Kjemisk og prosess for å fjerne ammoniakknitrogen fra vann

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 av fri ammoniakk; Tvert imot, andelen ammoniumsalt er høy.

Ammoniakknitrogen er et næringsstoff i vann, noe som kan føre til vannets overgjødsling, og er det viktigste oksygenkrevende miljøgifter i vann, som er giftig for fisk og noen vannlevende organismer.

Den viktigste skadelige effekten av ammoniakknitrogen på vannlevende organismer er gratis ammoniakk, hvis toksisitet er dusinvis av ganger større enn ammoniumsalt, og øker med økningen av alkaliniteten. Ammoniakknitrogentoksisitet er nært relatert til pH -verdien og vanntemperaturen på bassengvannet, generelt, jo høyere pH -verdi og vanntemperatur, jo sterkere toksisiteten.

To omtrentlig følsomhet kolorimetriske metoder som vanligvis brukes for å bestemme ammoniakk, er den klassiske Nessler-reagensmetoden og fenol-hypoklorittmetoden. Titrasjoner og elektriske metoder brukes også ofte 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 nedbørmetode

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 generat ammonium magnesium-phosfatpresentet er mmmonium-phosfat-presipisk pannel-presipisk pannel-presipisk løsning med en vandig løsning for å generere av avløpsvann reagerer med Mg+ og Po4- i en vandig løsning for å generere generalmmonium, er mg+ og po4- i en vandig løsning for å generere av avløpsvann reagerer med Mg+ og Po4- MGNH4P04.6H20, for å oppnå formålet med å fjerne ammoniakknitrogen. Magnesium ammoniumfosfat, ofte kjent som Struvite, kan brukes som kompost, jordtilsetningsstoff eller brannhemmende for å bygge strukturelle produkter. Reaksjonsligningen er som følger:

Mg ++ NH4 + + PO4 - = MGNH4P04

Hovedfaktorene som påvirker behandlingseffekten av kjemisk nedbør 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 desodiumhydrogenfosfat 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 utfellende middelkombinasjoner. Når pH-verdien er 10,0, er temperaturen 30 ℃, N (mg+): N (NH4+): N (p04-) = 1: 1: 1, massekonsentrasjonen av ammoniakknitrogen i avløpsvannet etter omrøring i 30 minutter er redusert fra 222 mg/L før behandling til 17 m/l, og den fjerne raten er 92.3.

Den kjemiske nedbørmetoden og væskemembranmetoden ble kombinert for behandling av industriell ammoniakknitrogenavløpsvann med høy konsentrasjon. Under betingelsene for optimalisering av nedbørsprosessen nådde fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen 98,1%, og deretter reduserte videre behandling med flytende filmmetode ammoniakknitrogenkonsentrasjonen til 0,005 g/l, og nådde den nasjonale førsteklasses utslippsstandard.

Fjerningseffekten av divalente metallioner (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) annet enn Mg+på ammoniakknitrogen under virkningen av fosfat ble undersøkt. En ny prosess med nedbør av CASO4-nedbør ble foreslått for ammoniumsulfatavløpsvann. Resultatene viser at den tradisjonelle NaOH -regulatoren kan erstattes av kalk.

Fordelen med kjemisk nedbørmetode er at når konsentrasjonen av ammoniakknitrogenavløpsvann er høy, er anvendelsen av andre metoder begrenset, for eksempel biologisk metode, breakpunktkloreringsmetode, membran separasjonsmetode, ionutvekslingsmetode, etc. På dette tidspunktet kan kjemisk utfellingsmetode brukes til forbehandling. Fjerningseffektiviteten til kjemisk nedbørmetode er bedre, og den er ikke begrenset av temperatur, og operasjonen er enkel. Det utfelte slam som inneholder magnesium ammoniumfosfat kan brukes som en sammensatt gjødsel for å realisere avfallsutnyttelse, og dermed motregne en del av kostnadene; Hvis det kan kombineres med noen industrielle foretak som produserer fosfatavløpsvann og bedrifter som produserer saltlake, kan det spare farmasøytiske kostnader og lette applikasjoner i stor skala.

