1. Що таке аміачний азот?
Амоніачний азот відноситься до аміаку у формі вільного аміаку (або неіонного аміаку, NH3) або іонного аміаку (NH4+).Вищий pH і більша частка вільного аміаку;Навпаки, частка солі амонію висока.
Аміачний азот є поживною речовиною у воді, яка може призвести до евтрофікації води, і є основним забруднювачем, що споживає кисень у воді, який є токсичним для риб і деяких водних організмів.
Основною шкідливою дією аміачного азоту на гідробіонти є вільний аміак, токсичність якого в десятки разів перевищує токсичність амонійної солі і зростає з підвищенням лужності.Токсичність аміачного азоту тісно пов’язана зі значенням рН і температурою води в басейні, загалом, чим вище значення рН і температура води, тим сильніша токсичність.
Два колориметричних методу приблизної чутливості, які зазвичай використовуються для визначення аміаку, - це класичний метод з реактивом Несслера та фенол-гіпохлоритний метод.Титрування та електричні методи також широко використовуються для визначення аміаку;Коли вміст аміачного азоту високий, також можна використовувати метод дистиляційного титрування.(Національні стандарти включають метод реактиву Ната, спектрофотометрію саліцилової кислоти, метод дистиляції – титрування)
2. Фізичний та хімічний процес видалення азоту
① Метод хімічного осадження
Метод хімічного осадження, також відомий як метод осадження MAP, полягає в додаванні магнію та фосфорної кислоти або гідрофосфату до стічної води, що містить аміачний азот, так що NH4+ у стічній воді реагує з Mg+ та PO4- у водному розчині з утворенням осаду амонійно-магнієвого фосфату. , молекулярна формула MgNH4P04.6H20, щоб досягти мети видалення аміачного азоту.Фосфат магнію амонію, широко відомий як струвіт, можна використовувати як компост, ґрунтову добавку або антипірен для будівельних конструкцій.Рівняння реакції має такий вигляд:
Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04
Основними факторами, що впливають на ефект очищення від хімічного осадження, є значення pH, температура, концентрація аміачного азоту та молярне співвідношення (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)).Результати показують, що коли значення pH дорівнює 10 і молярне співвідношення магнію, азоту та фосфору становить 1,2:1:1,2, ефект обробки кращий.
Використовуючи хлорид магнію та динатрій гідрофосфат як осаджувачі, результати показують, що ефект обробки кращий, коли значення рН становить 9,5, а молярне співвідношення магнію, азоту та фосфору становить 1,2:1:1.
Результати показують, що MgC12+Na3PO4.12H20 перевершує інші комбінації осаджувачів.Коли значення рН становить 10,0, температура становить 30 ℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, масова концентрація аміачного азоту в стічній воді після перемішування протягом 30 хвилин зменшується. від 222 мг/л до лікування до 17 мг/л, а швидкість виведення становить 92,3%.
Метод хімічного осадження та метод рідкої мембрани були об’єднані для очищення промислових стічних вод високої концентрації аміачного азоту.В умовах оптимізації процесу осадження швидкість видалення аміачного азоту досягла 98,1%, а потім подальша обробка методом рідкої плівки знизила концентрацію аміачного азоту до 0,005 г/л, досягнувши національного стандарту викидів першого класу.
Досліджено вплив іонів двовалентних металів (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+), крім Mg+, на азот аміаку під дією фосфату.Для стічних вод сульфатом амонію було запропоновано новий процес осадження CaSO4 - осадження MAP.Результати показують, що традиційний регулятор NaOH можна замінити вапном.
Перевага методу хімічного осадження полягає в тому, що коли концентрація аміачного азоту в стічних водах висока, застосування інших методів обмежене, наприклад, біологічний метод, метод хлорування з точкою розриву, метод мембранного розділення, метод іонного обміну тощо. для попередньої обробки можна використовувати метод хімічного осадження.Ефективність видалення методом хімічного осадження краща, і вона не обмежена температурою, а операція проста.Осад, що містить фосфат магнію і амонію, можна використовувати як композиційне добриво для утилізації відходів, таким чином компенсуючи частину витрат;Якщо його можна поєднати з деякими промисловими підприємствами, які виробляють фосфатні стічні води, і підприємствами, які виробляють соляний розсіл, це може заощадити витрати на фармацевтичні засоби та полегшити широкомасштабне застосування.
