Chimica è prucessu per caccià u nitrogenu ammoniacu da l'acqua

1.Chì hè u nitrogenu ammoniacu?

L'azotu ammoniacu si riferisce à l'ammonia in forma di ammonia libera (o ammonia non ionica, NH3) o ammonia ionica (NH4+).pH più altu è proporzione più altu di ammonia libera;À u cuntrariu, a proporzione di sal d'ammoniu hè alta.

U nitrogenu ammoniacu hè un nutriente in l'acqua, chì pò purtà à l'eutrofizazione di l'acqua, è hè u principale contaminante chì cunsuma l'ossigenu in l'acqua, chì hè tossicu per i pesci è certi organismi acquatici.

L'effettu preghjudiziu principale di u nitrogenu ammoniacu nantu à l'organismi acquatici hè l'ammonia libera, chì a so toxicità hè decine di volte più grande di quella di u sal d'ammoniu, è aumenta cù l'aumentu di l'alcalinità.A toxicità di l'azotu di l'ammonia hè strettamente ligata à u valore di pH è a temperatura di l'acqua di l'acqua di a piscina, in generale, u più altu u valore di pH è a temperatura di l'acqua, più forte a toxicità.

Dui metudi colorimetrici di sensibilità apprussimativa cumunimenti usati per determinà l'ammonia sò u metudu classicu di reagenti Nessler è u metudu fenol-ipoclorito.Titrations è metudi elettrici sò ancu cumunimenti usati per determinà l'ammonia;Quandu u cuntenutu di nitrogenu ammoniacu hè altu, u metudu di titration di distillazione pò ancu esse usatu.(I standard naziunali includenu u metudu di reagenti di Nath, spettrofotometria di l'acidu salicilicu, distillazione - metudu di titration)

2.Physical è chimicu prucessu di rimuzzioni nitrogenu

① Metudu di precipitazione chimica

U metudu di precipitazione chimica, cunnisciutu ancu u metudu di precipitazione MAP, hè di aghjunghje magnesiu è l'acidu fosforicu o l'idrogenu fosfatatu à l'acqua residuale chì cuntene nitrogenu ammoniacu, in modu chì NH4 + in l'acqua residuale reagisce cù Mg + è PO4- in una soluzione acquosa per generà a precipitazione di fosfatu di magnesiu ammoniu. , A formula molekulari hè MgNH4P04.6H20, in modu di ottene u scopu di caccià u nitrogenu ammoniacu.Fosfatu d'ammoniu di magnesiu, cumunimenti cunnisciutu cum'è struvite, pò esse usatu cum'è compost, additivu di terra o retardante di u focu per a custruzione di prudutti strutturali.L'equazioni di reazione hè a siguenti:

Mg++ NH4 ++ PO4 – = MgNH4P04

I fatturi principali chì affettanu l'effettu di trattamentu di a precipitazione chimica sò u valore di pH, a temperatura, a cuncentrazione di nitrogenu ammoniacu è a ratio molare (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)).I risultati mostranu chì quandu u valore di pH hè 10 è a ratio molare di magnesiu, nitrogenu è fosforu hè 1,2: 1: 1,2, l'effettu di trattamentu hè megliu.

Utilizendu u cloru di magnesiu è l'idrogenu fosfatatu disodiu cum'è agenti precipitanti, i risultati mostranu chì l'effettu di u trattamentu hè megliu quandu u valore di pH hè 9,5 è a ratio molare di magnesiu, nitrogenu è fosforu hè 1,2: 1: 1.

I risultati mostranu chì MgC12 + Na3PO4.12H20 hè superiore à altri cumminzioni di agenti precipitanti.Quandu u valore di pH hè 10,0, a temperatura hè 30 ℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, a concentrazione di massa di azotu ammoniacu in l'acqua residuale dopu agitazione per 30min hè ridutta. da 222mg / L prima di trattamentu à 17mg / L, è a tarifa di rimozione hè di 92,3%.

U metudu di precipitazione chimica è u metudu di a membrana liquida sò stati cumminati per u trattamentu di l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu industriale à alta concentrazione.In e cundizioni di ottimisazione di u prucessu di precipitazione, a rata di rimozione di l'azotu ammoniacu hà righjuntu u 98,1%, è dopu un trattamentu ulteriore cù u metudu di film liquidu hà riduciutu a cuncintrazione di nitrogenu ammoniacu à 0,005 g/L, righjunghji u standard di emissioni di prima classe naziunale.

L'effettu di rimuzione di ioni di metalli divalenti (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) altru da Mg+ nantu à u nitrogenu ammoniacu sottu l'azzione di fosfatatu hè statu investigatu.Un novu prucessu di precipitazione CaSO4-MAP hè statu prupostu per l'acqua residuale di sulfate d'ammoniu.I risultati mostranu chì u regulatore NaOH tradiziunale pò esse rimpiazzatu da calce.