Ulempen med kjemisk nedbørmetode er at på grunn av begrensningen av løselighetsprodukt av ammoniummagnesiumfosfat, etter ammoniakknitrogenet i avløpsvann når en viss konsentrasjon, er fjerningseffekten ikke åpenbar og inngangskostnadene økes kraftig. Derfor bør kjemisk nedbørmetode brukes i kombinasjon med andre metoder som er egnet for avansert behandling. Mengden reagens som brukes er stor, slammet som produseres er stor, og behandlingskostnadene er høy. Innføring av kloridioner og gjenværende fosfor under dosering av kjemikalier kan lett forårsake sekundær forurensning.

Engros aluminiumsulfatprodusent og leverandør | Everbright (cnchemist.com)

Engros dibasisk natriumfosfatprodusent og leverandør | Everbright (cnchemist.com)

②Blow Off -metoden

Fjerning av ammoniakknitrogen ved å blåse metoden er å justere pH -verdien til alkalisk, slik at ammoniakkionet i avløpsvannet blir konvertert til ammoniakk, slik at den hovedsakelig eksisterer i form av fri ammoniakk, og deretter blir den frie ammoniakk tatt ut av avløpsvannet gjennom den som skal oppnå formålet av å oppnå formålet. Hovedfaktorene som påvirker blåseeffektiviteten er pH-verdi, temperatur, gass-væskeforhold, gasstrømningshastighet, innledende konsentrasjon og så videre. For tiden er utblåsningsmetoden mye brukt i behandlingen av avløpsvann med høy konsentrasjon av ammoniakknitrogen.

Fjerning av ammoniakknitrogen fra deponiutvasking ved utblåsningsmetode ble studert. Det ble funnet at nøkkelfaktorene som kontrollerte effektiviteten av utblåsning var temperatur, gass-væskeforhold og pH-verdi. Når vanntemperaturen er større enn 2590, er gass-væske-forholdet omtrent 3500, og pH er omtrent 10,5, kan fjerningshastigheten nå mer enn 90% for deponiets utvasking med ammoniakknitrogenkonsentrasjonen så høyt som 2000-4000 mg/l. Resultatene viser at når pH = 11,5, strippetemperaturen er 80cc og strippetid er 120 minutter, kan fjerningshastigheten til ammoniakknitrogen i avløpsvann nå 99,2%.

Blåsingseffektiviteten av ammoniakk-nitrogenavløpsvann med høy konsentrasjon ble utført ved motstrømsblåsingstårn. Resultatene viste at blåsende effektivitet økte med økningen av pH-verdien. Jo større gass-væske-forholdet er, jo større er drivkraften til ammoniakkstrippende masseoverføring, og strippevirkningen øker også.

Fjerning av ammoniakknitrogen ved å blåse metoden er effektiv, enkel å betjene og enkel å kontrollere. Det blåste ammoniakknitrogenet kan brukes som en absorber med svovelsyre, og de genererte svovelsyrepengene kan brukes som gjødsel. Utblåsningsmetode er en ofte brukt teknologi for fysisk og kjemisk nitrogenfjerning for tiden. Imidlertid har utblåsningsmetoden noen ulemper, for eksempel hyppig skalering i utblåsningstårnet, lav ammoniakknitrogenfjerningseffektivitet ved lav temperatur, og sekundær forurensning forårsaket av blow-off-gassen. Utblåsningsmetode er generelt kombinert med andre ammoniakknitrogenavløpsrensemetoder for å forbehandle ammoniakk nitrogenavløpsvann med høyt konsentrasjon.