Недоліком методу хімічного осадження є те, що через обмеження продукту розчинності фосфату амонію і магнію після досягнення певної концентрації азоту аміаку в стічних водах ефект видалення неочевидний, а вхідна вартість значно збільшується.Тому метод хімічного осадження слід використовувати в поєднанні з іншими методами, придатними для поглибленої обробки.Використовується велика кількість реагенту, утворюється великий осад і висока вартість обробки.Введення іонів хлориду та залишкового фосфору під час дозування хімікатів може легко спричинити вторинне забруднення.
Оптовий виробник і постачальник сульфату алюмінію |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Оптовий виробник і постачальник двоосновного фосфату натрію |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
②метод здування
Видалення аміачного азоту методом продувки полягає в тому, щоб відрегулювати значення рН до лужного, щоб іон аміаку в стічній воді перетворився на аміак, таким чином, щоб він існував переважно у формі вільного аміаку, а потім вільний аміак видаляється. стічної води через газ-носій, щоб досягти мети видалення аміачного азоту.Основними факторами, що впливають на ефективність видування, є значення pH, температура, співвідношення газ-рідина, швидкість потоку газу, початкова концентрація тощо.В даний час метод продувки широко використовується при очищенні стічних вод з високою концентрацією аміачного азоту.
Досліджено видалення аміачного азоту з фільтрату полігонів ТПВ методом продувки.Встановлено, що ключовими факторами, що контролюють ефективність продувки, є температура, газорідинне співвідношення та значення pH.Коли температура води перевищує 2590, співвідношення газ-рідина становить приблизно 3500, а pH становить приблизно 10,5, швидкість видалення може досягати більше 90% для фільтрату звалища з концентрацією аміачного азоту до 2000-4000 мг/ Л.Результати показують, що при рН=11,5, температурі десорбції 80 cC і часу десорбції 120 хв швидкість видалення аміачного азоту в стічних водах може досягати 99,2%.
Ефективність продувки стічних вод з високою концентрацією аміачного азоту здійснювалася протитечійною продувною колоною.Результати показали, що ефективність продувки зростала зі збільшенням значення pH.Чим більше співвідношення газ-рідина, тим більшою є рушійна сила масопереносу десорбції аміаку, і ефективність десорбції також зростає.
Видалення аміачного азоту методом продування є ефективним, простим у експлуатації та легким у контролі.Продувний аміачний азот можна використовувати як поглинач із сірчаною кислотою, а утворену сірчану кислоту можна використовувати як добриво.Метод продування є широко використовуваною технологією фізичного та хімічного видалення азоту в даний час.Однак метод продувки має деякі недоліки, такі як часте утворення накипу в продувній вежі, низька ефективність видалення аміачного азоту при низькій температурі та вторинне забруднення, викликане продувним газом.Метод продування зазвичай поєднується з іншими методами очищення стічних вод аміачним азотом для попередньої обробки стічних вод з високою концентрацією аміачного азоту.
③Хлорування точки розриву
Механізм видалення аміаку шляхом хлорування за точкою розриву полягає в тому, що газоподібний хлор реагує з аміаком, утворюючи нешкідливий газоподібний азот, а N2 виходить в атмосферу, змушуючи джерело реакції продовжуватись праворуч.Формула реакції:
HOCl NH4 + + 1,5 – > 0,5 N2 H20 H++ Cl – 1,5 + 2,5 + 1,5)
Коли газоподібний хлор переходить у стічні води до певної точки, вміст вільного хлору у воді є низьким, а концентрація аміаку дорівнює нулю.Коли кількість газоподібного хлору переходить точку, кількість вільного хлору у воді буде збільшуватися, тому ця точка називається точкою розриву, а хлорування в цьому стані називається хлоруванням точки розриву.
