1.Амиак азоту деген эмне?
Аммиак азоту эркин аммиак (же иондук эмес аммиак, NH3) же иондук аммиак (NH4+) түрүндөгү аммиакты билдирет.Жогорку рН жана эркин аммиактын жогорку үлүшү;Тескерисинче, аммоний тузунун үлүшү жогору.
Аммиак азоту суудагы аш болумдуу зат, ал суунун эвтрофикациясына алып келиши мүмкүн жана суудагы негизги кычкылтек керектөөчү булгоочу, ал балыктар жана кээ бир суу организмдери үчүн уулуу.
Аммиак азотунун суу организмдерине негизги зыяндуу таасири эркин аммиак болуп саналат, анын уулуулугу аммоний тузуна караганда ондогон эсе жогору жана щелочтуулугу жогорулаган сайын күчөйт.Аммиак азотунун уулуулугу бассейндеги суунун рН мааниси жана суунун температурасы менен тыгыз байланышта, жалпысынан рН мааниси жана суунун температурасы канчалык жогору болсо, уулуулугу ошончолук күчтүү болот.
Аммиакты аныктоо үчүн кеңири колдонулган эки болжолдуу сезгичтиктин колориметрдик ыкмалары классикалык Несслер реагенттик ыкмасы жана фенол-гипохлорит ыкмасы.Аммиакты аныктоо үчүн титрлөө жана электрдик ыкмалар да кеңири колдонулат;Аммиак азотунун курамы жогору болгондо, дистилляциялык титрлөө ыкмасын да колдонсо болот.(Улуттук стандарттарга Наттын реагенттик ыкмасы, салицил кислотасынын спектрофотометриясы, дистилляция – титрлөө ыкмасы кирет)
2.Physical жана химиялык азот алып салуу жараяны
① Химиялык тундурма ыкмасы
Химиялык тундургуч ыкмасы, ошондой эле MAP жаадыргыч ыкмасы катары белгилүү, аммиак азоту бар агынды сууга магний жана фосфор кислотасын же суутек фосфатын кошуу, андыктан агынды суудагы NH4+ Mg+ жана PO4- менен суудагы эритмеде аммоний магнийинин преципитациялык фоосун пайда кылат. аммиак азотун алып салуу максатына жетүү үчүн, молекулярдык формула MgNH4P04.6H20 болуп саналат.Магний аммоний фосфаты, адатта, struvite катары белгилүү, компост, топурак кошулмасы же структуралык буюмдарды куруу үчүн отко каршы колдонулушу мүмкүн.Реакция теңдемеси төмөнкүдөй:
Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04
Химиялык жаан-чачындын тазалоочу эффектине таасир этүүчү негизги факторлор болуп рН мааниси, температура, аммиак азотунун концентрациясы жана молярдык катыш (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)) саналат.Натыйжалар көрсөткөндөй, рН мааниси 10 жана магний, азот жана фосфордун молярдык катышы 1,2:1:1,2 болгондо дарылоо эффектиси жакшыраак болот.
Чөктүрүүчү агенттер катары магний хлориди жана динатрий суутек фосфатын колдонуу, натыйжалар рН мааниси 9,5 жана магний, азот жана фосфордун молярдык катышы 1,2:1:1 болгондо дарылоо эффектиси жакшыраак экенин көрсөттү.
Натыйжалар MgC12+Na3PO4.12H20 башка тундургуч агенттердин комбинацияларынан жогору экенин көрсөтүп турат.рН мааниси 10,0 болгондо, температура 30℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, 30 мүнөт аралаштыргандан кийин саркынды суудагы аммиак азотунун массалык концентрациясы азаят. дарылоонун алдында 222mg / л 17mg / л чейин, жана алып салуу баасы 92,3% түзөт.
Өнөр жайлык аммиак азотунун жогорку концентрациялуу агынды сууларын тазалоо үчүн химиялык тундурма ыкмасы жана суюк мембраналык ыкма бириктирилген.Жаан-чачын процессин оптималдаштыруунун шарттарында аммиак азотунун жок кылуу ылдамдыгы 98,1% га жетти, андан кийин суюк пленка ыкмасы менен андан ары дарылоо аммиак азотунун концентрациясын 0,005 г/л чейин төмөндөтүп, улуттук биринчи класстагы эмиссия стандартына жетти.
Фосфаттын таасири астында аммиак азотуна Mg+ дан башка эки валенттүү металл иондорунун (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) жок кылуучу таасири изилденген.Аммоний сульфатынын агынды суулары үчүн CaSO4 жаан-чачынынын жаңы процесси-MAP жаан-чачыны сунушталды.Натыйжалар салттуу NaOH жөнгө салуучу акиташ менен алмаштырылышы мүмкүн экенин көрсөтүп турат.