U vantaghju di u metudu di precipitazione chimica hè chì quandu a cuncentrazione di l'acqua residuale di azotu ammoniaca hè alta, l'applicazione di altri metudi hè limitata, cum'è u metudu biologicu, u metudu di clorazione di u puntu di rottura, u metudu di separazione di a membrana, u metudu di scambiu di ioni, etc. U metudu di precipitazione chimica pò esse usatu per pre-trattamentu.L'efficienza di rimuzione di u metudu di precipitazione chimica hè megliu, è ùn hè micca limitata da a temperatura, è l'operazione hè simplice.U fangu precipitatu chì cuntene fosfatatu d'ammoniu di magnesiu pò esse usatu cum'è fertilizante cumpostu per realizà l'utilizazione di i rifiuti, cumpensendu cusì una parte di u costu;S'ellu pò esse cumminatu cù alcune imprese industriali chì pruducenu l'acqua di fosfatatu è l'imprese chì pruducianu salata salata, pò salvà i costi farmaceutici è facilità l'applicazione à grande scala.

U svantaghju di u metudu di precipitazione chimica hè chì per via di a restrizzione di u pruduttu di solubilità di fosfatatu di magnesiu ammoniu, dopu chì l'azotu ammoniacu in l'acqua di l'acqua righjunghji una certa cuncentrazione, l'effettu di rimuzione ùn hè micca evidenti è u costu di input hè assai aumentatu.Dunque, u metudu di precipitazione chimica deve esse usatu in cumminazione cù altri metudi adattati per u trattamentu avanzatu.A quantità di reagentu utilizata hè grande, u fangu pruduciutu hè grande, è u costu di trattamentu hè altu.L'intruduzioni di ioni di cloruru è fosforu residuale durante a dosa di sustanzi chimichi pò facilmente causà contaminazione secundaria.

Produttore è Fornitore di Sulfate d'Aluminiu à l'Ingrossu |EVERBRIGHT (cnchemist.com)

Produttore è Fornitore di Fosfatu di Sodiu Dibasicu à l'Ingrossu |EVERBRIGHT (cnchemist.com)

②metudu di soffiu

A rimuzione di l'azotu ammoniacu da u metudu di soffiu hè di aghjustà u valore di pH à alkaline, cusì chì l'ioni di ammonia in l'acqua residuale hè cunvertitu in ammonia, cusì chì esisti principarmenti in forma di ammonia libera, è poi l'ammonia libera hè eliminata. di u wastewater à traversu u gasu traspurtadore, in modu à ghjunghje sin'à u scopu di caccià nitrogenu ammoniacu.I fatturi principali chì affettanu l'efficienza di u soffiu sò u valore di pH, a temperatura, u rapportu gasu-liquidu, u flussu di gasu, a cuncentrazione iniziale è cusì.Attualmente, u metudu di blow-off hè largamente utilizatu in u trattamentu di l'acqua residuale cun alta concentrazione di nitrogenu ammoniacu.

Hè stata studiata l'eliminazione di l'azotu ammoniacu da u lixiviatu di a terraferma per u metudu di blow-off.Hè statu truvatu chì i fatturi chjave chì cuntrullanu l'efficienza di u soffiu eranu a temperatura, u rapportu gas-liquidu è u valore di pH.Quandu a temperatura di l'acqua hè più grande di 2590, u rapportu gasu-liquidu hè di circa 3500, è u pH hè di circa 10,5, u tassu di rimozione pò ghjunghje à più di 90% per u lixiviatu di terraferma cù a cuncentrazione di nitrogenu ammoniacu finu à 2000-4000mg/ L.I risultati mostranu chì quandu u pH = 11,5, a temperatura di stripping hè di 80cC è u tempu di stripping hè di 120min, a rata di rimozione di azotu ammoniacu in l'acqua residuale pò ghjunghje à 99,2%.

L'efficienza di soffiu di l'acqua residuale di azotu ammoniacu di alta cuncentrazione hè stata realizata da una torre di soffiu in contracorrente.I risultati anu dimustratu chì l'efficienza di soffiu aumentava cù l'aumentu di u valore di pH.Più grande hè u rapportu gas-liquidu, più grande hè a forza motrice di u trasferimentu di massa di stripping di ammonia, è l'efficienza di stripping aumenta ancu.

