1.Care este azotul de amoniac?
Amoniac azotul se referă la amoniac sub formă de amoniac liber (sau amoniac non-ionic, NH3) sau amoniac ionic (NH4+). PH mai mare și o proporție mai mare de amoniac liber; Dimpotrivă, proporția de sare de amoniu este ridicată.
Azotul de amoniac este un nutrient în apă, ceea ce poate duce la eutrofizarea apei și este principalul care consumă poluanți în apă, care este toxic pentru pești și pentru unele organisme acvatice.
Principalul efect dăunător al azotului de amoniac asupra organismelor acvatice este amoniacul liber, a cărui toxicitate este de zeci de ori mai mare decât cea a sării de amoniu și crește odată cu creșterea alcalinității. Toxicitatea cu azot amoniac este strâns legată de valoarea pH -ului și temperatura apei a apei din piscină, în general, cu atât valoarea pH -ului este mai mare, cu atât toxicitatea este mai puternică.
Două metode colorimetrice de sensibilitate aproximativă utilizate frecvent pentru a determina amoniacul sunt metoda de reactiv clasic Nessler și metoda fenol-hipoclorit. Titrațiile și metodele electrice sunt, de asemenea, utilizate în mod obișnuit pentru a determina amoniacul; Când conținutul de azot de amoniac este ridicat, se poate utiliza și metoda de titrare a distilărilor. (Standardele naționale includ metoda reactivului Nath, spectrofotometria acidului salicilic, distilarea - metoda de titrare)
2. Procesul de îndepărtare a azotului fizic și chimic
① Metoda precipitațiilor chimice
Metoda de precipitare chimică, cunoscută și sub denumirea de metoda de precipitare MAP, este de a adăuga magneziu și acid fosforic sau fosfat de hidrogen la apele uzate care conține amoniac azot, astfel încât NH4+ în apele uzate reacționează cu Mg+ și PO4- într-o soluție apoasă pentru a genera amoniul de fosfat de magneziu atinge scopul eliminării azotului de amoniac. Fosfatul de amoniu de magneziu, cunoscut în mod obișnuit ca struvite, poate fi utilizat ca compost, aditiv de sol sau ignifug pentru construirea produselor structurale. Ecuația de reacție este următoarea:
Mg ++ NH4 + + PO4 - = MGNH4P04
Principalii factori care afectează efectul de tratament al precipitațiilor chimice sunt valoarea pH-ului, temperatura, concentrația de azot de amoniac și raportul molar (N (mg+): N (NH4+): N (P04-)). Rezultatele arată că atunci când valoarea pH -ului este 10 și raportul molar de magneziu, azot și fosfor este 1,2: 1: 1,2, efectul de tratament este mai bun.
Folosind clorură de magneziu și fosfat de hidrogen disodic ca agenți de precipitare, rezultatele arată că efectul de tratament este mai bun atunci când valoarea pH -ului este de 9,5, iar raportul molar dintre magneziu, azot și fosfor este 1,2: 1: 1.
Rezultatele arată că MGC12+Na3PO4.12H20 este superior altor combinații de agent de precipitare. Când valoarea pH-ului este de 10,0, temperatura este de 30 ℃, n (mg+): n (nh4+): n (p04-) = 1: 1: 1, concentrația de masă de azot de amoniac în apele uzate după agitare timp de 30 min este redusă de la 222mg/L înainte de tratament la 17 mg/L, iar rata de eliminare este de 92,3%.
Metoda precipitațiilor chimice și metoda membranei lichide au fost combinate pentru tratamentul apelor uzate de azot de amoniac industrial cu concentrație înaltă. În condițiile de optimizare a procesului de precipitații, rata de îndepărtare a azotului de amoniac a atins 98,1%, iar apoi un tratament suplimentar cu metoda de film lichid a redus concentrația de azot de amoniac la 0,005g/L, atingând standardul național de emisie de primă clasă.
A fost investigat efectul de îndepărtare a ionilor metalici divalenți (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+), altele decât Mg+asupra azotului de amoniac sub acțiunea fosfatului. Un nou proces de precipitații de precipitații Caso4 a fost propus pentru apele uzate de sulfat de amoniu. Rezultatele arată că regulatorul tradițional al NaOH poate fi înlocuit cu var.