Химиялык тундурма ыкмасынын артыкчылыгы аммиак азотунун саркынды сууларынын концентрациясы жогору болгондо, биологиялык ыкма, сынуу чекити боюнча хлордоо ыкмасы, мембраналык бөлүү ыкмасы, ион алмашуу ыкмасы ж.б.у.с башка ыкмаларды колдонуу чектелген. алдын ала тазалоо үчүн химиялык тундурма ыкмасын колдонсо болот.Химиялык тундурма ыкмасын жок кылуу натыйжалуулугу жакшыраак, ал температура менен чектелбейт жана операция жөнөкөй.Курамында магний аммоний фосфаты бар чөктүрүлгөн ылай калдыктарды утилизациялоо үчүн композиттик жер семирткич катары колдонулушу мүмкүн, ошентип чыгымдын бир бөлүгүн компенсациялоо;Эгерде аны фосфаттык саркынды сууларды чыгарган кээ бир өнөр жай ишканалары жана туздуу шорпо өндүрүүчү ишканалар менен айкалыштыруу мүмкүн болсо, анда ал фармацевтикалык чыгымдарды үнөмдөөгө жана масштабдуу колдонууну жеңилдетет.
Химиялык тундурма ыкмасынын кемчилиги аммоний магний фосфатынын эригичтик продуктусунун чектелишинен, саркынды суулардагы аммиак азоту белгилүү бир концентрацияга жеткенден кийин, кетирүүчү эффект ачык байкалбайт жана кирүүчү чыгым абдан жогорулайт.Ошондуктан, химиялык тундурма ыкмасы прогрессивдүү дарылоо үчүн ылайыктуу башка ыкмалар менен айкалышта колдонулушу керек.Колдонулган реагенттин көлөмү чоң, өндүрүлгөн ылай чоң, тазалоого кеткен чыгым да жогору.Химиялык заттарды дозалоодо хлорид иондорун жана калдык фосфорду киргизүү оңой эле экинчилик булганууга алып келиши мүмкүн.
Алюминий сульфатын дүңүнөн сатуучу жана камсыздоочу |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Дүң сатуу Dibasic натрий фосфат өндүрүүчүсү жана берүүчү |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
②үлдүрүү ыкмасы
Аммиак азотун үйлөө ыкмасы менен алып салуу рН маанисин щелочтукка тууралоо болуп саналат, бул агынды суудагы аммиак иону аммиакка айланышы үчүн, ал негизинен эркин аммиак түрүндө болот, андан кийин бош аммиак чыгарылат. аммиак азотун алып салуу максатына жетүү үчүн, агынды сууну ташуучу газ аркылуу.Үрдүүнүн эффективдүүлүгүнө таасир этүүчү негизги факторлор рН мааниси, температура, газ-суюктук катышы, газдын агымынын ылдамдыгы, баштапкы концентрация жана башкалар.Азыркы учурда аммиак азоту жогорку концентрациялуу агынды сууларды тазалоодо үйлөтүү ыкмасы кеңири колдонулат.
Полигондун агындыларынан аммиак азотун үйлөө ыкмасы менен чыгаруу изилденген.Үчүрүүнүн эффективдүүлүгүн контролдоочу негизги факторлор температура, газ-суюктук катышы жана рН мааниси экендиги аныкталган.Суунун температурасы 2590 жогору болгондо, газ-суюктук катышы болжол менен 3500, ал эми рН болжол менен 10,5 болсо, аммиак азотунун концентрациясы 2000-4000 мг/га чейин жогору болгон полигондун агып чыгуучу суунун 90% дан ашыгын чыгаруу ылдамдыгы жетиши мүмкүн. Л.Натыйжалар көрсөткөндөй, рН=11,5 болгондо, кыруу температурасы 80cC жана кыруу убактысы 120мин болгондо, саркынды суулардагы аммиак азотунун жок болуу ылдамдыгы 99,2% жетиши мүмкүн.
Аммиак азотунун жогорку концентрациялуу агынды сууларын үйлөө эффективдүүлүгү каршы агымдагы үйлөө мунарасы аркылуу ишке ашырылган.Натыйжалар рН маанисинин жогорулашы менен жардыруу эффективдүүлүгү жогорулагандыгын көрсөттү.Газ менен суюктуктун катышы канчалык чоң болсо, аммиакты чечүүчү массаны өткөрүүнүн кыймылдаткыч күчү ошончолук чоң болот, ошондой эле чечүүнүн эффективдүүлүгү да жогорулайт.
Аммиак азотун үйлөө ыкмасы менен жок кылуу эффективдүү, иштетүүгө жана башкарууга оңой.Үгүтүлгөн аммиак азоту күкүрт кислотасы менен абсорбер катары, ал эми пайда болгон күкүрт кислотасынын акчасын жер семирткич катары колдонууга болот.Blow off ыкмасы азыркы учурда физикалык жана химиялык азот алып салуу үчүн көп колдонулган технология болуп саналат.Бирок, жардыруу методунун кээ бир кемчиликтери бар, мисалы, үйлөтүүчү мунарада тез-тез шкалалануу, төмөнкү температурада аммиак азотунун төмөн эффективдүүлүгү жана үйлөмө газдан келип чыккан экинчилик булгануу.Үчүн чыгаруу ыкмасы көбүнчө аммиак азотунун агынды сууларын тазалоонун башка ыкмалары менен жогорку концентрациядагы аммиак азотунун агынды сууларын алдын ала тазалоо үчүн айкалышат.