L'eliminazione di u nitrogenu ammoniacu per u metudu di soffiu hè efficace, faciule d'opere è faciule da cuntrullà.U nitrogenu ammoniacu soffiatu pò esse usatu cum'è un assorbitore cù l'acidu sulfuricu, è i soldi generati di l'acidu sulfuricu pò esse usatu cum'è fertilizante.U metudu di blow-off hè una tecnulugia cumunimenti usata per a rimozione di nitrogenu fisicu è chimicu à u mumentu.Tuttavia, u metudu di blow-off hà qualchi disadvantages, cum'è scaling frequenti in a torre di blow-off, efficienza di rimozione di azotu ammoniacu bassu à bassu temperatura, è a contaminazione secundaria causata da u gas blow-off.U metudu di blow-off hè generalmente cumminatu cù altri metudi di trattamentu di l'acqua di azotu di azotu ammoniacu per pretreat l'acqua di azotu di azotu di ammonia in alta concentrazione.

③Clorazione di u puntu di rottura

U miccanisimu di a rimozione di l'ammonia da a clorinazione di u puntu di rottura hè chì u gasu di cloru reagisce cù l'ammonia per pruduce gas di nitrogenu innocu, è N2 scappa in l'atmosfera, facendu chì a fonte di reazzione cuntinueghja à diritta.A formula di reazione hè:

HOCl NH4 + + 1,5 – > 0,5 N2 H20 H++ Cl – 1,5 + 2,5 + 1,5)

Quandu u gasu di u cloru hè trasferitu in l'acqua residuale à un certu puntu, u cuntenutu di u cloru liberu in l'acqua hè bassu, è a cuncentrazione di ammonia hè zero.Quandu a quantità di u gasu di u cloru passa u puntu, a quantità di u cloru liberu in l'acqua aumenterà, per quessa, u puntu hè chjamatu u puntu di rottura, è a clorazione in questu statu hè chjamata chlorazione di u puntu di ruttura.

U metudu di clorazione di u puntu di rottura hè utilizatu per trattà l'acqua residuale di perforazione dopu u soffiu di nitrogenu ammoniacu, è l'effettu di trattamentu hè direttamente affettatu da u prucessu di soffiu di nitrogenu ammoniacu di pretrattamentu.Quandu u 70% di l'azotu ammoniacu in l'acqua residuale hè eliminata da u prucessu di soffiu è poi trattatu da a clorazione di u puntu di rottura, a concentrazione di massa di nitrogenu ammoniacu in l'effluent hè menu di 15mg / L.Zhang Shengli et al.Pigliò l'acqua residuale di azotu ammoniacu simulatu cù una cuncintrazione di massa di 100mg/L cum'è l'ughjettu di ricerca, è i risultati di a ricerca anu dimustratu chì i fatturi principali è secundari chì afectanu a rimuzione di l'azotu ammoniacu da l'ossidazione di l'ipoclorito di sodiu eranu u rapportu quantità di cloru à azotu ammoniacu. u tempu di reazione è u valore di pH.

U metudu di clorazione di u puntu di rottura hà una alta efficienza di rimozione di nitrogenu, u tassu di rimozione pò ghjunghje à 100%, è a cuncentrazione di ammonia in l'acqua residuale pò esse ridutta à zero.L'effettu hè stabile è micca affettatu da a temperatura;Meno equipaggiu d'investimentu, risposta rapida è cumpleta;Hà l'effettu di sterilizazione è disinfezione in u corpu di l'acqua.U scopu di l'applicazioni di u metudu di clorazione di u puntu di ruttura hè chì a cuncentrazione di l'acqua residuale di azotu ammoniacu hè menu di 40mg / L, cusì u metudu di clorazione di u puntu di rottura hè soprattuttu utilizatu per u trattamentu avanzatu di l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu.U requisitu di l'usu è u almacenamentu sicuru hè altu, u costu di trattamentu hè altu, è i prudutti di cloramine è l'organi clorurati pruvucanu a contaminazione secundaria.

④metudu d'ossidazione catalitica

U metudu di l'ossidazione catalitica hè attraversu l'azzione di catalyseur, sottu una certa temperatura è pressione, per l'ossidazione di l'aria, a materia urganica è l'ammonia in a fossa pò esse ossidata è decomposta in sustanzi innocu cum'è CO2, N2 è H2O, per ottene u scopu di purificazione.

I fatturi chì influenzanu l'effettu di l'ossidazione catalitica sò e caratteristiche di u catalizzatore, a temperatura, u tempu di reazione, u valore di pH, a concentrazione di nitrogenu ammoniacu, a pressione, l'intensità di agitazione è cusì.

U prucessu di degradazione di nitrogenu ammoniacu ozonatu hè statu studiatu.I risultati anu dimustratu chì quandu u valore di u pH aumentava, un tipu di radicali HO cù una forte capacità d'ossidazione hè stata prodotta, è a rata di oxidazione hè stata accelerata significativamente.I studii mostranu chì l'ozonu pò oxidà l'azotu ammoniacu in nitriti è i nitriti in nitrati.A cuncentrazione di nitrogenu ammoniacu in l'acqua diminuite cù l'aumentu di u tempu, è a rata di rimuzione di nitrogenu ammoniacu hè di circa 82%.CuO-Mn02-Ce02 hè stata aduprata cum'è catalizzatore cumpostu per trattà l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu.I risultati sperimentali mostranu chì l'attività d'ossidazione di u catalizzatore compostu di novu preparatu hè significativamente migliorata, è e cundizioni di prucessu adattati sò 255 ℃, 4.2MPa è pH = 10.8.In u trattamentu di l'acqua residuale di azotu ammoniacu cù una cuncentrazione iniziale di 1023mg/L, a rata di rimozione di nitrogenu ammoniacu pò ghjunghje à 98% in 150min, righjunghjendu u standard di scaricamentu secundariu naziunale (50mg/L).