Avantajul metodei de precipitații chimice este că atunci când concentrația de ape uzate de azot de amoniac este ridicată, aplicarea altor metode este limitată, cum ar fi metoda biologică, metoda de clorare a punctului de pauză, metoda de separare a membranei, metoda de schimb ionic, etc. În acest moment, metoda precipitațiilor chimice poate fi utilizată pentru pre-tratament. Eficiența de îndepărtare a metodei precipitațiilor chimice este mai bună și nu este limitată de temperatură, iar operația este simplă. Nămolul precipitat care conține fosfat de amoniu de magneziu poate fi utilizat ca îngrășământ compozit pentru a realiza utilizarea deșeurilor, compensând astfel o parte din cost; Dacă poate fi combinat cu unele întreprinderi industriale care produc ape uzate fosfat și întreprinderi care produc saramură de sare, poate economisi costuri farmaceutice și pot facilita aplicarea la scară largă.
Dezavantajul metodei de precipitații chimice este că, datorită restricției produsului de solubilitate a fosfatului de magneziu de amoniu, după ce azotul de amoniac în apele uzate atinge o anumită concentrație, efectul de îndepărtare nu este evident și costul de intrare este mult crescut. Prin urmare, metoda precipitațiilor chimice ar trebui să fie utilizată în combinație cu alte metode adecvate pentru tratament avansat. Cantitatea de reactiv utilizat este mare, nămolul produs este mare, iar costul tratamentului este mare. Introducerea ionilor de clorură și a fosforului rezidual în timpul dozării substanțelor chimice poate provoca cu ușurință poluarea secundară.
Producător și furnizor de sulfați de aluminiu cu ridicata | Everbright (cnchemist.com)
Producător și furnizor de fosfați de sodiu dibazic cu ridicata | Everbright (cnchemist.com)
②Blow Off Metoda
Îndepărtarea azotului de amoniac prin metoda de suflare este de a ajusta valoarea pH -ului la alcalină, astfel încât ionul de amoniac în apele uzate să fie transformat în amoniac, astfel încât să existe în principal sub formă de amoniac liber, iar apoi amoniacul liber este scos din nitrogenul de apă uzată. Principalii factori care afectează eficiența suflării sunt valoarea pH-ului, temperatura, raportul gazo-lichid, debitul de gaz, concentrația inițială și așa mai departe. În prezent, metoda de explozie este utilizată pe scară largă în tratamentul apelor uzate cu o concentrație mare de azot de amoniac.
A fost studiată îndepărtarea azotului de amoniac din levigatul de depozitare prin metoda de explozie. S-a constatat că factorii cheie care controlează eficiența eliminării au fost temperatura, raportul de gaz-lichid și valoarea pH-ului. Atunci când temperatura apei este mai mare de 2590, raportul de gaz-lichid este de aproximativ 3500, iar pH-ul este de aproximativ 10,5, rata de îndepărtare poate atinge mai mult de 90% pentru levigarea depozitului cu concentrația de azot de amoniac până la 2000-4000mg/L. Rezultatele arată că atunci când pH = 11,5, temperatura de dezbrăcare este de 80cc, iar timpul de stripping este de 120min, rata de îndepărtare a azotului de amoniac în apele uzate poate ajunge la 99,2%.
Eficiența de explozie a apelor uzate de azot cu amoniac cu concentrație ridicată a fost realizată de turnul de suflare contracurent. Rezultatele au arătat că eficiența de explozie a crescut odată cu creșterea valorii pH-ului. Cu cât este mai mare raportul de gaz-lichid, cu atât este mai mare forța motrice a transferului de masă de dezbrăcare a amoniacului, iar eficiența strippingului crește și ea.
Îndepărtarea azotului de amoniac prin metoda de suflare este eficientă, ușor de funcționat și ușor de controlat. Amoniacul suflat azotul poate fi utilizat ca absorbant cu acid sulfuric, iar banii de acid sulfuric generați pot fi folosiți ca îngrășământ. Metoda de explozie este o tehnologie utilizată în mod obișnuit pentru eliminarea fizică și chimică a azotului în prezent. Cu toate acestea, metoda de explozie are unele dezavantaje, cum ar fi scalarea frecventă în turnul de explozie, eficiența scăzută de îndepărtare a azotului la amoniac la temperaturi scăzute și poluare secundară cauzată de gazul de explozie. Metoda de explozie este, în general, combinată cu alte metode de tratare a apelor uzate de azot de amoniac pentru a pretrata pretratarea apelor uzate de azot de amoniac cu concentrație ridicată.