③Үзүү чекити хлордоо
Аммиакты хлордоо жолу менен ажыратуу механизми хлор газы аммиак менен реакцияга кирип, зыянсыз азот газын пайда кылат жана N2 атмосферага чыгып, реакция булагы оңго карай уланат.Реакциянын формуласы:
HOCl NH4 + + 1,5 – > 0,5 N2 H20 H++ Cl – 1,5 + 2,5 + 1,5)
Хлор газы саркынды сууга белгилүү бир чекитке өткөндө суудагы бош хлордун курамы аз, аммиактын концентрациясы нөлгө барабар болот.Хлор газынын көлөмү чекиттен өткөндө суудагы бош хлордун көлөмү көбөйөт, ошондуктан чекит сынуу чекити деп аталат, ал эми бул абалдагы хлорлоо чекиттүү хлорлоо деп аталат.
Аммиак азотун үйлөгөндөн кийин бургулоочу саркынды сууларды тазалоо үчүн тыныгуу чекитинин хлордоо ыкмасы колдонулат, ал эми тазалоонун эффектисине алдын ала тазалоо аммиак азотунун үйлөө процесси түздөн-түз таасир этет.Агынды суулардагы аммиак азотунун 70% үйлөө жолу менен алынып, андан кийин үзгүлтүксүз хлорлоо жолу менен тазаланганда, агынды суудагы аммиак азотунун массалык концентрациясы 15 мг/лден аз болот.Чжан Шэнли жана башкалар.Изилдөө объектиси катары аммиак азотунун 100мг/л массасынын концентрациясынын симуляцияланган агынды сууларын алып, изилдөөнүн натыйжалары натрий гипохлоритинин кычкылдануу жолу менен аммиак азотунун алынышына таасир этүүчү негизги жана экинчилик факторлор хлордун аммиак азотуна сандык катышы экендигин көрсөттү. реакция убактысы жана рН мааниси.
Үзгүлтүксүз хлорлоо ыкмасы азотту жок кылуунун жогорку эффективдүүлүгүнө ээ, кетирүү ылдамдыгы 100% га жетиши мүмкүн жана саркынды суулардагы аммиак концентрациясын нөлгө чейин төмөндөтсө болот.таасири туруктуу жана температура таасир этпейт;Азыраак инвестициялык жабдуулар, тез жана толук жооп берүү;Ал суу объектисинде стерилдөө жана дезинфекциялоочу таасирге ээ.Аммиак азотунун агынды сууларынын концентрациясы 40 мг/лден аз болгондуктан, хлордоо ыкмасын колдонуу чөйрөсү аммиак азотунун агынды сууларын өркүндөтүү үчүн көбүнчө колдонулат.Коопсуз пайдалануу жана сактоо талабы жогору, тазалоонун баасы жогору, хлораминдер жана хлордуу органикалык кошумча продуктулар экинчилик булганууга алып келет.
④каталитикалык кычкылдануу ыкмасы
Каталитикалык кычкылдануу ыкмасы катализатордун аракети аркылуу, белгилүү бир температура жана басым астында, абанын кычкылдануусу аркылуу, канализациядагы органикалык заттар жана аммиак кычкылданат жана СО2, N2 жана H2O сыяктуу зыянсыз заттарга ажырап, тазалоо максатына жетүү үчүн.
Катализатордук кычкылдануунун таасирине таасир этүүчү факторлор катализатордун мүнөздөмөлөрү, температура, реакция убактысы, рН мааниси, аммиак азотунун концентрациясы, басым, аралаштыруу интенсивдүүлүгү жана башкалар.
Озондалган аммиак азотунун бузулуу процесси изилденген.Натыйжалар көрсөткөндөй, рН мааниси жогорулаганда, күчтүү кычкылдануу жөндөмдүүлүгүнө ээ болгон H2O радикалынын бир түрү пайда болуп, кычкылдануу ылдамдыгы кыйла тездеди.Изилдөөлөр көрсөткөндөй, озон аммиак азотун нитритке жана нитриттен нитратка чейин кычкылдандырат.Сууда аммиак азотунун концентрациясы убакыттын өтүшү менен азаят, ал эми аммиак азотунун ажыратуу көрсөткүчү болжол менен 82% түзөт.CuO-Mn02-Ce02 аммиак азотунун агынды сууларын тазалоо үчүн курама катализатор катары колдонулган.Эксперименттик натыйжалар жаңы даярдалган композиттик катализатордун кычкылдануу активдүүлүгүнүн кыйла жакшырганын жана жарактуу процесс шарттары 255℃, 4,2МПа жана рН=10,8 экенин көрсөттү.1023mg / L баштапкы концентрациясы менен аммиак азот саркынды сууларды тазалоодо, аммиак азотунун алып салуу курсу 150мин ичинде 98% жетиши мүмкүн, улуттук экинчилик (50мг / л) агызуу стандартына жетет.