③Break Point Chlorination

Mekanismen for fjerning av ammoniakk ved breakpunktklorering er at klorgass reagerer med ammoniakk for å produsere ufarlig nitrogengass, og N2 slipper ut i atmosfæren, slik at reaksjonskilden fortsetter til høyre. Reaksjonsformelen er:

HOCL NH4 + + 1,5 -> 0,5 N2 H20 H ++ CL - 1,5 + 2,5 + 1,5)

Når klorkassen overføres til avløpsvannet til et bestemt punkt, er innholdet av fritt klor i vannet lavt, og konsentrasjonen av ammoniakk er null. Når mengden klorgass passerer punktet, vil mengden fri klor i vannet øke, derfor kalles punktet bruddpunktet, og klorering i denne tilstanden kalles bruddpunktklorering.

Kloreringsmetoden for bruddpunktet brukes til å behandle borevannet etter ammoniakknitrogenblåsing, og behandlingseffekten påvirkes direkte av forbehandling av ammoniakknitrogenblåsingsprosessen. Når 70% av ammoniakknitrogenet i avløpsvannet fjernes ved å blåse prosessen og deretter behandles ved bruddpunktklorering, er massekonsentrasjonen av ammoniakknitrogen i avløpet mindre enn 15 mg/l. Zhang Shengli et al. Tok simulert ammoniakknitrogenavløpsvann med en massekonsentrasjon på 100 mg/L som forskningsobjekt, og forskningsresultatene viste at de viktigste og sekundære faktorene som påvirket fjerning av ammoniakknitrogen ved oksidasjon av natriumhypokloritt var mengde, og phlor til ammonisk nitrogen, reaksjon, og phlor.

Kloreringsmetoden for bruddpunktet har høy nitrogenfjerningseffektivitet, fjerningshastigheten kan nå 100%, og ammoniakkkonsentrasjonen i avløpsvann kan reduseres til null. Effekten er stabil og ikke påvirket av temperaturen; Mindre investeringsutstyr, raskt og fullstendig respons; Det har effekten av sterilisering og desinfeksjon på vannkroppen. Omfanget av anvendelse av breakpunktkloreringsmetoden er at konsentrasjonen av ammoniakk nitrogenavløpsvann er mindre enn 40 mg/l, så breakpunktkloreringsmetoden brukes mest til avansert behandling av ammoniakk nitrogenavløpsvann. Kravet til sikker bruk og lagring er høyt, kostnadene for behandlingen er høye, og biproduktene kloraminer og klorerte organiske stoffer vil forårsake sekundær forurensning.

④ Katalytisk oksidasjonsmetode

Katalytisk oksidasjonsmetode er gjennom virkning av katalysator, under en viss temperatur og trykk, gjennom luftoksidasjon, kan organisk materiale og ammoniakk i kloakk 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, omrøringsintensitet og så videre.

Nedbrytningsprosessen for ozonert ammoniakknitrogen ble studert. Resultatene viste at når pH -verdien økte, ble en slags HO -radikal med sterk oksidasjonsevne produsert, og oksidasjonshastigheten ble betydelig akselerert. Studier viser at ozon kan oksidere ammoniakknitrogen til nitritt og nitritt for å nitrat. Konsentrasjonen av ammoniakknitrogen i vann avtar med økningen av tid, og fjerningshastigheten til ammoniakknitrogen er omtrent 82%. CUO-MN02-CE02 ble brukt som en sammensatt katalysator for å behandle ammoniakk nitrogenavløpsvann. De eksperimentelle resultatene viser at oksidasjonsaktiviteten til den nylig fremstilte komposittkatalysatoren er betydelig forbedret, og de passende prosessforholdene er 255 ℃, 4,2MPa og pH = 10,8. I behandlingen av ammoniakknitrogenavløpsvann med en innledende konsentrasjon på 1023 mg/l, kan fjerningshastigheten til ammoniakknitrogen nå 98% innen 150 minutter, og når den nasjonale sekundære (50 mg/l) utladningsstandarden.

