologisk nitrogenfjerningsindustri.
Hele nitrifikasjons- og denitrifikasjonsmetoden har fordelene med stabil effekt, enkel drift, ingen sekundær forurensning og lave kostnader.Denne metoden har også noen ulemper, som karbonkilden må tilsettes når C/N-forholdet i avløpsvannet er lavt, temperaturkravet er relativt strengt, effektiviteten er lav ved lav temperatur, arealet er stort, oksygenbehovet er stor, og enkelte skadelige stoffer som tungmetallioner virker pressende på mikroorganismer, som må fjernes før den biologiske metoden gjennomføres.I tillegg har den høye konsentrasjonen av ammoniakknitrogen i avløpsvannet også en hemmende effekt på nitrifikasjonsprosessen.Derfor bør forbehandling utføres før behandling av høykonsentrert ammoniakknitrogenavløpsvann slik at konsentrasjonen av ammoniakknitrogenavløpsvann er mindre enn 500mg/L.Den tradisjonelle biologiske metoden er egnet for behandling av lavkonsentrasjon av ammoniakknitrogenavløpsvann som inneholder organisk materiale, som husholdningskloakk, kjemisk avløpsvann, etc.
②Simultan nitrifikasjon og denitrifikasjon (SND)
Når nitrifikasjon og denitrifikasjon utføres sammen i samme reaktor, kalles det samtidig fordøyelsesdenitrifikasjon (SND).Det oppløste oksygenet i avløpsvannet begrenses av diffusjonshastigheten for å produsere en oppløst oksygengradient i mikromiljøområdet på den mikrobielle flokken eller biofilmen, noe som gjør at den oppløste oksygengradienten på den ytre overflaten av den mikrobielle flokken eller biofilmen bidrar til vekst og forplantning av aerobe nitrifiserende bakterier og ammoniakerende bakterier.Jo dypere inn i flokken eller membranen, jo lavere er konsentrasjonen av oppløst oksygen, noe som resulterer i en anoksisk sone hvor denitrifiserende bakterier dominerer.Dermed dannes samtidig fordøyelses- og denitrifikasjonsprosess.Faktorene som påvirker samtidig fordøyelse og denitrifikasjon er PH-verdi, temperatur, alkalitet, organisk karbonkilde, oppløst oksygen og slamalder.
Samtidig nitrifikasjon/denitrifikasjon fantes i karrusellens oksidasjonsgrøft, og konsentrasjonen av oppløst oksygen mellom det luftede pumpehjulet i karrusellens oksidasjonsgrøft avtok gradvis, og det oppløste oksygenet i den nedre delen av karrusellens oksidasjonsgrøft var lavere enn i den øvre delen. .Dannelse og forbruk av nitratnitrogen i hver del av kanalen er nesten like, og konsentrasjonen av ammoniakknitrogen i kanalen er alltid svært lav, noe som indikerer at nitrifikasjons- og denitrifikasjonsreaksjonene skjer samtidig i karrusellens oksidasjonskanal.
Studien om behandling av husholdningskloakk viser at jo høyere CODCr, desto mer komplett er denitrifiseringen og jo bedre TN-fjerning.Effekten av oppløst oksygen på samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon er stor.Når det oppløste oksygenet kontrolleres til 0,5 ~ 2 mg/L, er den totale nitrogenfjerningseffekten god.Samtidig sparer nitrifikasjons- og denitrifikasjonsmetoden reaktoren, forkorter reaksjonstiden, har lavt energiforbruk, sparer investeringer, og er lett å holde pH-verdien stabil.
③ Kortreist fordøyelse og denitrifisering
I samme reaktor brukes ammoniakkoksiderende bakterier for å oksidere ammoniakk til nitritt under aerobe forhold, og deretter denitrifiseres nitritt direkte for å produsere nitrogen med organisk materiale eller ekstern karbonkilde som elektrondonor under hypoksiforhold.Påvirkningsfaktorene for kortreist nitrifikasjon og denitrifikasjon er temperatur, fri ammoniakk, pH-verdi og oppløst oksygen.