Цеолит менен колдоого алынган TiO2 фотокатализаторунун каталитикалык эффективдүүлүгү күкүрт кислотасынын эритмесинде аммиак азотунун бузулуу ылдамдыгын изилдөө аркылуу изилденген.Натыйжалар Ti02/цеолит фотокатализаторунун оптималдуу дозасы 1,5 г/л жана ультра кызгылт көк нурланууда реакция убактысы 4 саат экенин көрсөттү.Саркынды суулардан аммиак азотунун алынуу көрсөткүчү 98,92% жетиши мүмкүн.фенол жана аммиак азотуна ультрафиолет нурунун астында жогорку темир жана нано-чинин диоксидинин жок кылуучу таасири изилденген.Натыйжалар көрсөткөндөй, аммиак азотунун рН=9,0 эритмесинде 50мг/л концентрацияда колдонулганда аммиак азотунун алып салуу ылдамдыгы 97,5% түзөт, бул жалгыз жогорку темир же Кытай диоксидине караганда 7,8% жана 22,5% жогору.
Каталитикалык кычкылдануу ыкмасы жогорку тазалоо натыйжалуулугун, жөнөкөй жараянын, кичинекей түбүнүн аянты, ж.б. артыкчылыктарга ээ жана көп учурда жогорку концентрациядагы аммиак азотунун агынды сууларын тазалоо үчүн колдонулат.Колдонуудагы кыйынчылык катализатордун жоголушун жана жабдууларды коррозиядан коргоонун алдын алуу болуп саналат.
⑤электрохимиялык кычкылдануу ыкмасы
Электрохимиялык кычкылдануу ыкмасы каталитикалык активдүүлүк менен электрооксидацияны колдонуу менен суудагы булгоочу заттарды жок кылуу ыкмасын билдирет.Таасир кылуучу факторлор болуп токтун тыгыздыгы, кирүүчү агымдын ылдамдыгы, чыгуу убактысы жана чекиттин чечүү убактысы саналат.
Аммиак-азот саркынды сууларынын циркуляциялык агымдагы электролиттик клеткадагы электрохимиялык кычкылдануусу изилденген, мында оң жагы Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 тармагынын электр энергиясы жана терс жагы Ti тармагынын электри.Натыйжалар көрсөткөндөй, хлорид ионунун концентрациясы 400 мг/л болгондо, аммиак азотунун баштапкы концентрациясы 40 мг/л, агып чыгуучу агымдын ылдамдыгы 600 мл/мин, токтун тыгыздыгы 20 мА/см, электролиттик убакыт 90 мин, аммиак азотту кетирүү көрсөткүчү 99,37% түзөт.Бул аммиак-азот саркынды сууларынын электролиттик кычкылдануусу жакшы колдонуу перспективасына ээ экенин көрсөтүп турат.
3. Азотту биохимиялык тазалоо процесси
① бүтүндөй нитрификация жана денитрификация
Бүтүндөй процессти нитрификациялоо жана денитрификациялоо азыркы учурда көптөн бери кеңири колдонулуп келе жаткан биологиялык ыкманын бир түрү болуп саналат.Бул агынды сууларды тазалоо максатына жетүү үчүн, ар кандай микроорганизмдердин таасири астында нитрификация жана денитрификация сыяктуу бир катар реакциялар аркылуу саркынды суудагы аммиак азотун азотко айлантат.Аммиак азотун алып салуу үчүн нитрификация жана денитрификация процесси эки этаптан өтүшү керек:
Нитрификация реакциясы: Нитрификация реакциясы аэробдук автотрофтуу микроорганизмдер менен аяктайт.Аэробдук абалда NH4+ NO2-ге айландыруу үчүн азот булагы катары органикалык эмес азот колдонулат, андан кийин NO3-ге чейин кычкылданат.Нитрификация процессин эки этапка бөлүүгө болот.Экинчи этапта нитрит нитрификациялоочу бактериялар аркылуу нитратка (NO3-), ал эми нитриттик бактериялар аркылуу нитрит нитратка (NO3-) айланат.
Денитрификация реакциясы: Денитрификация реакциясы – денитрификациялоочу бактериялар гипоксия абалында нитриттик азот менен нитрат азотун газ түрүндөгү азотко (N2) чейин азайткан процесс.Денитификациялоочу бактериялар гетеротрофтуу микроорганизмдер, алардын көбү амфиктик бактерияларга кирет.Гипоксия абалында алар нитраттагы кычкылтекти электрон кабылдоочу катары жана органикалык заттарды (канализациядагы BOD компоненти) энергия менен камсыз кылуу жана кычкылдануу жана турукташтыруу үчүн электрон донору катары колдонушат.
Бүт процессти нитрификациялоо жана денитрификациялоо инженердик колдонмолоруна негизинен AO, A2O, кычкылдануу арыктары ж.