Den katalytiske ytelsen til zeolit ​​støttet TiO2 -fotokatalysator ble undersøkt ved å studere nedbrytningshastigheten til ammoniakknitrogen i svovelsyreoppløsning. Resultatene viser at den optimale doseringen av Ti02/ Zeolite fotokatalysator er 1,5 g/ l og reaksjonstiden er 4H under ultrafiolett bestråling. Fjerningsgraden av ammoniakknitrogen fra avløpsvann kan nå 98,92%. Fjerningseffekten av høyt jern og nano-chin-dioksid under ultrafiolett lys på fenol og ammoniakk nitrogen ble studert. Resultatene viser at fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen er 97,5% når pH = 9,0 påføres ammoniakknitrogenløsningen med konsentrasjonen på 50 mg/l, som er 7,8% og 22,5% høyere enn for høyt jern eller chine dioksyd alene.

Katalytisk oksidasjonsmetode har fordelene med høy rensingseffektivitet, enkel prosess, lite bunnområde, etc., og brukes ofte til å behandle ammoniakk nitrogenavløpsvann med høyt konsentrasjon. Bruksvansker er hvordan man kan forhindre tap av katalysator og korrosjonsbeskyttelse av utstyr.

⑤elektrokjemisk oksidasjonsmetode

Elektrokjemisk oksidasjonsmetode refererer til metoden for å fjerne miljøgifter i vann ved å bruke elektrooksydasjon med katalytisk aktivitet. De påvirkningsfaktorene er strømtetthet, innløpsstrømningshastighet, utløpstid og punktløsningstid.

Den elektrokjemiske oksidasjonen av ammoniakk-nitrogenavløpsvann i en sirkulasjonsstrømningselektrolytisk celle ble studert, hvor den positive er Ti/RU02-TiO2-IR02-SNO2 nettverks elektrisitet og det negative er Ti nettverks elektrisitet. Resultatene viser at når kloridionkonsentrasjonen er 400 mg/l, er den innledende ammoniakknitrogenkonsentrasjonen 40 mg/l, den påvirkende strømningshastigheten er 600 ml/min, strømtettheten er 20 mA/cm, og den elektrolytiske tiden er 90 minutter. Det viser at elektrolytisk oksidasjon av ammoniakk-nitrogenavløpsvann har et godt anvendelsesutsikt.

3. Biokjemisk nitrogenfjerningsprosess

① Hele nitrifiseringen og denitrifiseringen

Nitrifisering og denitrifisering av hele prosessen er en slags biologisk metode som har blitt mye brukt i lang tid for tiden. Den konverterer ammoniakknitrogen i avløpsvann til nitrogen gjennom en serie reaksjoner som nitrifisering og denitrifisering under virkning av forskjellige mikroorganismer, for å oppnå formålet med avløpsbehandling. Prosessen med nitrifisering og denitrifisering for å fjerne ammoniakknitrogen må gå gjennom to stadier:

Nitrifiseringsreaksjon: Nitrifiseringsreaksjonen er fullført ved aerobe autotrofiske mikroorganismer. I den aerobe tilstanden brukes uorganisk nitrogen som nitrogenkilden for å konvertere NH4+ til NO2-, og deretter oksideres det til NO3-. Nitrifiseringsprosessen kan deles inn i to trinn. I det andre trinnet omdannes nitritt til nitrat (NO3-) ved nitrifiserende bakterier, og nitritt omdannes til nitrat (NO3-) ved nitrifiserende bakterier.

Denitrifiseringsreaksjon: Denitrifiseringsreaksjon er prosessen der denitrifiserende bakterier reduserer nitrittnitrogen og nitrat nitrogen til gassformig nitrogen (N2) i tilstanden til hypoksi. Denitrifiserende bakterier er heterotrofiske mikroorganismer, hvorav de fleste tilhører amfiktiske 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 oksideres og stabiliseres.

Hele prosessnitrifisering og denitrifiseringstekniske applikasjoner inkluderer hovedsakelig AO, A2O, oksidasjonsgrøft, etc., som er en mer moden metode som brukes i biologisk nitrogenfjerningsindustri.