Clorurare a punctului
Mecanismul de îndepărtare a amoniacului prin cloruirea punctului de rupere este că gazul de clor reacționează cu amoniac pentru a produce gaz de azot inofensiv, iar N2 scapă în atmosferă, ceea ce face ca sursa de reacție să continue la dreapta. Formula de reacție este:
HOCL NH4 + + 1,5 -> 0,5 N2 H20 H ++ CL - 1,5 + 2,5 + 1,5)
Când gazul de clor este transferat în apele uzate într -un anumit punct, conținutul de clor liber în apă este scăzut, iar concentrația de amoniac este zero. Atunci când cantitatea de gaz de clor trece punctul, cantitatea de clor liber în apă va crește, prin urmare, punctul se numește punct de rupere, iar clorurarea în această stare se numește cloruirea punctului de pauză.
Metoda de clorare a punctului de pauză este utilizată pentru a trata apele uzate de foraj după suflarea azotului de amoniac, iar efectul de tratament este direct afectat de procesul de suflare de azot de amoniac de pretratare. Când 70% din azotul de amoniac din apele uzate sunt îndepărtate prin procesul de suflare și apoi tratat prin cloruirea punctului de pauză, concentrația de masă a azotului de amoniac în efluent este mai mică de 15mg/L. Zhang Shengli și colab. a luat apa uzată simulată de amoniac cu azot cu o concentrație de masă de 100mg/L ca obiect de cercetare, iar rezultatele cercetării au arătat că factorii principali și secundari care afectează îndepărtarea azotului de amoniac prin oxidarea hipocloritului de sodiu au fost raportul cantitate al clorului la amoniac azot, a timpului de reacție și a valorii pH.
Metoda de clorare a punctului de pauză are o eficiență ridicată de eliminare a azotului, rata de îndepărtare poate ajunge la 100%, iar concentrația de amoniac în apele uzate poate fi redusă la zero. Efectul este stabil și nu este afectat de temperatură; Mai puține echipamente de investiții, răspuns rapid și complet; Are efectul de sterilizare și dezinfectare asupra corpului apei. Domeniul de aplicare a metodei de clorare a punctului de pauză este că concentrația de apă uzată de azot de amoniac este mai mică de 40mg/L, astfel încât metoda de clorare a punctului de pauză este utilizată în mare parte pentru tratamentul avansat al apelor uzate de amoniac de amoniac. Cerința utilizării și depozitării în siguranță este ridicată, costul tratamentului este ridicat, iar produsele secundare cloramine și organice clorurate vor provoca poluare secundară.
④ Metoda de oxidare catalitică
Metoda de oxidare catalitică se face prin acțiunea catalizatorului, printr -o anumită temperatură și presiune, prin oxidarea aerului, materia organică și amoniacul în canalizarea pot fi oxidate și descompuse în substanțe inofensive, cum ar fi CO2, N2 și H2O, pentru a atinge scopul purificării.
Factorii care afectează efectul oxidării catalitice sunt caracteristicile catalizatorului, temperatura, timpul de reacție, valoarea pH -ului, concentrația de azot de amoniac, presiunea, intensitatea agitării și așa mai departe.
Procesul de degradare a azotului de amoniac ozonat a fost studiat. Rezultatele au arătat că atunci când valoarea pH -ului a crescut, a fost produs un fel de radical cu o capacitate puternică de oxidare, iar rata de oxidare a fost semnificativ accelerată. Studiile arată că ozonul poate oxida azotul de amoniac la nitrit și nitrit la nitrat. Concentrația de azot de amoniac în apă scade odată cu creșterea timpului, iar rata de îndepărtare a azotului de amoniac este de aproximativ 82%. Cuo-MN02-CE02 a fost utilizat ca un catalizator compozit pentru a trata apa uzată de azot de amoniac. Rezultatele experimentale arată că activitatea de oxidare a catalizatorului compozit recent pregătit este îmbunătățită semnificativ, iar condițiile de proces adecvate sunt de 255 ℃, 4,2MPa și pH = 10,8. În tratamentul apelor uzate de azot de amoniac cu o concentrație inițială de 1023mg/L, rata de îndepărtare a azotului de amoniac poate ajunge la 98% în 150 de minute, atingând standardul de descărcare secundar național (50mg/L).