Effekt av temperatur på kortreist nitrifisering av kommunalt avløp uten sjøvann og kommunalt avløp med 30 % sjøvann.Forsøksresultatene viser at: for det kommunale avløpet uten sjøvann er det å øke temperaturen som bidrar til å oppnå kortreist nitrifikasjon.Når andelen sjøvann i husholdningsavløp er 30 %, kan kortreist nitrifikasjon oppnås bedre under middels temperaturforhold.Delft University of Technology utviklet SHARON-prosessen, bruk av høy temperatur (ca. 30-4090) bidrar til spredning av nitrittbakterier, slik at nitrittbakterier mister konkurranse, mens ved å kontrollere slammets alder for å eliminere nitrittbakterier, så at nitrifikasjonsreaksjonen i nitrittstadiet.
Basert på forskjellen i oksygenaffinitet mellom nitrittbakterier og nitrittbakterier, utviklet Gent Microbial Ecology Laboratory OLAND-prosessen for å oppnå akkumulering av nitrittnitrogen ved å kontrollere oppløst oksygen for å eliminere nitrittbakterier.
Pilottestresultatene av behandling av koksavløpsvann ved kortreist nitrifikasjon og denitrifikasjon viser at når den innflytende COD, ammoniakknitrogen, TN og fenolkonsentrasjoner er 1201,6,510,4,540,1 og 110,4mg/L, er gjennomsnittlig avløpsnitrogen COD, ammoniakk ,TN og fenolkonsentrasjoner er henholdsvis 197,1,14,2,181,5 og 0,4mg/L.De tilsvarende fjerningsratene var henholdsvis 83,6 %, 97,2 %, 66,4 % og 99,6 %.
Kortdistanse nitrifikasjons- og denitrifikasjonsprosessen går ikke gjennom nitratstadiet, og sparer karbonkilden som kreves for biologisk nitrogenfjerning.Det har visse fordeler for ammoniakknitrogenavløpsvann med lavt C/N-forhold.Kortreist nitrifikasjon og denitrifikasjon har fordelene med mindre slam, kort reaksjonstid og sparer reaktorvolum.Kortreist nitrifikasjon og denitrifikasjon krever imidlertid stabil og varig akkumulering av nitritt, så hvordan man effektivt kan hemme aktiviteten til nitrifiserende bakterier blir nøkkelen.
④ Anaerob ammoniakkoksidasjon
Anaerob ammoksidasjon er en prosess med direkte oksidasjon av ammoniakknitrogen til nitrogen av autotrofe bakterier under tilstanden av hypoksi, med nitrøse nitrogen eller nitrogen som elektronakseptor.
Effektene av temperatur og PH på den biologiske aktiviteten til anammoX ble studert.Resultatene viste at den optimale reaksjonstemperaturen var 30 ℃ og pH-verdien var 7,8.Gjennomførbarheten av en anaerob ammoX-reaktor for behandling av høy saltholdighet og høykonsentrasjon nitrogen avløpsvann ble studert.Resultatene viste at høy saltholdighet signifikant hemmet anammoX-aktivitet, og denne inhiberingen var reversibel.Den anaerobe ammokksaktiviteten til det uakklimatiserte slammet var 67,5 % lavere enn kontrollslammet under saltholdigheten på 30 g.L-1(NaCl).AnammoX-aktiviteten til det akklimatiserte slammet var 45,1 % lavere enn kontrollen.Når det akklimatiserte slammet ble overført fra et miljø med høy saltholdighet til et miljø med lav saltholdighet (ingen saltlake), ble den anaerobe ammoX-aktiviteten økt med 43,1 %.Imidlertid er reaktoren utsatt for funksjonsnedgang når den går i høy saltholdighet over lang tid.
Sammenlignet med den tradisjonelle biologiske prosessen, er anaerob ammoX en mer økonomisk teknologi for fjerning av biologisk nitrogen uten ekstra karbonkilde, lavt oksygenbehov, ikke behov for reagenser for å nøytralisere og mindre slamproduksjon.Ulempene med anaerob ammox er at reaksjonshastigheten er lav, reaktorvolumet er stort, og karbonkilden er ugunstig for anaerob amMOX, som har praktisk betydning for å løse ammoniakknitrogenavløpsvannet med dårlig biologisk nedbrytbarhet.