Hele nitrifiserings- og denitrifiseringsmetoden har fordelene med stabil effekt, enkel drift, ingen sekundær forurensning og lave kostnader. Denne metoden har også noen ulemper, for eksempel karbonkilden må tilsettes når C/N -forholdet i avløpsvannet er lavt, temperaturbehovet er relativt strengt, effektiviteten er lav ved lav temperatur, området er stort, oksygenbehovet er stort, og noen skadelige stoffer som tungmetall har en pressevirkning på mikroorganismen. I tillegg har den høye konsentrasjonen av ammoniakknitrogen i avløpsvannet også en hemmende effekt på nitrifiseringsprosessen. Derfor bør forbehandling utføres før behandlingen av ammoniakknitrogenavløpsvann med høy konsentrasjon, slik at konsentrasjonen av ammoniakknitrogenavløpsvann er mindre enn 500 mg/l. Den tradisjonelle biologiske metoden er egnet for behandling av ammoniakknitrogenavløpsvann med lav konsentrasjon som inneholder organisk materiale, for eksempel innenlandsk kloakk, kjemisk avløpsvann, etc.

②Simultan nitrifisering og denitrifisering (SND)

Når nitrifisering og denitrifisering utføres sammen i samme reaktor, kalles det samtidig fordøyelse denitrifisering (SND). Det oppløst oksygen i avløpsvann er begrenset av diffusjonshastigheten for å produsere en oppløst oksygengradient i mikro -miljøområdet på mikrobiell flokk eller biofilm, noe som gjør at den oppløste oksygengradienten på den ytre overflaten av mikrobien eller biofilmen til å vekst. Jo dypere inn i flokk eller membran, jo lavere konsentrasjon av oppløst oksygen, noe som resulterer i anoksisk sone der denitrifiserende bakterier dominerer. Dermed danner samtidig fordøyelse og denitrifiseringsprosess. Faktorene som påvirker samtidig fordøyelse og denitrifisering er pH -verdi, temperatur, alkalinitet, organisk karbonkilde, oppløst oksygen og slamalder.

Samtidig nitrifisering/denitrifisering eksisterte i karrouseloksidasjonsgrøftet, og konsentrasjonen av oppløst oksygen mellom den luftede løpehjulet i karrouseloksidasjonsgrøftet reduserte gradvis, og den oppløste oksygenet i den nedre delen av Carrousel -oksidasjonsgrøftet var lavere enn den i den øvre delen. Dannelsen og forbrukshastighetene for nitratnitrogen i hver del av kanalen er nesten lik, og konsentrasjonen av ammoniakknitrogen i kanalen er alltid veldig lav, noe som indikerer at nitrifiseringen og denitrifiseringsreaksjonene oppstår samtidig i Carrousel Oxidation Channel.

Studien om behandling av innenlandske kloakk viser at jo høyere CODCR, desto mer fullfører denitrifiseringen og desto bedre er TN -fjerningen. Effekten av oppløst oksygen på samtidig nitrifisering og denitrifisering er stor. Når det oppløste oksygenet styres ved 0,5 ~ 2 mg/l, er den totale nitrogenfjerningseffekten god. Samtidig sparer nitrifiserings- og denitrifiseringsmetoden reaktoren, shorts reaksjonstiden, har lavt energiforbruk, sparer investeringer og er enkel å holde pH -verdien stabil.

③short-range fordøyelse og denitrifisering

I den samme reaktoren brukes ammoniakkoksiderende bakterier for å oksidere ammoniakk til nitritt under aerobe forhold, og deretter blir nitritt direkte denitrifisert for å produsere nitrogen med organisk materiale eller ekstern karbonkilde som elektrondonor under hypoksiforhold. Påvirkningsfaktorene for nitrifisering av kort rekkevidde og denitrifisering er temperatur, fri ammoniakk, pH-verdi og oppløst oksygen.