Бүт nitrification жана denitrification ыкмасы туруктуу таасири, жөнөкөй иш, эч кандай экинчи булгануу жана арзан баа артыкчылыктарга ээ.Бул ыкма ошондой эле кээ бир кемчиликтерге ээ, мисалы, агынды суулардагы C / N катышы төмөн болгондо көмүртек булагы кошулушу керек, температура талабы салыштырмалуу катуу, төмөнкү температурада эффективдүүлүк төмөн, аянты чоң, кычкылтек керектөө чоң, ал эми оор металл иондору сыяктуу кээ бир зыяндуу заттар микроорганизмдерге басым жасоочу таасирге ээ, алар биологиялык ыкманы жүргүзүүгө чейин жок кылынышы керек.Мындан тышкары, саркынды суулардагы аммиак азотунун жогорку концентрациясы нитрификация процессине бөгөт коюучу таасирин тийгизет.Ошондуктан, аммиак азотунун агынды сууларынын концентрациясы 500 мг/лден аз болушу үчүн жогорку концентрациядагы аммиак азотунун агынды сууларын тазалоодон мурун алдын ала тазалоо жүргүзүлүшү керек.Салттуу биологиялык ыкма органикалык заттарды камтыган аз концентрациялуу аммиак азоттуу агынды сууларды, мисалы, тиричилик канализациясын, химиялык агынды сууларды ж.б. тазалоо үчүн ылайыктуу.
②Бир убакта нитрификация жана денитрификация (SND)
Нитрификация жана денитрификация бир реактордо чогуу жүргүзүлсө, ал бир убакта сиңирүүчү денитрификация (СНД) деп аталат.Саркынды суулардагы эриген кычкылтек диффузия ылдамдыгы менен чектелет, микроорганизм чөйрөсүндө микроб флоктун же биофильмдин эриген кычкылтек градиентин пайда кылат, бул микроб флоктун же биофильмдин сырткы бетинде эриген кычкылтек градиентинин өсүшүнө жана жайылышына шарт түзөт. аэробдук нитрификациялоочу бактериялардын жана аммонизациялоочу бактериялардын.Флок же мембрана канчалык терең болсо, эриген кычкылтектин концентрациясы ошончолук төмөн болот, натыйжада денитрификациялоочу бактериялар үстөмдүк кылган аноксик зонага алып келет.Ошентип, бир эле учурда сиңирүү жана денитрификация процесси түзүлөт.Бир убакта сиңирүү жана денитрификацияга таасир этүүчү факторлор РН мааниси, температура, щелочтук, органикалык көмүртек булагы, эриген кычкылтек жана ылай жашы.
Каррусель кычкылдануучу арыкында бир убакта нитрификация/денитрификация болгон, ал эми Каррусель кычкылдануучу арыктагы газдалган кыймылдаткычтын ортосундагы эриген кычкылтектин концентрациясы бара-бара азайып, Каррусель кычкылдануу арыкынын төмөнкү бөлүгүндөгү эриген кычкылтек жогорудагыга караганда азыраак болгон. .Каналдын ар бир бөлүгүндө нитрат азотунун пайда болуу жана сарптоо темптери дээрлик бирдей, ал эми каналдагы аммиак азотунун концентрациясы дайыма өтө төмөн, бул нитрификация жана денитрификация реакциялары Каррусель кычкылдануу каналында бир убакта жүрүп жатканын көрсөтөт.
Турмуш-тиричилик саркындыларын тазалоо боюнча изилдөө көрсөткөндөй, CODCr канчалык жогору болсо, денитрификация ошончолук толук болот жана ТН тазалоо ошончолук жакшы болот.Бир убакта нитрификация жана денитрификацияга эриген кычкылтектин таасири чоң.Эриген кычкылтек 0,5 ~ 2 мг / л менен көзөмөлдөнгөндө, азоттун жалпы алып салуу эффектиси жакшы.Ошол эле учурда нитрификация жана денитрификация ыкмасы реакторду үнөмдөйт, реакциянын убактысын кыскартат, энергияны аз сарптайт, инвестицияны үнөмдөйт жана рН баасын туруктуу кармоо оңой.
③Кыска аралыктагы сиңирүү жана денитрификация
Ошол эле реактордо аммиакты кычкылдандыруучу бактериялар аэробдук шарттарда аммиакты нитритке чейин кычкылдандыруу үчүн колдонулат, андан кийин нитрит түздөн-түз азотту органикалык заттар менен же гипоксиянын шартында электрон донору катары тышкы көмүртек булагы менен денитрификацияланат.Кыска аралыктагы нитрификация жана денитрификациянын таасир этүүчү факторлору болуп температура, эркин аммиак, рН мааниси жана эриген кычкылтек саналат.