Performanța catalitică a fotocatalizatorului TiO2 susținut de zeolit a fost investigată prin studierea ratei de degradare a azotului de amoniac în soluția de acid sulfuric. Rezultatele arată că doza optimă de fotocatalizator Ti02/ zeolit este de 1,5g/ L, iar timpul de reacție este de 4H sub iradiere ultravioletă. Rata de îndepărtare a azotului de amoniac din apele uzate poate ajunge la 98,92%. A fost studiat efectul de îndepărtare a dioxidului de fier ridicat și nano-chin sub lumină ultravioletă pe fenol și amoniac azot. Rezultatele arată că rata de îndepărtare a azotului de amoniac este de 97,5% atunci când pH = 9,0 este aplicat la soluția de azot de amoniac cu concentrația de 50mg/L, care este cu 7,8% și 22,5% mai mare decât cea a dioxidului de fier ridicat sau a chinei.
Metoda de oxidare catalitică are avantajele eficienței de purificare ridicată, procesului simplu, a zonei mici de fund etc. și este adesea folosită pentru a trata apa uzată de azot de amoniac de înaltă concentrație. Dificultatea de aplicare este cum să preveniți pierderea catalizatorului și protecția coroziunii echipamentelor.
⑤ Metoda de oxidare alectrochimică
Metoda de oxidare electrochimică se referă la metoda de eliminare a poluanților în apă prin utilizarea electrooxidării cu activitate catalitică. Factorii de influență sunt densitatea curentului, debitul de intrare, timpul de ieșire și timpul soluției punctului.
S-a studiat oxidarea electrochimică a apei uzate de amoniac-nitrogen într-o celulă electrolitică cu flux circulant, unde pozitivul este TI/RU02-TiO2-IR02-SNO2 electricitate de rețea, iar negativul este electricitate de rețea Ti. Rezultatele arată că atunci când concentrația de ioni de clorură este de 400mg/L, concentrația inițială de azot de amoniac este de 40mg/L, debitul influent este de 600ml/min, densitatea curentului este de 20 mA/cm, iar timpul electrolitic este de 90 km, rata de eliminare a azotului ammoniacului este de 99,37%. Acesta arată că oxidarea electrolitică a apelor uzate de amoniac-nitrogen are o perspectivă de aplicare bună.
3. Procesul biochimic de îndepărtare a azotului
① Întreaga nitrificare și denitrificare
Nitrificarea cu proces integral și denitrificarea este un fel de metodă biologică care a fost utilizată pe scară largă de mult timp în prezent. Transformă azotul de amoniac în apele uzate în azot printr -o serie de reacții precum nitrificarea și denitrificarea sub acțiunea diferitelor microorganisme, astfel încât să atingă scopul tratamentului apelor uzate. Procesul de nitrificare și denitrificare pentru a elimina amoniacul azotul trebuie să parcurgă două etape:
Reacția de nitrificare: Reacția de nitrificare este completată prin microorganisme autotropice aerobe. În stare aerobă, azotul anorganic este utilizat ca sursă de azot pentru a converti NH4+ în NO2-, apoi este oxidat la NO3-. Procesul de nitrificare poate fi împărțit în două etape. În a doua etapă, nitritul este transformat în nitrat (NO3-) prin bacterii nitrifiante, iar nitritul este transformat în nitrat (NO3-) prin nitrifiant bacterii.
Reacția de denitrificare: Reacția de denitrificare este procesul în care bacteriile de denitrificare reduc azotul de nitrit și azotul de nitrat la azot gazoos (N2) în starea de hipoxie. Bacteriile denitrificante sunt microorganisme heterotrofe, cele mai multe dintre ele aparținând bacteriilor amfictice. În starea de hipoxie, aceștia folosesc oxigenul în nitrat ca acceptor de electroni și materie organică (componentă BOD în canalizare) ca donator de electroni pentru a asigura energie și a fi oxidat și stabilizat.