Effekt av temperatur på nitrifisering av kort rekkevidde av kommunalt avløp uten sjøvann og kommunalt avløp med 30% sjøvann. De eksperimentelle resultatene viser at: For det kommunale kloakket uten sjøvann bidrar det å øke temperaturen for å oppnå nitrifisering av kort rekkevidde. Når andelen sjøvann i innenlandsk kloakk er 30%, kan nitrifisering av kort rekkevidde oppnås bedre under middels temperaturforhold. Delft University of Technology utviklet Sharon-prosessen, bruken av høy temperatur (ca. 30-4090) bidrar til spredning av nitrittbakterier, slik at nitrittbakterier mister konkurransen, mens ved å kontrollere alderen på slammet til å eliminere nitrittbakterier, slik at nitrifiseringsreaksjonen i nitrit.

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.

Pilot-testresultatene av behandlingen av kokende avløpsvann ved kortdistanse nitrifisering og denitrifisering viser at når den påvirkende COD, ammoniakk nitrogen, TN og fenolkonsentrasjoner er 1201,6,510,4,540,1 og 110,4 mg/l, er gjennomsnittet av Emmonia-nitrogen, ammonia nitrrogen, ammonia nitrrrogen, ammonen, ammona nitrrogen, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, TN, er det gjennomsnitt 197,1,14,2,181,5 og 0,4 mg/l. Tilsvarende fjerningsgrad var henholdsvis 83,6%, 97,2%, 66,4%og 99,6%.

Nitrifiserings- og denitrifiseringsprosess for kort rekkevidde går ikke gjennom nitrattrinnet, og sparer karbonkilden som kreves for biologisk nitrogenfjerning. Det har visse fordeler for ammoniakknitrogenavløpsvann med lavt C/N -forhold. Nitrifisering og denitrifisering med kort rekkevidde har fordelene med mindre slam, kort reaksjonstid og sparing av reaktorvolumet. Imidlertid krever nitrifisering og denitrifisering av kort rekkevidde stabil og varig akkumulering av nitritt, så hvordan man effektivt kan hemme aktiviteten til nitrifiserende bakterier blir nøkkelen.

④ Anaerob ammoniakkoksidasjon

Anaerob ammoksydasjon er en prosess med direkte oksidasjon av ammoniakknitrogen til nitrogen ved autotrofe bakterier under tilstand av hypoksi, med nitrøs nitrogen eller nitrøs 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. Muligheten for anaerob ammox -reaktor for behandling av høy saltholdighet og nitrogenavløpsvann med høy konsentrasjon ble studert. Resultatene viste at høy saltholdighet betydelig hemmet anammox -aktivitet, og denne hemming var reversibel. Den anaerobe ammox-aktiviteten til det ikke-akklimatiserte slammet var 67,5% lavere enn den for kontrollslammet under saltholdigheten 30g.L-1 (NAC1). Anammox -aktiviteten til det akklimatiserte slammet var 45,1% lavere enn kontrollen. Da det akklimatiserte slammet ble overført fra et miljø med høyt saltholdighet til et miljø med lav saltholdighet (ingen saltlake), ble den anaerobe ammox -aktiviteten økt med 43,1%. Imidlertid er reaktoren utsatt for å funksjonsnedgang når den går i høy saltholdighet i lang tid.

Sammenlignet med den tradisjonelle biologiske prosessen, er anaerob ammox en mer økonomisk biologisk nitrogenfjerningsteknologi uten ytterligere karbonkilde, lav oksygenbehov, ikke behov for reagenser å nøytralisere og mindre slamproduksjon. Ulemper ved anaerob ammox er at reaksjonshastigheten er langsom, reaktorvolumet er stort, og karbonkilden er ugunstig for anaerob ammox, som har praktisk betydning for å løse ammoniakk nitrogenavløpsvann med dårlig biologisk nedbrytbarhet.