Деңиз суусу жок муниципалдык канализацияны жана 30% деңиз суусу менен муниципалдык канализацияны кыска аралыкта нитрификациялоого температуранын таасири.Эксперименттик натыйжалар көрсөткөндөй: деңиз суусу жок муниципалдык канализация үчүн температураны жогорулатуу кыска аралыктагы нитрификацияга жетишүүгө шарт түзөт.Турмуш-тиричилик канализациясында деңиз суусунун үлүшү 30% болгондо, орто температуранын шарттарында кыска аралыктагы нитрификацияга жакшыраак жетишүүгө болот.Делфт технологиялык университети SHARON процессин иштеп чыккан, жогорку температураны колдонуу (болжол менен 30-4090) нитрит бактерияларынын көбөйүшүнө шарт түзөт, андыктан нитрит бактериялары атаандаштыкты жоготот, ал эми нитрит бактерияларын жок кылуу үчүн ылай жашын көзөмөлдөө менен, ошондуктан нитриттик стадиядагы нитрификация реакциясы.
Нитрит бактериялары менен нитрит бактерияларынын ортосундагы кычкылтек жакындыгынын айырмачылыгынын негизинде, Gent микробдук экология лабораториясы нитрит бактерияларын жок кылуу үчүн эриген кычкылтекти көзөмөлдөө аркылуу нитрит азотунун топтолушуна жетүү үчүн OLAND процессин иштеп чыккан.
Кокстуу агынды сууларды кыска аралыктагы нитрификация жана денитрификация жолу менен тазалоонун пилоттук сыноосунун жыйынтыктары көрсөткөндөй, агып чыгуучу КН, аммиак азоту, ТН жана фенол концентрациясы 1201,6 510,4 540,1 жана 110,4 мг/л болгондо орточо агынды суулардын ККК, аммиак ,ТН жана фенолдун концентрациясы тиешелүүлүгүнө жараша 197,1,14,2,181,5 жана 0,4мг/л.Тийиштүү алып салуу көрсөткүчтөрү тиешелүүлүгүнө жараша 83,6%, 97,2%, 66,4% жана 99,6% түздү.
Кыска аралыктагы нитрификация жана денитрификация процесси нитраттык стадиядан өтпөйт, бул азотту биологиялык алып салуу үчүн зарыл болгон көмүртек булагын үнөмдөйт.Бул аз C / N катышы менен аммиак азот саркынды суулар үчүн белгилүү бир артыкчылыктарга ээ.Кыска аралыктагы нитрификация жана денитрификация азыраак ылай, кыска реакция убактысы жана реактордун көлөмүн үнөмдөө артыкчылыктарына ээ.Бирок, кыска аралыктагы нитрификация жана денитрификация нитриттин туруктуу жана туруктуу топтолушун талап кылат, андыктан нитрификациялоочу бактериялардын активдүүлүгүн кантип натыйжалуу токтотуу негизги болуп калат.
④ Анаэробдук аммиактын кычкылданышы
Анаэробдук амоксидация – аммиак азотунун автотрофтуу бактериялар тарабынан гипоксиянын шартында азоттуу азот же азот азоту электрон акцептору катары азотко түз кычкылдануу процесси.
anammoX биологиялык активдүүлүгүнө температура жана PH таасири изилденген.Натыйжалар оптималдуу реакция температурасы 30 ℃ жана рН мааниси 7,8 экенин көрсөттү.Жогорку туздуу жана жогорку концентрациялуу азоттуу агынды сууларды тазалоо үчүн анаэробдук аммокс реакторунун техникалык-экономикалык мүмкүндүгү изилденген.Натыйжалар жогорку туздуулуктун anammoX активдүүлүгүнө олуттуу тоскоол болгонун көрсөттү жана бул бөгөт кайра кайтарылат.Климатизацияланбаган ылайдын анаэробдук аммокс активдүүлүгү 30г.L-1(NaC1) туздуулугунда контролдук лайга караганда 67,5% төмөн болгон.Климатташтырылган ылайдын anammoX активдүүлүгү көзөмөлгө караганда 45,1% төмөн болгон.Аклиматизацияланган ылай туздуулугу жогору чөйрөдөн аз туздуу чөйрөгө (шолу жок) көчүрүлгөндө аммикстин анаэробдук активдүүлүгү 43,1%га жогорулаган.Бирок, реактор узак убакыт бою жогорку туздуу режимде иштегенде иштеши начарлап кетет.
Салттуу биологиялык процесс менен салыштырганда, анаэробдук ammoX кошумча көмүртек булагы, кычкылтектин аз суроо-талабы, нейтралдаштыруу үчүн реагенттердин кереги жок жана ылай өндүрүшүнүн азыраак үнөмдүү биологиялык азот чыгаруу технологиясы.Анаэробдук аммокстын кемчиликтери реакциянын ылдамдыгы жай, реактордун көлөмү чоң жана көмүртек булагы анаэробдук amMOX үчүн жагымсыз, бул аммиак азотунун саркынды сууларын биологиялык ажыроочулук менен чечүү үчүн практикалык мааниге ээ.