Întreaga aplicații de inginerie de nitrificare și denitrificare a procesului includ în principal AO, A2O, șanț de oxidare etc., care este o metodă mai matură folosită în industria biologică de îndepărtare a azotului.
Întreaga metodă de nitrificare și denitrificare are avantajele efectului stabil, funcționarea simplă, fără poluare secundară și costuri reduse. Această metodă are, de asemenea, unele dezavantaje, cum ar fi sursa de carbon trebuie adăugată atunci când raportul C/N în apele uzate este scăzut, cerința de temperatură este relativ strictă, eficiența este scăzută la temperaturi scăzute, zona este mare, cererea de oxigen este mare, iar unele substanțe dăunătoare, cum ar fi ionii de metal greoi, au un efect presant asupra microorganismelor, care trebuie să fie eliminate înainte ca metoda biologică să fie efectuată. În plus, concentrația ridicată de azot de amoniac în apele uzate are, de asemenea, un efect inhibitor asupra procesului de nitrificare. Prin urmare, pretratarea trebuie efectuată înainte de tratamentul apei uzate de azot de amoniac cu concentrație ridicată, astfel încât concentrația de apă uzată de azot de amoniac este mai mică de 500mg/L. Metoda biologică tradițională este potrivită pentru tratamentul apelor uzate de azot cu concentrație scăzută care conțin materie organică, cum ar fi canalizarea internă, apele uzate chimice etc.
② Nitrificarea și denitrificarea simultană (SND)
Când nitrificarea și denitrificarea sunt efectuate împreună în același reactor, se numește denitrificare de digestie simultană (SND). Oxigenul dizolvat în apele uzate este limitat de rata de difuzie pentru a produce un gradient de oxigen dizolvat în zona de microambiru pe flocul microbian sau biofilm, ceea ce face ca gradientul de oxigen dizolvat să fie pe suprafața exterioară a flăcării microbiale sau a biofilmei și a amonitorului de creștere și propagare a bacteriei nitrificate aerobice. Cu cât este mai adânc în floc sau membrană, cu atât este mai mică concentrația de oxigen dizolvat, rezultând o zonă anoxică unde domină bacteriile denitrificante. Formând astfel digestia simultană și procesul de denitrificare. Factorii care afectează digestia simultană și denitrificarea sunt valoarea pH -ului, temperatura, alcalinitatea, sursa de carbon organică, oxigenul dizolvat și vârsta nămolului.
Nitrificarea/denitrificarea simultană a existat în șanțul de oxidare a caruselului și concentrația de oxigen dizolvat între rotorul aerat în șanțul de oxidare a caruselului a scăzut treptat, iar oxigenul dizolvat în partea inferioară a șanțului de oxidare a caruselului a fost mai mic decât cel din partea superioară. Ratele de formare și consum de azot de nitrat în fiecare parte a canalului sunt aproape egale, iar concentrația de azot de amoniac în canal este întotdeauna foarte scăzută, ceea ce indică faptul că reacțiile de nitrificare și denitrificare apar simultan în canalul de oxidare a caruselului.
Studiul privind tratamentul canalizării interne arată că cu cât este mai mare CODCR, cu atât denitrificarea este mai completă și cu atât este mai bună eliminarea TN. Efectul oxigenului dizolvat asupra nitrificării simultane și a denitrificării este mare. Când oxigenul dizolvat este controlat la 0,5 ~ 2mg/L, efectul total de îndepărtare a azotului este bun. În același timp, metoda de nitrificare și denitrificare economisește reactorul, scurtează timpul de reacție, are un consum redus de energie, economisește investiții și este ușor de menținut valoarea pH -ului stabilă.
③ Digestia și denitrificarea cu rază de acțiune
În același reactor, bacteriile oxidante de amoniac sunt utilizate pentru oxidarea amoniacului la nitrit în condiții aerobe, iar apoi nitritul este direct denitrificat pentru a produce azot cu materie organică sau sursă externă de carbon ca donator de electroni în condiții de hipoxie. Factorii de influență ai nitrificării și denitrificării cu rază scurtă de acțiune sunt temperatura, amoniacul liber, valoarea pH-ului și oxigenul dizolvat.