4.Separasjon og adsorpsjon Nitrogenfjerningsprosess

① Membranseparasjonsmetode

Membran -separasjonsmetode er å bruke den selektive permeabiliteten til membranen for selektivt å skille komponentene i væsken, for å oppnå formålet med ammoniakknitrogenfjerning. Inkludert omvendt osmose, nanofiltrering, deammonierende membran og elektrodialyse. Faktorene som påvirker membranseparasjon er membranegenskaper, trykk eller spenning, pH -verdi, temperatur og ammoniakk nitrogenkonsentrasjon.

I henhold til vannkvaliteten til ammoniakknitrogenavløpsvann som ble utskrevet av sjelden jordsmelter, ble det omvendte osmoseeksperimentet utført med NH4C1 og NACI simulert avløpsvann. Det ble funnet at under samme forhold har omvendt osmose en høyere fjerning av NACI, mens NHCL har en høyere vannproduksjonshastighet. Fjerningshastigheten til NH4C1 er 77,3% etter omvendt osmosebehandling, som kan brukes som forbehandling av ammoniakknitrogenavløpsvann. Omvendt osmoseteknologi kan spare energi, god termisk stabilitet, men klorresistens, forurensningsmotstand er dårlig.

En biokjemisk nanofiltrasjonsmembran separasjonsprosess ble brukt til å behandle deponiet utvasking, slik at 85% ~ 90% av den permeable væsken ble sluppet ut i henhold til standarden, og bare 0% ~ 15% av den konsentrerte avløpsvæsken og gjørme ble returnert til søppeltanken. Ozturki et al. Behandlet deponiet utvasking av odayeri i Tyrkia med nanofiltrasjonsmembran, og fjerningshastigheten til ammoniakknitrogen var omtrent 72%. Nanofiltreringsmembran krever lavere trykk enn omvendt osmosemembran, lett å betjene.

Det ammoniakk-fjerne membransystemet brukes vanligvis i behandlingen av avløpsvann med høyt ammoniakknitrogen. Ammonia-nitrogenet i vannet har følgende balanse: NH4- +OH- = NH3 +H2O I drift strømmer ammoniakkholdig avløpsvann i skallet til membranmodulen, og den syreabsorberende væsken strømmer i røret til membranmodulen. Når pH i avløpsvannet øker eller temperaturen stiger, vil likevekten skifte til høyre, og ammoniumionen NH4-blir den frie gassformige NH3. På dette tidspunktet kan gassformig NH3 komme inn i syreabsorpsjonsvæskefasen i røret fra avløpsvannsfasen i skallet gjennom mikroporene på overflaten av den hule fiberen, som blir absorbert av syreløsningen og blir umiddelbart ionisk NH4-. Hold pH for avløpsvannet over 10, og temperaturen over 35 ° C (under 50 ° C), slik at NH4 i avløpsfasen kontinuerlig blir NH3 til den absorpsjonsvæskefasemigrasjonen. Som et resultat avtok konsentrasjonen av ammoniakknitrogen i avløpsvannsiden kontinuerlig. Syreabsorpsjonsvæskefasen, fordi det bare 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 forbedre fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen i avløpsvann, og på den annen side kan det redusere den totale driftskostnaden for renseanlegg.

②elektrodialysemetode

Elektrodialyse er en metode for å fjerne oppløste faste stoffer fra vandige oppløsninger ved å påføre en spenning mellom membranparene. Under virkning av spenning blir ammoniakkionene og andre ioner i ammoniakk-nitrogenavløpsvann beriket 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 2000-3000 mg /L ammoniakk nitrogenavløpsvann, kan fjerningshastigheten til ammoniakknitrogen være mer enn 85%, og det konsentrerte ammoniakkvannet kan oppnås med 8,9%. Mengden strøm som konsumeres under driften av elektrodialyse er proporsjonal med mengden ammoniakknitrogen i avløpsvannet. Elektrodialysebehandling av avløpsvann er ikke begrenset av pH -verdi, temperatur og trykk, og det er enkelt å betjene.