Метод хлорування за точкою розриву використовується для очищення бурових стічних вод після продувки аміачним азотом, і на ефект очищення безпосередньо впливає процес продування аміачним азотом попередньої обробки.Коли 70% аміачного азоту в стічних водах видаляється шляхом продування, а потім обробляється хлоруванням за точкою розриву, масова концентрація аміачного азоту в стічних водах становить менше 15 мг/л.Чжан Шенлі та ін.як об’єкт дослідження взяли змодельовані стічні води аміачного азоту з масовою концентрацією 100 мг/л, і результати дослідження показали, що основними та другорядними факторами, які впливають на видалення аміачного азоту шляхом окислення гіпохлориту натрію, були кількісне співвідношення хлору до аміачного азоту, час реакції та значення pH.
Метод хлорування за точкою розриву має високу ефективність видалення азоту, швидкість видалення може досягати 100%, а концентрація аміаку в стічних водах може бути знижена до нуля.Ефект стійкий і не залежить від температури;Менше інвестиційне обладнання, швидке та повне реагування;Має ефект стерилізації та дезінфекції водойми.Сфера застосування методу хлорування за точкою розриву полягає в тому, що концентрація аміачного азоту в стічних водах становить менше 40 мг/л, тому метод хлорування за точкою розриву в основному використовується для вдосконаленої обробки стічних вод з аміачним азотом.Вимоги щодо безпечного використання та зберігання є високими, вартість обробки висока, а побічні продукти хлораміни та хлорована органіка призведуть до вторинного забруднення.
④метод каталітичного окислення
Метод каталітичного окислення полягає в дії каталізатора, під певною температурою та тиском, через окислення повітрям, органічні речовини та аміак у стічних водах можуть бути окислені та розкладені на нешкідливі речовини, такі як CO2, N2 та H2O, для досягнення мети очищення.
Факторами, що впливають на дію каталітичного окислення, є характеристики каталізатора, температура, час реакції, значення рН, концентрація аміачного азоту, тиск, інтенсивність перемішування тощо.
Вивчено процес деградації озонованого азоту аміаку.Результати показали, що при збільшенні значення рН утворюється свого роду радикал HO з сильною здатністю до окислення, і швидкість окислення значно прискорюється.Дослідження показують, що озон може окислювати аміачний азот до нітриту та нітрит до нітрату.Концентрація аміачного азоту у воді з часом зменшується, а швидкість видалення аміачного азоту становить близько 82%.CuO-Mn02-Ce02 використовувався як композитний каталізатор для очищення стічних вод аміачного азоту.Експериментальні результати показують, що окислювальна активність щойно отриманого композитного каталізатора значно покращилася, а відповідними умовами процесу є 255 ℃, 4,2 МПа та рН=10,8.При обробці стічних вод аміачного азоту з початковою концентрацією 1023 мг/л швидкість видалення аміачного азоту може досягати 98% протягом 150 хвилин, досягаючи національного стандарту вторинного скиду (50 мг/л).
Каталітичну ефективність фотокаталізатора TiO2, нанесеного на цеоліт, досліджували шляхом вивчення швидкості деградації аміачного азоту в розчині сірчаної кислоти.Результати показують, що оптимальне дозування фотокаталізатора TiO2/цеоліт становить 1,5 г/л, а час реакції становить 4 години під ультрафіолетовим опроміненням.Рівень видалення аміачного азоту зі стічних вод може досягати 98,92%.Було вивчено вплив високого вмісту заліза та нано-підборіддя діоксиду під ультрафіолетовим світлом на фенол та аміачний азот.Результати показують, що швидкість видалення аміачного азоту становить 97,5%, якщо рН=9,0 застосовується до розчину аміачного азоту з концентрацією 50 мг/л, що на 7,8% і 22,5% вище, ніж у розчині з високим вмістом заліза або діоксиду кінаду.
Метод каталітичного окислення має такі переваги, як висока ефективність очищення, простий процес, невелика площа дна тощо, і часто використовується для очищення стічних вод з високою концентрацією аміачного азоту.Складність застосування полягає в тому, як запобігти втраті каталізатора і захистити обладнання від корозії.