Efectul temperaturii asupra nitrificării pe distanțe scurte a canalizării municipale fără apă de mare și canalizare municipală cu 30% apă de mare. Rezultatele experimentale arată că: pentru canalizarea municipală fără apă de mare, creșterea temperaturii este favorabilă realizării nitrificării cu rază scurtă de acțiune. Când proporția apei de mare în canalizarea internă este de 30%, nitrificarea cu rază scurtă de acțiune poate fi obținută mai bine în condiții de temperatură medie. Universitatea de Tehnologie Delft a dezvoltat procesul Sharon, utilizarea la temperaturi ridicate (aproximativ 30-4090) este favorabilă proliferării bacteriilor de nitrit, astfel încât bacteriile cu nitriți pierd concurența, în timp ce controlează vârsta nămolului pentru a elimina bacteriile de nitrit, astfel încât reacția de nitrificare în stadiul de nitriți.
Pe baza diferenței de afinitate de oxigen între bacteriile de nitrit și bacteriile de nitrit, laboratorul de ecologie microbiană Gent a dezvoltat procesul OLAND pentru a obține acumularea de azot cu nitrit prin controlul oxigenului dizolvat pentru a elimin bacteriile de nitrit.
Rezultatele testelor pilot ale tratamentului apei uzate de cocsare prin nitrificare și denitrificare cu rază scurtă de acțiune arată că atunci când COD-ul influent, amoniacul azot, TN și fenol concentrațiile sunt 1201,6,510,4,540,1 și 110,4mg/L, Concentrațiile medii de efluenți, amonia de nitrogen, TN și concentrații de fenol sunt 197.1.14.2 Respectiv 0,4 mg/L. Ratele de îndepărtare corespunzătoare au fost de 83,6%, 97,2%, 66,4%și, respectiv, 99,6%.
Procesul de nitrificare și denitrificare cu rază scurtă de acțiune nu trece prin stadiul de azotat, economisind sursa de carbon necesară pentru îndepărtarea biologică a azotului. Are anumite avantaje pentru apele uzate de azot de amoniac cu raport C/N scăzut. Nitrificarea și denitrificarea cu rază scurtă de acțiune au avantajele mai puțin nămol, a timpului de reacție scurt și a volumului de reactor de economisire. Cu toate acestea, nitrificarea și denitrificarea cu rază scurtă de acțiune necesită o acumulare stabilă și durabilă de nitriți, astfel încât modul de a inhiba eficient activitatea bacteriilor de nitrifiere devine cheia.
④ Oxidarea amoniacului anaerob
Ammoxidarea anaerobă este un proces de oxidare directă a azotului de amoniac la azot prin bacterii autotrofic în condiții de hipoxie, cu azot azot sau azot azot ca acceptor de electroni.
Au fost studiate efectele temperaturii și pH -ului asupra activității biologice a anamoxului. Rezultatele au arătat că temperatura de reacție optimă a fost de 30 ℃ și valoarea pH -ului a fost de 7,8. S -a studiat fezabilitatea reactorului ammox anaerob pentru tratarea salinității ridicate și a apei uzate de azot cu concentrație ridicată. Rezultatele au arătat că salinitatea ridicată a inhibat în mod semnificativ activitatea anammoxului, iar această inhibare a fost reversibilă. Activitatea ammox anaerobă a nămolului neacclimat a fost cu 67,5% mai mică decât cea a nămolului de control sub salinitatea de 30g.l-1 (NAC1). Activitatea anamox a nămolului aclimatizat a fost cu 45,1% mai mică decât cea a controlului. Când nămolul aclimatizat a fost transferat de la un mediu de salinitate ridicat într -un mediu cu salinitate scăzută (fără saramură), activitatea ammox anaerobă a fost crescută cu 43,1%. Cu toate acestea, reactorul este predispus la scăderea funcției atunci când se desfășoară în salinitate ridicată pentru o lungă perioadă de timp.
În comparație cu procesul biologic tradițional, Ammox anaerobic este o tehnologie mai economică de eliminare a azotului, fără o sursă suplimentară de carbon, cerere scăzută de oxigen, nu este nevoie de reactivi pentru a neutraliza și mai puțin producția de nămol. Dezavantajele ammoxului anaerob sunt că viteza de reacție este lentă, volumul reactorului este mare, iar sursa de carbon este nefavorabilă pentru ammoxul anaerob, ceea ce are o semnificație practică pentru rezolvarea apei uzate de amoniac cu azot cu biodegradabilitate slabă.