A prestazione catalitica di u fotocatalizzatore TiO2 supportatu di zeolite hè stata investigata studiendu a rata di degradazione di l'azotu ammoniacu in a suluzione di l'acidu sulfuricu.I risultati mostranu chì a dosa ottima di Ti02/zeolite photocatalyst hè 1.5g/L è u tempu di reazione hè di 4h sottu irradiazione ultravioletta.U tassu di rimuzione di nitrogenu ammoniacu da l'acqua residuale pò ghjunghje à 98,92%.L'effettu di rimuzione di u ferru altu è u diossidu di nano-chin sottu a luce ultravioletta nantu à u fenol è u nitrogenu ammoniacu hè statu studiatu.I risultati mostranu chì a rata di rimozione di azotu ammoniacu hè 97,5% quandu pH = 9,0 hè appiicata à a suluzione di nitrogenu ammoniacu cù a cuncentrazione di 50mg/L, chì hè 7,8% è 22,5% più altu ch'è quellu di ferru altu o diossidu di Chine solu.

U metudu di l'ossidazione catalitica hà u vantaghju di l'alta efficienza di purificazione, u prucessu simplice, u picculu spaziu di fondu, etc., è hè spessu usatu per trattà l'acqua residuale di nitrogenu ammonia in alta concentrazione.A difficultà di l'applicazione hè cumu impedisce a perdita di catalizzatore è a prutezzione di corrosione di l'equipaggiu.

⑤metudu d'ossidazione elettrochimica

U metudu di l'ossidazione elettrochimica si riferisce à u metudu di caccià i contaminanti in l'acqua utilizendu l'elettrossidazione cù attività catalitica.I fatturi chì influenzanu sò a densità di corrente, u flussu di ingressu, u tempu di uscita è u tempu di suluzione puntuale.

L'ossidazione elettrochimica di l'acqua residuale di ammonia-azotu in una cellula elettrolitica circulante hè stata studiata, induve u pusitivu hè l'electricità di a rete Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 è u negativu hè l'electricità di a rete Ti.I risultati mostranu chì quandu a cuncentrazione di ioni di cloruru hè 400mg / L, a cuncentrazione iniziale di nitrogenu ammoniacu hè 40mg / L, u flussu di l'influente hè 600mL / min, a densità di corrente hè 20mA / cm, è u tempu elettroliticu hè 90min, l'ammoniaca. tassu di rimuzzioni di nitrogenu hè 99,37%.Mostra chì l'ossidazione elettrolitica di l'acqua residuale di ammonia-azotu hà una bona prospettiva di applicazione.

3. Prucessu di rimuzzioni di nitrogenu biochimicu

① tutta a nitrificazione è a denitrificazione

A nitrificazione è a denitrificazione di u prucessu tutale hè un tipu di metudu biologicu chì hè statu largamente utilizatu per un bellu pezzu in u presente.Cunvertisce l'azotu ammoniacu in l'acqua residuale in nitrogenu per mezu di una seria di reazzioni cum'è a nitrificazione è a denitrificazione sottu l'azzione di diversi microorganismi, in modu di ottene u scopu di u trattamentu di l'acqua.U prucessu di nitrificazione è denitrificazione per caccià u nitrogenu ammoniacu deve passà per duie tappe:

Reazione di nitrificazione: A reazione di nitrificazione hè cumpletata da i microorganisimi aerobichi autotrofi.In u statu aerobicu, u nitrogenu inorganicu hè utilizatu com'è fonte di nitrogenu per cunvertisce NH4 + in NO2-, è dopu hè oxidatu à NO3-.U prucessu di nitrificazione pò esse divisu in dui fasi.In a seconda tappa, i nitriti sò cunvertiti in nitrati (NO3-) da i batteri nitrificanti, è i nitriti sò cunvertiti in nitrati (NO3-) da i batteri nitrificanti.

Reazione di denitrificazione: A reazione di denitrificazione hè u prucessu in u quali i batteri denitrificanti riducenu l'azotu di nitriti è l'azotu di nitrati à nitrogenu gasu (N2) in u statu di ipoxia.I batteri denitrificanti sò microorganismi eterotrofichi, a maiò parte di i quali appartenenu à i batteri anfictici.In u statu di l'ipoxia, usanu l'ossigenu in nitrate cum'è accettore di l'elettroni è a materia urganica (cumpunente BOD in l'acqua) cum'è donatore d'elettroni per furnisce energia è esse oxidatu è stabilizatu.