⑤метод електрохімічного окислення
Метод електрохімічного окислення відноситься до методу видалення забруднюючих речовин у воді за допомогою електроокислення з каталітичною активністю.Впливаючими факторами є щільність струму, швидкість потоку на вході, час на виході та час вирішення точки.
Досліджено електрохімічне окислення аміачно-азотних стічних вод в електролізері з циркуляційним потоком, де позитивною є електрична мережа Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2, а негативною – електрична мережа Ti.Результати показують, що коли концентрація хлорид-іонів становить 400 мг/л, початкова концентрація аміачного азоту становить 40 мг/л, швидкість потоку — 600 мл/хв, щільність струму — 20 мА/см, а час електролізу — 90 хв, аміак ступінь видалення азоту становить 99,37%.Показано, що електролітичне окислення аміачно-азотних стічних вод має добру перспективу застосування.
3. Біохімічний процес видалення азоту
①уся нітрифікація та денітрифікація
Загальний процес нітрифікації та денітрифікації є різновидом біологічного методу, який широко використовується протягом тривалого часу.Він перетворює аміачний азот у стічних водах на азот за допомогою ряду реакцій, таких як нітрифікація та денітрифікація під дією різних мікроорганізмів, щоб досягти мети очищення стічних вод.Процес нітрифікації та денітрифікації для видалення аміачного азоту має пройти два етапи:
Реакція нітрифікації: реакцію нітрифікації завершують аеробні автотрофні мікроорганізми.В аеробному стані неорганічний азот використовується як джерело азоту для перетворення NH4+ в NO2-, а потім окислюється до NO3-.Процес нітрифікації можна розділити на два етапи.На другому етапі нітрит перетворюється на нітрат (NO3-) нітрифікуючими бактеріями, а нітрит перетворюється на нітрат (NO3-) нітрифікуючими бактеріями.
Реакція денітрифікації: реакція денітрифікації — це процес, у якому бактерії-денітрифікатори відновлюють нітритний азот і нітратний азот до газоподібного азоту (N2) у стані гіпоксії.Денітрифікуючі бактерії — гетеротрофні мікроорганізми, більшість з яких відноситься до амфіктичних бактерій.У стані гіпоксії вони використовують кисень у нітратах як акцептор електронів і органічну речовину (компонент БПК у стічних водах) як донор електронів для забезпечення енергією та окислення та стабілізації.
Інженерні додатки нітрифікації та денітрифікації в цілому включають в себе AO, A2O, окислювальну канаву тощо, що є більш зрілим методом, який використовується в галузі біологічного видалення азоту.
Весь метод нітрифікації та денітрифікації має такі переваги, як стабільний ефект, проста робота, відсутність вторинного забруднення та низька вартість.Цей метод також має деякі недоліки, наприклад джерело вуглецю необхідно додавати, коли співвідношення C/N у стічній воді є низьким, вимоги до температури відносно суворі, ефективність низька при низькій температурі, площа велика, потреба в кисні великий, і деякі шкідливі речовини, такі як іони важких металів, мають тиск на мікроорганізми, які необхідно видалити перед проведенням біологічного методу.Крім того, висока концентрація аміачного азоту в стічних водах також гальмує процес нітрифікації.Тому попередню обробку слід проводити перед очищенням стічних вод з високою концентрацією аміачного азоту, щоб концентрація аміачного азоту в стічних водах була менше 500 мг/л.Традиційний біологічний метод підходить для очищення стічних вод з низьким вмістом аміачного азоту, що містять органічні речовини, таких як побутові стічні води, хімічні стічні води тощо.