4. Procesul de eliminare a azotului și adsorbție
① Metoda de separare a membranei
Metoda de separare a membranei este de a utiliza permeabilitatea selectivă a membranei pentru a separa selectiv componentele din lichid, astfel încât să atingă scopul îndepărtării azotului amoniacului. Inclusiv osmoză inversă, nanofiltrare, membrană de deamoniere și electrodializă. Factorii care afectează separarea membranei sunt caracteristicile membranei, presiunea sau tensiunea, valoarea pH -ului, temperatura și concentrația de azot de amoniac.
Conform calității apei a apelor uzate de amoniac de amoniac, descărcate de rară topitoare, experimentul de osmoză inversă a fost realizat cu NH4C1 și NACI simulate apele uzate. S -a constatat că în aceleași condiții, osmoza inversă are o rată de îndepărtare mai mare a NACI, în timp ce NHCl are o rată de producție mai mare de apă. Rata de îndepărtare a NH4C1 este de 77,3% după tratamentul cu osmoză inversă, care poate fi utilizat ca pretratare a apelor uzate de azot de amoniac. Tehnologia de osmoză inversă poate economisi energie, stabilitate termică bună, dar rezistența la clor, rezistența la poluare este slabă.
Pentru a trata un proces de separare a membranei nanofiltrare biochimică pentru tratarea levigatului de deșeuri, astfel încât 85% ~ 90% din lichidul permeabil a fost externat în conformitate cu standardul și doar 0% ~ 15% din lichidul de canalizare concentrat și noroiul au fost returnate la rezervorul de gunoi. Ozturki și colab. a tratat levigatul de depozit de odayeri în Turcia cu membrană de nanofiltrare, iar rata de îndepărtare a azotului de amoniac a fost de aproximativ 72%. Membrana de nanofiltrare necesită o presiune mai mică decât membrana de osmoză inversă, ușor de funcționat.
Sistemul de membrană care se îndepărtează de amoniac este utilizat în general în tratamentul apelor uzate cu azot ridicat de amoniac. Azotul de amoniac din apă are următorul echilibru: NH4- +OH- = NH3 +H2O În funcționare, apele uzate care conțin amoniac curge în coaja modulului de membrană, iar lichidul de absorbție a acidului curge în conducta modulului membranei. Când pH-ul serii uzate crește sau temperatura crește, echilibrul se va trece la dreapta, iar ionul de amoniu NH4- devine NH3 gazous liber. În acest moment, NH3 gazous poate intra în faza lichidă de absorbție a acidului în conducta din faza de apă reziduală din coajă prin micropore de pe suprafața fibrei goale, care este absorbită de soluția acidă și devine imediat ionic NH4-. Mențineți pH -ul apei uzate peste 10, iar temperatura peste 35 ° C (sub 50 ° C), astfel încât NH4 în faza de apă uzată va deveni continuu NH3 la migrația în faza lichidă de absorbție. Drept urmare, concentrația de azot de amoniac în partea de ape uzate a scăzut continuu. Faza lichidă de absorbție a acidului, deoarece există doar acid și NH4-, formează o sare de amoniu foarte pură și atinge o anumită concentrație după circulația continuă, care poate fi reciclată. Pe de o parte, utilizarea acestei tehnologii poate îmbunătăți mult rata de eliminare a azotului de amoniac în apele uzate, iar pe de altă parte, poate reduce costul total de operare al sistemului de tratare a apelor uzate.
②Electrodialysis Metoda
Electrodializa este o metodă de îndepărtare a solidelor dizolvate din soluții apoase prin aplicarea unei tensiuni între perechile de membrană. În cadrul acțiunii tensiunii, ionii de amoniac și alți ioni din apa uzată de amoniac-nitrogen sunt îmbogățite prin membrana în apa concentrată care conține amoniac, pentru a atinge scopul îndepărtării.
Metoda de electrodializă a fost utilizată pentru a trata apele uzate anorganice cu o concentrație mare de azot de amoniac și a obținut rezultate bune. Pentru 2000-3000mg /L amoniac de amoniac uzate de azot, rata de îndepărtare a azotului de amoniac poate fi mai mare de 85%, iar apa concentrată de amoniac poate fi obținută cu 8,9%. Cantitatea de energie electrică consumată în timpul funcționării electrodializei este proporțională cu cantitatea de azot de amoniac din apele uzate. Tratamentul cu electrodializă a apelor uzate nu este limitat de valoarea pH -ului, temperatura și presiunea și este ușor de funcționat.