L'applicazioni di l'ingegneria di nitrificazione è denitrificazione di u prucessu tutale includenu principalmente AO, A2O, fossa d'ossidazione, etc., chì hè un metudu più maturu utilizatu in l'industria di rimozione di nitrogenu biologicu.

Tuttu u metudu di nitrificazione è denitrificazione hà i vantaghji di effettu stabile, operazione simplice, senza contaminazione secundaria è low cost.Stu metudu hà ancu qualchì svantaghju, cum'è a fonte di carbone deve esse aghjuntu quandu u rapportu C / N in l'acqua residuale hè bassu, u requisitu di temperatura hè relativamente strettu, l'efficienza hè bassa à bassa temperatura, l'area hè grande, a dumanda d'ossigenu. hè grande, è certi sustanzi dannusu, cum'è ioni di metalli pisanti, anu un effettu pressante nantu à i microorganismi, chì deve esse eliminati prima chì u metudu biologicu hè realizatu.Inoltre, l'alta cuncintrazione di nitrogenu ammoniacu in l'acqua residuale hà ancu un effettu inhibitore nantu à u prucessu di nitrificazione.Dunque, u pretrattamentu deve esse realizatu prima di u trattamentu di l'acqua residuale di azotu ammoniacu di cuncentrazione alta in modu chì a cuncintrazione di l'acqua di l'acqua di azotu ammoniacu hè menu di 500mg / L.U metudu biologicu tradiziunale hè adattatu per u trattamentu di l'acqua residuale di azotu ammoniacu di cuncentrazione bassa chì cuntene materia urganica, cum'è e fognature domestiche, acque di scarico chimiche, etc.

②Nitrificazione e denitrificazione simultanee (SND)

Quandu a nitrificazione è a denitrificazione sò realizate inseme in u stessu reactor, hè chjamata denitrificazione di digestione simultanea (SND).L'ossigenu dissolutu in l'acqua residuale hè limitatu da a velocità di diffusione per pruduce un gradiente d'ossigenu dissolutu in l'area di u microambientu nantu à u floc microbial o biofilm, chì face u gradiente d'ossigenu dissolutu nantu à a superficia esterna di u floc microbial o biofilm favurèvule à a crescita è a propagazione. di batteri nitrificanti aerobici è batteri ammonianti.A più profonda in u floc o a membrana, più bassa hè a cuncentrazione di l'ossigenu dissolutu, risultatu in una zona anoxica induve a bacteria denitrificante domina.Cusì si forma u prucessu di digestioni è denitrificazione simultanea.I fatturi chì affettanu a digestione è a denitrificazione simultanea sò u valore di PH, a temperatura, l'alcalinità, a fonte di carbone organicu, l'ossigenu dissolutu è l'età di fanghi.

A nitrificazione / denitrificazione simultanea esistia in a fossa d'ossidazione di Carrousel, è a cuncentrazione di l'ossigenu dissolutu trà l'impeller aerated in a fossa d'ossidazione di Carrousel diminuì gradualmente, è l'ossigenu dissolutu in a parte bassa di a fossa d'ossidazione di Carrousel era più bassu di quellu in a parti suprana. .I tassi di furmazione è cunsumu di nitrogenu di nitrate in ogni parte di u canali sò quasi uguali, è a cuncentrazione di nitrogenu ammonia in u canali hè sempre assai bassu, chì indica chì e riazzioni di nitrificazione è di denitrificazione si trovanu simultaneamente in u canali d'ossidazione di Carrousel.

U studiu nantu à u trattamentu di l'acqua di l'acqua domestica mostra chì u CODCr più altu, più cumpleta a denitrificazione è megliu a rimozione di TN.L'effettu di l'ossigenu dissolutu nantu à a nitrificazione è a denitrificazione simultanea hè grande.Quandu l'ossigenu dissolutu hè cuntrullatu à 0.5 ~ 2mg / L, l'effettu di rimuzione di nitrogenu tutale hè bonu.À u listessu tempu, u metudu di nitrificazione è denitrificazione salva u reattore, riduce u tempu di reazione, hà un pocu cunsumu d'energia, risparmia l'investimentu è hè faciule di mantene u valore di pH stabile.

③Digestione è denitrificazione à corta distanza

In u stessu reattore, i batteri d'ossidazione di l'ammonia sò usati per ossidà l'ammonia in nitriti in cundizioni aerobichi, è dopu u nitritiu hè direttamente denitrificatu per pruduce nitrogenu cù materia urganica o fonte di carbonu esternu cum'è donatore di elettroni in cundizioni di ipoxia.I fatturi di influenza di a nitrificazione è a denitrificazione à corta distanza sò a temperatura, l'ammonia libera, u valore di pH è l'ossigenu dissolutu.