②Одночасна нітрифікація та денітрифікація (SND)
Коли нітрифікація та денітрифікація здійснюються разом в одному реакторі, це називається одночасною денітрифікацією зброджування (SND).Розчинений кисень у стічних водах обмежується швидкістю дифузії для створення градієнта розчиненого кисню в області мікрооточення на мікробному флоку або біоплівці, що робить градієнт розчиненого кисню на зовнішній поверхні мікробного флоку або біоплівки сприятливим для росту та розмноження аеробних нітрифікуючих та амоніфікуючих бактерій.Чим глибше у флок або мембрану, тим нижча концентрація розчиненого кисню, що призводить до безкисневої зони, де домінують денітрифікуючі бактерії.Таким чином формується одночасний процес травлення та денітрифікації.Факторами, що впливають на одночасне зброджування та денітрифікацію, є значення PH, температура, лужність, джерело органічного вуглецю, розчинений кисень і вік осаду.
Одночасна нітрифікація/денітрифікація існувала в канаві окислення Карусель, і концентрація розчиненого кисню між аерованим робочим колесом в канаві окислення Карусель поступово зменшувалася, а розчинений кисень у нижній частині канави окислення Карусель був нижчим, ніж у верхній частині .Швидкості утворення та витрати нітратного азоту в кожній частині каналу майже однакові, а концентрація аміачного азоту в каналі завжди дуже низька, що свідчить про те, що реакції нітрифікації та денітрифікації відбуваються одночасно в каналі окиснення Карусель.
Дослідження очищення побутових стічних вод показує, що чим вищий CODCr, тим повніша денітрифікація та краще видалення TN.Вплив розчиненого кисню на одночасну нітрифікацію та денітрифікацію великий.Коли розчинений кисень контролюється на рівні 0,5~2 мг/л, загальний ефект видалення азоту хороший.У той же час метод нітрифікації та денітрифікації економить реактор, скорочує час реакції, має низьке енергоспоживання, заощаджує інвестиції та легко підтримує стабільне значення pH.
③Короткострокове травлення та денітрифікація
У тому ж реакторі бактерії, що окислюють аміак, використовуються для окислення аміаку до нітриту в аеробних умовах, а потім нітрит безпосередньо денітрифікується для отримання азоту з органічними речовинами або зовнішнім джерелом вуглецю як донором електронів в умовах гіпоксії.Факторами впливу короткочасної нітрифікації та денітрифікації є температура, вільний аміак, значення рН і розчинений кисень.
Вплив температури на короткочасну нітрифікацію муніципальних стічних вод без морської води та міських стічних вод з 30% морської води.Експериментальні результати показують, що: для міських стічних вод без морської води підвищення температури сприяє досягненню короткочасної нітрифікації.Коли частка морської води в побутових стічних водах становить 30%, короткочасна нітрифікація може бути досягнута краще за умов середньої температури.Делфтський технологічний університет розробив процес SHARON, використання високої температури (приблизно 30-4090) сприяє розповсюдженню нітритних бактерій, тому нітритні бактерії втрачають конкуренцію, а шляхом контролю віку осаду знищуються нітритні бактерії, тому що реакція нітрифікації в нітритній стадії.
На підставі різниці спорідненості до кисню між нітритними бактеріями та нітритними бактеріями Гентська мікробна екологічна лабораторія розробила процес OLAND для досягнення накопичення нітритного азоту шляхом контролю розчиненого кисню для усунення нітритних бактерій.
Результати пілотного випробування очищення стічних вод від коксування шляхом короткочасної нітрифікації та денітрифікації показують, що коли ХПК, аміачний азот, TN і концентрації фенолу, що входять, становлять 1201,6510,4540,1 і 110,4 мг/л, середній ХПК, аміачний азот у стічних водах Концентрації TN і фенолу становлять 197,1, 14,2, 181,5 і 0,4 мг/л відповідно.Відповідні показники видалення становили 83,6%, 97,2%, 66,4% і 99,6% відповідно.
Короткочасний процес нітрифікації та денітрифікації не проходить через стадію нітрату, зберігаючи джерело вуглецю, необхідне для біологічного видалення азоту.Це має певні переваги для стічних вод аміачного азоту з низьким співвідношенням C/N.Короткочасна нітрифікація та денітрифікація має такі переваги, як менша кількість осаду, короткий час реакції та економія об’єму реактора.Однак короткочасна нітрифікація та денітрифікація вимагають стабільного та тривалого накопичення нітриту, тому ключем стає те, як ефективно пригнічувати активність нітрифікуючих бактерій.