4. separasjon og adsorpsjon nitrogen fjerning prosess
① membranseparasjonsmetode
Membranseparasjonsmetoden er å bruke den selektive permeabiliteten til membranen for å selektivt separere komponentene i væsken, for å oppnå formålet med ammoniakknitrogenfjerning.Inkludert omvendt osmose, nanofiltrering, deammonierende membran og elektrodialyse.Faktorene som påvirker membranseparasjonen er membranegenskaper, trykk eller spenning, pH-verdi, temperatur og ammoniakknitrogenkonsentrasjon.
I henhold til vannkvaliteten til ammoniakknitrogenavløpsvann som slippes ut av smelteverk for sjeldne jordarter, ble eksperimentet med omvendt osmose utført med NH4C1 og NaCI-simulert avløpsvann.Det ble funnet at under de samme forholdene har omvendt osmose en høyere fjerningshastighet av NaCl, mens NHCl har en høyere vannproduksjonshastighet.Fjerningshastigheten for NH4C1 er 77,3 % etter omvendt osmosebehandling, som kan brukes som forbehandling av ammoniakknitrogenavløpsvann.Omvendt osmoseteknologi kan spare energi, god termisk stabilitet, men klorresistens, forurensningsmotstanden er dårlig.
En biokjemisk nanofiltreringsmembranseparasjonsprosess ble brukt til å behandle søppelvannet, slik at 85%~90% av den permeable væsken ble sluppet ut i henhold til standarden, og bare 0%~15% av den konsentrerte kloakkvæsken og gjørmen ble returnert til søppeltank.Ozturki et al.behandlet søppelfyllingsvannet til Odayeri i Tyrkia med nanofiltreringsmembran, og fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen var ca. 72 %.Nanofiltreringsmembran krever lavere trykk enn omvendt osmosemembran, enkel å betjene.
Det ammoniakkfjernende membransystemet brukes vanligvis til behandling av avløpsvann med høyt ammoniakknitrogen.Ammoniakknitrogenet i vannet har følgende balanse: NH4- +OH-= NH3+H2O i drift, det ammoniakkholdige avløpsvannet strømmer i skallet på membranmodulen, og den syreabsorberende væsken strømmer i røret til membranen. modul.Når PH i avløpsvannet øker eller temperaturen stiger, vil likevekten skifte til høyre, og ammoniumionet NH4- blir den frie gassen NH3.På dette tidspunktet kan gassformig NH3 gå inn i syreabsorpsjonsvæskefasen i røret fra avløpsvannfasen i skallet gjennom mikroporene på overflaten av hulfiberen, som absorberes av syreløsningen og umiddelbart blir ionisk NH4-.Hold PH til avløpsvannet over 10, og temperaturen over 35 ° C (under 50 ° C), slik at NH4 i avløpsvannfasen kontinuerlig vil bli NH3 til absorpsjonsvæskefasen migrasjon.Som et resultat avtok konsentrasjonen av ammoniakknitrogen på avløpssiden kontinuerlig.Syreabsorpsjonsvæskefasen, fordi det kun er syre og NH4-, danner et veldig rent ammoniumsalt, og når en viss konsentrasjon etter kontinuerlig sirkulasjon, som kan resirkuleres.På den ene siden kan bruken av denne teknologien i stor grad forbedre fjerningshastigheten av ammoniakknitrogen i avløpsvann, og på den annen side kan det redusere de totale driftskostnadene for avløpsrensesystemet.
②elektrodialysemetoden
Elektrodialyse er en metode for å fjerne oppløste faste stoffer fra vandige løsninger ved å påføre en spenning mellom membranparene.Under spenningspåvirkning blir ammoniakkionene og andre ioner i ammoniakk-nitrogenavløpsvannet anriket gjennom membranen i det ammoniakkholdige konsentrerte vannet, for å oppnå formålet med fjerning.
Elektrodialysemetoden ble brukt til å behandle uorganisk avløpsvann med høy konsentrasjon av ammoniakknitrogen og oppnådde gode resultater.For 2000-3000mg /L ammoniakknitrogenavløpsvann kan fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen være mer enn 85%, og det konsentrerte ammoniakkvannet kan oppnås med 8,9%.Mengden elektrisitet som forbrukes under driften av elektrodialyse er proporsjonal med mengden ammoniakknitrogen i avløpsvannet.Elektrodialysebehandling av avløpsvann er ikke begrenset av pH-verdi, temperatur og trykk, og den er enkel å betjene.