4.separation жана adsorption азот алып салуу жараяны
① мембрананы бөлүү ыкмасы
Мембрананы бөлүү ыкмасы аммиак азотун жок кылуу максатына жетүү үчүн суюктуктагы компоненттерди тандап бөлүп алуу үчүн мембрананын тандалма өткөрүмдүүлүгүн колдонуу болуп саналат.Анын ичинде тескери осмос, нанофильтрация, деаммониациялоочу мембрана жана электродиализ.Мембрананын бөлүнүшүнө таасир этүүчү факторлор болуп мембраналык мүнөздөмөлөр, басым же чыңалуу, рН мааниси, температура жана аммиак азотунун концентрациясы саналат.
Сейрек кездешүүчү жер эритүүчү тарабынан чыгарылган аммиак азотунун саркынды сууларынын суунун сапатына ылайык, тескери осмос эксперименти NH4C1 жана NaCI окшоштурулган агынды суулар менен жүргүзүлдү.Ошол эле шарттарда, тескери осмостун NaCIди кетирүү ылдамдыгы жогору экени, ал эми NHCl суу өндүрүү ылдамдыгы жогору экени аныкталган.NH4C1 алып салуу ылдамдыгы тескери осмос менен тазалоодон кийин 77,3% түзөт, ал аммиак азотунун агынды сууларын алдын ала тазалоо катары колдонулушу мүмкүн.Тескери осмос технологиясы энергияны, жакшы жылуулук туруктуулукту үнөмдөй алат, бирок хлорго каршылык, булганууга каршылык начар.
Полигондун агындысын тазалоо үчүн биохимиялык нанофильтрациялоочу мембрананы бөлүү процесси колдонулган, ошону менен өтүүчү суюктуктун 85% ~ 90% стандартка ылайык агызылып, концентраттуу канализация суюктугу менен ылайдан 0% ~ 15% гана кайтарылган. таштанды челек.Озтурки жана башкалар.Түркиядагы Одайеринин полигонунун агынды суусун нанофильтрациялоочу мембрана менен тазалап, аммиак азотунун жок кылынышы болжол менен 72% түздү.Нанофильтрация мембранасы тескери осмос мембранасына караганда төмөнкү басымды талап кылат, иштетүү оңой.
Аммиакты жок кылуучу мембрана системасы көбүнчө аммиак азоту жогору болгон агынды сууларды тазалоодо колдонулат.Суудагы аммиак азоту төмөнкүдөй баланска ээ: NH4- +OH-= NH3+H2O иштеп жатат, аммиакты камтыган агынды суу мембраналык модулдун кабыгында, ал эми кислотаны сиңирип алуучу суюктук мембрананын түтүкчөсүндө агат. модулу.Саркынды суулардын РН жогорулаганда же температура көтөрүлгөндө тең салмактуулук оңго жылып, аммоний ионы NH4- эркин газ түрүндөгү NH3 болуп калат.Бул учурда газ түрүндөгү NH3 кабыкчадагы саркынды суу фазасынан түтүктөгү кислота сиңирүү суюк фазасына көңдөй жипченин бетиндеги микротешикчелер аркылуу кире алат, ал кислота эритмеси менен сиңип, дароо иондук NH4- болуп калат.Саркынды суунун PH деңгээлин 10дон жогору, ал эми температурасын 35°Cден жогору (50°Сден төмөн) кармаңыз, андыктан агынды суулардын фазасындагы NH4 үзгүлтүксүз NH3 болуп сиңүүчү суюк фазага өтүшү керек.Натыйжада саркынды суулар тарабында аммиак азотунун концентрациясы тынымсыз төмөндөп кеткен.кислота жутуу суюк фазасы, бир гана кислота жана NH4- бар, анткени, абдан таза аммоний туз түзөт, жана кайра иштетилиши мүмкүн үзгүлтүксүз жүгүртүү, кийин белгилүү бир топтолууга жетет.Бир жагынан алганда, бул технологияны колдонуу абдан саркынды суулардагы аммиак азотунун алып салуу ылдамдыгын жакшыртат, ал эми экинчи жагынан, саркынды сууларды тазалоо тутумунун жалпы операциялык баасын төмөндөтөт.
②электродиализ ыкмасы
Электродиализ – мембрана жуптарынын арасына чыңалуу киргизүү аркылуу суудагы эритмелерден эриген катуу заттарды алып салуу ыкмасы.Чыңалуунун таасири астында аммиак-азоттуу агынды суулардагы аммиак иондору жана башка иондор аммиакты камтыган концентрацияланган суудагы мембрана аркылуу алып салуу максатына жетүү үчүн байытылат.
Аммиак азотунун жогорку концентрациясы бар органикалык эмес агынды сууларды тазалоодо электродиализ ыкмасы колдонулуп, жакшы натыйжаларга жетишкен.2000-3000mg / L аммиак азотунун саркынды суулары үчүн аммиак азотунун алып салуу ылдамдыгы 85% дан ашык болушу мүмкүн, ал эми концентрацияланган аммиак суусу 8,9% га алынышы мүмкүн.Электродиализди иштетүүдө сарпталган электр энергиясынын көлөмү саркынды суудагы аммиак азотунун көлөмүнө пропорционалдуу.Саркынды сууларды электродиализ менен тазалоо рН мааниси, температура жана басым менен чектелбейт жана аны иштетүү оңой.