Effettu di a temperatura nantu à a nitrificazione à corta distanza di l'acqua di l'acqua di mare municipale senza l'acqua di mare è di l'acqua di l'acqua di mare cù 30% d'acqua di mare.I risultati spirimintali mostranu chì: per i fognarii municipali senza acqua di mare, l'aumentu di a temperatura hè favurèvule à ottene una nitrificazione à corta distanza.Quandu a proporzione di l'acqua di mare in l'acqua di l'acqua domestica hè di 30%, a nitrificazione di corta distanza pò esse ottenuta megliu in cundizioni di temperatura media.Delft University of Technology hà sviluppatu u prucessu di SHARON, l'usu di alta temperatura (circa 30-4090) hè favurèvule à a proliferazione di battìri di nitrite, cusì chì i battìri di nitriti perde a cumpetizione, mentri cuntrullà l'età di u fangu per eliminà i batteri nitriti, cusì chì a reazione di nitrificazione in u stadiu di nitriti.

Basatu nantu à a diffarenza di l'affinità di l'ossigenu trà i batteri nitriti è i batteri di nitriti, u Gent Microbial Ecology Laboratory hà sviluppatu u prucessu OLAND per ottene l'accumulazione di nitrogenu nitriti cuntrullendu l'ossigenu dissolutu per eliminà i batteri nitriti.

I risultati di a prova pilotu di u trattamentu di l'acqua di coke per a nitrificazione è a denitrificazione di corta distanza mostranu chì quandu l'influente COD, azotu ammoniacu, TN è concentrazioni di fenoli sò 1201.6,510.4,540.1 è 110.4mg/L, u COD effluent mediu, nitrogenu ammoniacu. ,TN è concentrazioni di fenol sò 197.1,14.2,181.5 è 0.4mg/L, rispettivamente.I tassi di rimozione currispundenti eranu 83,6%, 97,2%, 66,4% è 99,6%, rispettivamente.

U prucessu di nitrificazione è di denitrificazione di corta gamma ùn passa micca per u stadiu di nitrati, salvendu a fonte di carbone necessaria per a rimozione di nitrogenu biologicu.Havi certi vantaghji per l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu cù un rapportu C / N bassu.A nitrificazione è a denitrificazione di corta gamma hà i vantaghji di menu fangu, tempu di reazzione brevi è risparmiu di volume di reattore.In ogni casu, a nitrificazione è a denitrificazione di corta distanza necessitanu una accumulazione stabile è durabile di nitriti, cusì cumu inibisce in modu efficace l'attività di i batteri nitrificanti diventa a chjave.

④ Ossidazione anaerobica di ammoniaca

L'amossidazione anaerobica hè un prucessu d'ossidazione diretta di l'azotu ammoniacu à l'azotu da i batteri autotrofi sottu a cundizione di l'ipoxia, cù nitrogenu nitroso o nitrogenu nitroso cum'è accettore di elettroni.

L'effetti di a temperatura è PH nantu à l'attività biologica di anammoX sò stati studiati.I risultati anu dimustratu chì a temperatura di reazione ottimali era 30 ℃ è u valore di pH era 7,8.Hè stata studiata a fattibilità di un reattore ammoX anaerobicu per u trattamentu di l'acqua residuale di alta salinità è alta concentrazione di nitrogenu.I risultati anu dimustratu chì a salinità alta inibisce significativamente l'attività di anammoX, è questa inibizione era reversibile.L'attività ammox anaerobica di u fangu senza acclimata era 67,5% più bassu di quellu di u fangu di cuntrollu sottu a salinità di 30g.L-1 (NaC1).L'attività anammoX di a fanga acclimata era 45,1% più bassu di quella di u cuntrollu.Quandu u fangu acclimattatu hè stata trasferita da un ambiente di salinità alta à un ambiente di salinità bassa (senza salamoia), l'attività ammoX anaerobica hè stata aumentata da 43,1%.Tuttavia, u reattore hè propensu à funziunamentu di decadenza quandu corre in alta salinità per un bellu pezzu.

In cunfrontu cù u prucessu biologicu tradiziunale, l'ammoX anaerobicu hè una tecnulugia di rimozione di nitrogenu biologicu più ecunomica senza fonte di carbonu supplementu, bassa dumanda d'ossigenu, senza bisognu di reagenti per neutralizà, è menu pruduzzione di fanghi.I svantaghji di l'ammox anaerobicu sò chì a velocità di reazzione hè lenta, u voluminu di u reattore hè grande, è a fonte di carbone hè sfavorevule à l'amMOX anaerobicu, chì hà un significatu praticu per risolve l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu cù una povira biodegradabilità.