Avantajele separării membranei sunt recuperarea ridicată a azotului de amoniac, funcționarea simplă, efectul de tratament stabil și fără poluare secundară. Cu toate acestea, în tratamentul apelor uzate de azot de amoniac cu concentrație ridicată, cu excepția membranei deammoniate, alte membrane sunt ușor de scăzut și de înfundat, iar regenerarea și spălarea din spate sunt frecvente, crescând costul tratamentului. Prin urmare, această metodă este mai potrivită pentru pretratarea sau apele uzate de azot de amoniac cu concentrație scăzută.
③ Metoda de schimb de ioni
Metoda de schimb de ioni este o metodă de eliminare a azotului de amoniac din apele uzate prin utilizarea materialelor cu adsorbție selectivă puternică a ionilor de amoniac. Materialele de adsorbție utilizate frecvent sunt activate de carbon, zeolit, montmorillonit și rășină de schimb. Zeolitul este un fel de silico-aluminat cu structură spațială tridimensională, structură obișnuită a porilor și găuri, printre care clinoptilolitul are o capacitate de adsorbție selectivă puternică pentru ioni de amoniac și prețuri scăzute, deci este utilizat în mod obișnuit ca material de adsorbție pentru amoniac de azot de nitrogen în inginerie. Factorii care afectează efectul de tratament al clinoptilolitului includ dimensiunea particulelor, concentrația influentă de azot de amoniac, timpul de contact, valoarea pH -ului și așa mai departe.
Efectul de adsorbție a zeolitului asupra azotului de amoniac este evident, urmat de ranit, iar efectul solului și ceramisitei este slab. Principala modalitate de a elimina azotul de amoniac din zeolit este schimbul de ioni, iar efectul de adsorbție fizică este foarte mic. Efectul de schimb ionic al cermitei, solului și ranitei este similar cu efectul de adsorbție fizică. Capacitatea de adsorbție a celor patru umpluturi a scăzut odată cu creșterea temperaturii în intervalul 15-35 ℃ și a crescut odată cu creșterea valorii pH-ului în intervalul 3-9. Echilibrul de adsorbție a fost atins după oscilația de 6 ore.
A fost studiată fezabilitatea eliminării azotului de amoniac din levigatul de depozit prin adsorbția zeolitului. The experimental results show that each gram of zeolite has a limited adsorption potential of 15.5mg ammonia nitrogen, when the zeolite particle size is 30-16 mesh, the removal rate of ammonia nitrogen reaches 78.5%, and under the same adsorption time, dosage and zeolite particle size, the higher the influent ammonia nitrogen concentration, the higher the adsorption rate, și este fezabil ca zeolitul ca adsorbant să îndepărteze azotul de amoniac din levigat. În același timp, se subliniază că rata de adsorbție a azotului de amoniac de către zeolit este scăzută și este dificil pentru zeolit să atingă capacitatea de adsorbție de saturație în funcționarea practică.
A fost studiat efectul de îndepărtare a patului de zeolit biologic asupra azotului, COD și a altor poluanți în canalizarea simulată a satului simulat. Rezultatele arată că rata de îndepărtare a azotului de amoniac prin patul de zeolit biologic este mai mare de 95%, iar îndepărtarea azotului de azot este mult afectată de timpul de ședere hidraulică.
Metoda de schimb de ioni are avantajele investițiilor mici, procesul simplu, funcționarea convenabilă, insensibilitatea la otravă și temperatura și reutilizarea zeolitului prin regenerare. Cu toate acestea, la tratarea apelor uzate de azot cu amoniac cu concentrare ridicată, regenerarea este frecventă, ceea ce aduce inconveniente operațiunii, astfel încât trebuie să fie combinată cu alte metode de tratament cu azot cu amoniac sau utilizate pentru tratarea apelor uzate de azonie cu amoniac scăzut.
Producător și furnizor de zeolit cu ridicata 4A | Everbright (cnchemist.com)
Timpul post: 10-2024 iulie