Мембраналык бөлүүнүн артыкчылыктары аммиак азотунун жогорку калыбына келиши, жөнөкөй операция, туруктуу тазалоо эффектиси жана экинчилик булгануусу жок.Бирок, жогорку концентрациялуу аммиак азотунун саркынды сууларын тазалоодо, деаммониацияланган мембранадан тышкары, башка мембраналар масштабдалып, бүтөлүп калуу оңой, ал эми регенерация жана кайра жуу тез-тез болуп, тазалоонун баасын жогорулатат.Ошондуктан, бул ыкма алдын ала тазалоо же аз концентрациядагы аммиак азотунун агынды суулары үчүн көбүрөөк ылайыктуу.
③ Ион алмашуу ыкмасы
Ион алмашуу ыкмасы - аммиак иондорунун күчтүү тандалма адсорбциясы бар материалдарды колдонуу менен саркынды суулардан аммиак азотун алып салуу ыкмасы.Адсорбциялык материалдар көбүнчө активдештирилген көмүр, цеолит, монтмориллонит жана алмашуу чайырлары болуп саналат.Цеолит үч өлчөмдүү мейкиндик структурасы, үзгүлтүксүз тешикче түзүлүшү жана тешиктери бар кремний-алюминаттын бир түрү, алардын арасында клиноптилолит аммиак иондору үчүн күчтүү тандалма адсорбция жөндөмүнө ээ жана баасы төмөн, ошондуктан ал көбүнчө аммиак азотунун агынды суулары үчүн адсорбциялык материал катары колдонулат. инженерияда.Клиноптилолиттин дарылоо таасирине таасир этүүчү факторлор бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн, аммиак азотунун концентрациясын, байланыш убактысын, рН маанисин жана башкалар.
Цеолиттин аммиак азотуна адсорбциялык таасири ачык көрүнүп турат, андан кийин ранит, топурак менен керамициттин таасири начар.Цеолиттен аммиак азотун чыгаруунун негизги жолу ион алмашуу болуп саналат, ал эми физикалык адсорбциялык эффект өтө аз.Керамиттин, топурактын жана раниттин ион алмашуу эффектиси физикалык адсорбциялык эффектке окшош.Төрт толтургучтун адсорбциялык сыйымдуулугу 15-35℃ диапазондо температуранын жогорулашы менен төмөндөп, рН маанисинин 3-9 диапазонунда жогорулашы менен жогорулаган.Адсорбциялык тең салмактуулукка 6 саат термелүүдөн кийин жеткен.
Цеолиттик адсорбциялоо жолу менен полигондон агып чыгуучу суудан аммиак азотун чыгаруунун максатка ылайыктуулугу изилденген.Эксперименталдык натыйжалар көрсөткөндөй, цеолиттин ар бир граммы 15,5 мг аммиак азотунун чектелген адсорбциялык потенциалына ээ, цеолиттин бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү 30-16 тор болгондо, аммиак азотунун жок кылуу ылдамдыгы 78,5% га жетет жана ошол эле адсорбция убактысында, дозасы жана цеолиттин бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү, кирүүчү аммиак азотунун концентрациясы канчалык жогору болсо, адсорбциянын ылдамдыгы ошончолук жогору болот жана цеолит үчүн адсорбент катары аммиак азотун сүзүүчү суудан чыгарууга ылайыктуу.Ошону менен бирге аммиак азотунун цеолит менен адсорбциялануу ылдамдыгы темен экендиги, практикалык иште цеолиттин каныккан адсорбциялык сыйымдуулукка жетиши кыйын экени белгиленет.
Биологиялык цеолит катмарынын азотко, КОДга жана башка булгоочу заттарга имитацияланган айылдын саркынды сууларын жок кылуучу таасири изилденген.Натыйжалар көрсөткөндөй, аммиак азотунун биологиялык цеолит катмары менен жок кылынышы 95% дан ашат, ал эми нитрат азотунун алынышына гидравликалык жашоо убактысы чоң таасирин тийгизет.
Ион алмашуу ыкмасы кичинекей инвестициянын, жөнөкөй процесстин, ыңгайлуу иштешинин, ууланууга жана температурага сезгич эместигинин жана цеолитти регенерациялоо жолу менен кайра колдонуунун артыкчылыктарына ээ.Бирок, жогорку концентрациядагы аммиак азотунун саркынды сууларын тазалоодо регенерация тез-тез болуп турат, бул эксплуатацияга ыңгайсыздыктарды алып келет, ошондуктан аны аммиак азотун тазалоонун башка ыкмалары менен айкалыштыруу же аз концентрациядагы аммиак азоту саркынды сууларын тазалоо үчүн колдонуу керек.
Дүң 4A цеолит өндүрүүчүсү жана берүүчү |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Посттун убактысы: 2024-жылдын 10-июлуна чейин