Fordelene med membranseparasjon er høy utvinning av ammoniakknitrogen, enkel betjening, stabil behandlingseffekt og ingen sekundær forurensning.Ved behandling av høykonsentrert ammoniakknitrogenavløpsvann, bortsett fra den deammonierte membranen, er imidlertid andre membraner lette å skalere og tette, og regenerering og tilbakespyling er hyppige, noe som øker behandlingskostnadene.Derfor er denne metoden mer egnet for forbehandling eller lavkonsentrasjon av ammoniakknitrogenavløpsvann.
③ Ionebyttemetode
Ionebyttemetode er en metode for å fjerne ammoniakknitrogen fra avløpsvann ved å bruke materialer med sterk selektiv adsorpsjon av ammoniakkioner.De vanligste adsorpsjonsmaterialene er aktivert karbon, zeolitt, montmorillonitt og bytteharpiks.Zeolitt er en slags siliko-aluminat med tredimensjonal romlig struktur, vanlig porestruktur og hull, blant annet har klinoptilolitt en sterk selektiv adsorpsjonskapasitet for ammoniakkioner og lav pris, så det brukes ofte som adsorpsjonsmateriale for ammoniakknitrogenavløpsvann i ingeniørfag.Faktorene som påvirker behandlingseffekten av clinoptilolite inkluderer partikkelstørrelse, innflytende ammoniakknitrogenkonsentrasjon, kontakttid, pH-verdi og så videre.
Adsorpsjonseffekten av zeolitt på ammoniakknitrogen er åpenbar, etterfulgt av ranitt, og effekten av jord og keramisitt er dårlig.Den viktigste måten å fjerne ammoniakknitrogen fra zeolitt er ionebytting, og den fysiske adsorpsjonseffekten er svært liten.Ionebyttereffekten av keramitt, jord og ranitt er lik den fysiske adsorpsjonseffekten.Adsorpsjonskapasiteten til de fire fyllstoffene avtok med økningen av temperaturen i området 15-35 ℃, og økte med økningen av pH-verdien i området 3-9.Adsorpsjonslikevekten ble nådd etter 6 timers oscillasjon.
Gjennomførbarheten av å fjerne ammoniakknitrogen fra søppelvann ved zeolittadsorpsjon ble studert.De eksperimentelle resultatene viser at hvert gram zeolitt har et begrenset adsorpsjonspotensial på 15,5 mg ammoniakknitrogen, når zeolittpartikkelstørrelsen er 30-16 mesh, når fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen 78,5 %, og under samme adsorpsjonstid, dosering og zeolittpartikkelstørrelse, jo høyere innflytende ammoniakknitrogenkonsentrasjon, jo høyere er adsorpsjonshastigheten, og det er mulig for zeolitt som adsorbent å fjerne ammoniakknitrogen fra sigevannet.Samtidig påpekes det at adsorpsjonshastigheten av ammoniakknitrogen til zeolitt er lav, og det er vanskelig for zeolitt å oppnå metningsadsorpsjonskapasitet i praktisk drift.
Fjerningseffekten av biologisk zeolittleie på nitrogen, COD og andre forurensninger i simulert landsbykloakk ble studert.Resultatene viser at fjerningshastigheten av ammoniakknitrogen ved biologisk zeolittleie er mer enn 95 %, og fjerningen av nitratnitrogen påvirkes sterkt av den hydrauliske oppholdstiden.
Ionebyttemetoden har fordelene med liten investering, enkel prosess, praktisk drift, ufølsomhet for gift og temperatur, og gjenbruk av zeolitt ved regenerering.Ved behandling av høykonsentrert ammoniakknitrogenavløpsvann er imidlertid regenereringen hyppig, noe som medfører ulemper for driften, så den må kombineres med andre ammoniakknitrogenbehandlingsmetoder, eller brukes til å behandle lavkonsentrasjonsavløpsvann for ammoniakknitrogen.
Engros 4A Zeolite produsent og leverandør |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Innleggstid: Jul-10-2024