Fordelene med membranseparasjon er høy utvinning av ammoniakknitrogen, enkel drift, stabil behandlingseffekt og ingen sekundær forurensning. I behandlingen av høykonsentrasjons ammoniakk nitrogenavløpsvann, bortsett fra den deammoniated membranen, er andre membraner lett å skalere og tette, og regenerering og tilbakevasking er hyppige, noe som øker behandlingskostnadene. Derfor er denne metoden mer egnet for forbehandling eller ammoniakknitrogenavløpsvann med lav konsentrasjon.

③ Ionutvekslingsmetode

Ionutvekslingsmetode er en metode for å fjerne ammoniakknitrogen fra avløpsvann ved å bruke materialer med sterk selektiv adsorpsjon av ammoniakkioner. De ofte brukte adsorpsjonsmaterialene er aktivert karbon, zeolitt, montmorillonitt og utvekslingsharpiks. Zeolit ​​er en slags silikonaluminat med tredimensjonal romlig struktur, vanlig porestruktur og hull, blant dem clinoptilolite har en sterk selektiv adsorpsjonskapasitet for ammoniakkioner og lav pris, så det brukes ofte som adsorpsjonsmateriale for ammoniakknitrogenavfall. Faktorene som påvirker behandlingseffekten av klinoptilolitt inkluderer partikkelstørrelse, påvirkning av ammoniakknitrogenkonsentrasjon, kontakttid, pH -verdi og så videre.

Adsorpsjonseffekten av zeolit ​​på ammoniakknitrogen er åpenbar, etterfulgt av ranitt, og effekten av jord og keramisitt er dårlig. Den viktigste måten å fjerne ammoniakknitrogen fra zeolit ​​er ionebytte, og den fysiske adsorpsjonseffekten er veldig liten. Ionutvekslingseffekten av keramitt, jord og ranitt er lik den fysiske adsorpsjonseffekten. Adsorpsjonskapasiteten til de fire fyllstoffene falt med økningen av temperaturen i området 15-35 ℃, og økte med økningen av pH-verdien i området 3-9. Adsorpsjonsbalansen ble nådd etter 6H -svingning.

Muligheten for å fjerne ammoniakknitrogen fra deponiutstyr ved zeolittadsorpsjon ble studert. De eksperimentelle resultatene viser at hvert gram zeolit ​​har et begrenset adsorpsjonspotensial på 15,5 mg ammoniakknitrogen, når zeolitpartikkelstørrelsen er 30-16 mesh, når fjerningshastigheten av ammoniakk nitrogenet, 78%, og under den samme adsorpsjonstiden, dosering og zeolit-størrelsen, den høyere adsorpsjonstiden og zeolitt-partikelen. Adsorpsjonshastighet, og det er mulig for zeolit ​​som adsorbent å fjerne ammoniakk -nitrogen fra utvaskingen. Samtidig påpekes det at adsorpsjonshastigheten til ammoniakknitrogen ved zeolit ​​er lav, og det er vanskelig for zeolit ​​å nå metningsadsorpsjonskapasitet i praktisk drift.

Fjerningseffekten av biologisk zeolittbed på nitrogen, COD og andre miljøgifter i simulert landsbykloakk ble studert. Resultatene viser at fjerningshastigheten til ammoniakknitrogen ved biologisk zeolittbed er mer enn 95%, og fjerning av nitratnitrogen påvirkes sterkt av den hydrauliske oppholdstiden.

Ionutvekslingsmetoden har fordelene med små investeringer, enkel prosess, praktisk drift, ufølsomhet for gift og temperatur, og gjenbruk av zeolit ​​ved regenerering. Når man behandler ammoniakknitrogenavløpsvann med høy konsentrasjon, er regenereringen imidlertid hyppig, noe som bringer ulempe for operasjonen, så den må kombineres med andre ammoniakknitrogenbehandlingsmetoder, eller brukes til å behandle lavkonsentrasjons ammoniakknitrogenavfall.

Engros 4A Zeolite Produsent og leverandør | Everbright (cnchemist.com)