4.separation è adsorption prucessu di rimuzzioni nitrogenu

① metudu di separazione di a membrana

U metudu di separazione di a membrana hè di utilizà a permeabilità selettiva di a membrana per separà selectivamente i cumpunenti in u liquidu, per ottene u scopu di a rimozione di nitrogenu ammoniacu.Includendu osmosi inversa, nanofiltrazione, membrana deammoniante è elettrodialisi.I fatturi chì affettanu a separazione di a membrana sò e caratteristiche di a membrana, a pressione o a tensione, u valore di pH, a temperatura è a cuncentrazione di nitrogenu ammoniacu.

Sicondu a qualità di l'acqua di l'acqua residuale di azotu ammoniacu scaricata da smelter di terra rara, l'esperimentu d'osmosi inversa hè stata realizata cù NH4C1 è NaCI simulate wastewater.Hè stata truvata chì in i stessi cundizioni, l'osmosi inversa hà un ritmu di rimozione più altu di NaCI, mentre chì NHCl hà un ritmu di produzzione d'acqua più altu.U tassu di rimuzione di NH4C1 hè di 77,3% dopu à u trattamentu di osmosi inversa, chì pò esse usatu cum'è pretrattamentu di l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu.A tecnulugia di osmosi inversa pò salvà energia, bona stabilità termale, ma a resistenza di cloru, a resistenza à a contaminazione hè povera.

Un prucessu di separazione di a membrana di nanofiltrazione biochimica hè stata utilizata per trattà u lixiviatu di a terraferma, in modu chì 85% ~ 90% di u liquidu permeable hè statu scaricatu secondu u standard, è solu 0% ~ 15% di u liquidu cuncentratu è u fangu sò tornati à u cisterna di basura.Ozturki et al.trattatu u lixiviatu di discarica di Odayeri in Turchia cù a membrana nanofiltration, è u tassu di rimuzzioni di nitrogenu ammoniaca era circa 72%.A membrana di nanofiltrazione richiede una pressione più bassa cà a membrana d'osmosi inversa, faciule da operare.

U sistema di membrana chì elimina l'ammoniaca hè generalmente utilizatu in u trattamentu di l'acqua di l'acqua residuale cù nitrogenu ammoniacu altu.U nitrogenu ammoniacu in l'acqua hà u seguente equilibriu: NH4- + OH-= NH3 + H2O in funziunamentu, l'acqua residuale chì cuntene ammoniacu scorri in a cunchiglia di u modulu di a membrana, è u liquidu chì assorbe l'acidu scorri in u tubu di a membrana. modulu.Quandu u PH di l'acqua residuale aumenta o a temperatura s'eleva, l'equilibriu si moverà à diritta, è l'ioni ammonium NH4- diventa u NH3 gassoso liberu.À questu tempu, NH3 gaseous pò entre in a fase di liquidu d'absorption à l'acidu in a pipa da a fase di l'acqua residuale in a cunchiglia à traversu i micropori nantu à a superficia di a fibra cavuta, chì hè assorbita da a suluzione àcida è diventa immediatamente ionica NH4-.Mantene u PH di u wastewater sopra 10, è a temperatura sopra à 35 ° C (sottu 50 ° C), cusì chì u NH4 in a fase di l'acqua di l'acqua sarà cuntinuu diventa NH3 à a migrazione fase liquidu absorption.In u risultatu, a cuncintrazione di nitrogenu ammoniacu in u latu di l'acqua residuale diminuite continuamente.A fase di lìquidu di l'absorzione à l'acidu, perchè ci hè solu l'acidu è l'NH4-, forma un sali d'ammonium assai puri, è righjunghji una certa cuncentrazione dopu a circulazione cuntinua, chì pò esse riciclata.Da una banda, l'usu di sta tecnulugia pò migliurà assai a rata di rimozione di nitrogenu ammoniacu in l'acqua di l'acqua, è da l'altra banda, pò riduce u costu tutale di u sistema di trattamentu di l'acqua.

②metudu di l'elettrodialisi

L'elettrodialisi hè un metudu di caccià i solidi dissoluti da suluzione aquosa appliendu una tensione trà e coppie di membrana.Sutta l'azzione di a tensione, i ions ammonia è altri ioni in l'acqua di l'ammonia-nitrogenu sò arricchiti attraversu a membrana in l'acqua cuncentrata chì cuntene ammonia, per ottene u scopu di rimuzione.

U metudu di l'elettrodialisi hè stata utilizata per trattà l'acqua residuale inorganica cun alta concentrazione di nitrogenu ammoniacu è hà ottinutu boni risultati.Per 2000-3000mg /L ammonia nitrogen wastewater, a tarifa di rimuzione di nitrogenu ammoniacu pò esse più di 85%, è l'acqua ammonia cuncintrata pò esse ottenuta da 8,9%.A quantità di l'electricità cunsumata durante l'operazione di l'elettrodialisi hè proporzionale à a quantità di nitrogenu ammoniacu in l'acqua residuale.U trattamentu di l'elettrodialisi di l'acqua residuale ùn hè micca limitatu da u valore di pH, a temperatura è a pressione, è hè faciule d'operà.

I vantaghji di a separazione di a membrana sò alta ricuperazione di nitrogenu ammoniacu, operazione simplice, effettu di trattamentu stabile è senza contaminazione secundaria.In ogni casu, in u trattamentu di l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu d'alta cuncentrazione, eccettu per a membrana deammoniata, l'altri membrani sò faciuli à scala è intacca, è a regenerazione è u backwashing sò frequenti, aumentendu u costu di trattamentu.Per quessa, stu metudu hè più adattatu per u pretrattamentu o l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu à bassa cuncentrazione.

③ Metudu di scambiu di ioni

U metudu di scambiu di ioni hè un metudu per sguassà l'azotu ammoniacu da l'acqua residuale utilizendu materiali cù una forte adsorzione selettiva di ioni ammoniacu.I materiali di adsorption cumunimenti utilizati sò carbone attivatu, zeolite, montmorillonite è resina di scambiu.A zeolite hè un tipu di silico-aluminate cù una struttura spaziale tridimensionale, una struttura di poru regulare è buchi, trà i quali clinoptilolite hà una forte capacità d'adsorzione selettiva per ioni di ammonia è prezzu bassu, per quessa hè comunmente utilizatu com'è materiale d'adsorzione per l'acqua residuale di nitrogenu ammoniacu. in ingegneria.I fatturi chì affettanu l'effettu di u trattamentu di clinoptilolite includenu a dimensione di particella, a cuncentrazione di nitrogenu ammoniaca influente, u tempu di cuntattu, u valore di pH è cusì.

L'effettu di l'adsorption di zeolite nantu à u nitrogenu ammoniacu hè evidenti, seguitu da ranite, è l'effettu di a terra è a ceramisita hè poviru.U modu principalu di caccià u nitrogenu ammoniacu da a zeolite hè u scambiu di ioni, è l'effettu fisicu di adsorption hè assai chjucu.L'effettu di scambiu di ioni di ceramite, terra è ranite hè simile à l'effettu fisicu di adsorption.A capacità di adsorption di i quattru fillers diminuì cù l'aumentu di a temperatura in u intervalu di 15-35 ℃, è hè aumentatu cù l'aumentu di u valore di pH in a gamma di 3-9.L'equilibriu d'adsorption hè statu righjuntu dopu à 6 ore di oscillazione.

Hè stata studiata a fattibilità di caccià l'azotu ammoniacu da u lixiviatu di terraferma per l'adsorzione di zeolite.I risultati spirimintali dimustranu chì ogni grammu di zeolite hà un putenziale di adsorption limitatu di 15,5 mg di nitrogenu ammoniacu, quandu a dimensione di particella di zeolite hè 30-16 mesh, a rata di rimozione di nitrogenu ammoniacu righjunghji 78,5%, è sottu à u listessu tempu di adsorption, dosage è A dimensione di particella di zeolite, u più altu a cuncentrazione di azotu ammoniacu influente, u più altu u tassu di adsorption, è hè fattibile per a zeolite cum'è adsorbente per sguassà l'azotu ammoniacu da u lixiviatu.À u listessu tempu, hè nutatu chì a rata di adsorption di nitrogenu ammoniacu da zeolite hè bassu, è hè difficiule per zeolite per ghjunghje à a capacità di adsorption di saturazione in u funziunamentu praticu.

L'effettu di rimuzione di u lettu di zeolite biologicu nantu à u nitrogenu, u COD è l'altri pollutanti in a fossa simulata di u paese hè statu studiatu.I risultati mostranu chì a rimuzione di nitrogenu ammoniacu da u lettu di zeolite biologicu hè più di 95%, è l'eliminazione di nitrogenu nitrate hè assai affettata da u tempu di residenza idraulica.

U metudu di scambiu di ioni hà i vantaghji di un picculu investimentu, un prucessu simplice, un funziunamentu convenientu, insensibilità à u velenu è a temperatura, è a reutilizazione di zeolite per regenerazione.In ogni casu, quandu si tratta di l'acqua residuale di azotu ammoniacu di alta cuncintrazione, a rigenerazione hè frequente, chì porta inconvenienti à l'operazione, per quessa deve esse cumminata cù altri metudi di trattamentu di azotu ammoniacu, o utilizatu per trattà l'acqua di l'acqua di l'azotu di l'ammonia di cuncentrazione bassa.

Ingrossu 4A Zeolite Produttore è Fornitore |EVERBRIGHT (cnchemist.com)