④ Анаеробне окислення аміаку
Анаеробне аммооксидування — це процес прямого окислення аміачного азоту до азоту автотрофними бактеріями в умовах гіпоксії з використанням нітрозного азоту або азотистого азоту як акцептора електронів.
Досліджено вплив температури та PH на біологічну активність anammoX.Результати показали, що оптимальна температура реакції становила 30 ℃, а значення pH становило 7,8.Було вивчено доцільність використання анаеробного реактора ammoX для очищення стічних вод з високою мінералізацією та високою концентрацією азоту.Результати показали, що висока солоність істотно пригнічувала активність anammoX, і це пригнічення було оборотним.Анаеробна аммоксна активність неакліматизованого мулу була на 67,5% нижчою, ніж у контрольного мулу при солоності 30 г.л-1(NaC1).AnammoX-активність акліматизованого мулу була на 45,1 % нижчою за контроль.Коли акліматизований осад переміщували з середовища з високою солоністю в середовище з низькою солоністю (без розсолу), анаеробна активність ammoX зросла на 43,1%.Однак реактор схильний до погіршення функціонування, коли він працює в умовах високої солоності протягом тривалого часу.
У порівнянні з традиційним біологічним процесом, анаеробний ammoX є більш економічною технологією біологічного видалення азоту без додаткового джерела вуглецю, низького споживання кисню, відсутності потреби в реагентах для нейтралізації та меншого утворення осаду.Недоліки анаеробного аммоксу полягають у тому, що швидкість реакції повільна, об’єм реактора великий, а джерело вуглецю є несприятливим для анаеробного аммоксу, що має практичне значення для вирішення проблеми аміачного азоту стічних вод із поганою здатністю до біологічного розкладання.
4. Процес поділу та адсорбції азоту
① метод розділення мембрани
Мембранний метод розділення полягає у використанні селективної проникності мембрани для вибіркового розділення компонентів у рідині, щоб досягти мети видалення аміачного азоту.Включаючи зворотний осмос, нанофільтрацію, деамоніальну мембрану та електродіаліз.Факторами, що впливають на розділення мембрани, є характеристики мембрани, тиск або напруга, значення pH, температура та концентрація аміачного азоту.
Відповідно до якості води стічних вод аміачного азоту, що скидаються рідкоземельним заводом, було проведено експеримент із зворотним осмосом із змодельованими стічними водами NH4C1 і NaCl.Було виявлено, що за однакових умов зворотний осмос має вищу швидкість видалення NaCl, тоді як NHCl має вищу швидкість утворення води.Рівень видалення NH4C1 становить 77,3% після обробки зворотним осмосом, який можна використовувати для попередньої обробки стічних вод аміачного азоту.Технологія зворотного осмосу може заощадити енергію, мати хорошу термічну стабільність, але стійкість до хлору та забруднення погана.
Для очищення фільтрату звалища використовувався процес біохімічного нанофільтраційного мембранного розділення, таким чином 85%~90% проникної рідини скидалося відповідно до стандарту, і лише 0%~15% концентрованої рідини стічних вод і грязі поверталися до сховища. бак для сміття.Озтуркі та ін.очистили фільтрат зі сміттєзвалища Одаєрі в Туреччині за допомогою нанофільтраційної мембрани, і швидкість видалення аміачного азоту становила близько 72%.Нанофільтраційна мембрана вимагає нижчого тиску, ніж мембрана зворотного осмосу, проста в експлуатації.
Мембранна система для видалення аміаку зазвичай використовується для очищення стічних вод із високим вмістом аміачного азоту.Аміачний азот у воді має наступний баланс: NH4- +OH-= NH3+H2O під час роботи, стічні води, що містять аміак, протікають в оболонці мембранного модуля, а рідина, що поглинає кислоту, протікає в трубі мембрани. модуль.Коли PH стічної води підвищується або температура підвищується, рівновага зміщується вправо, і іон амонію NH4- стає вільним газоподібним NH3.У цей час газоподібний NH3 може потрапити в рідку фазу поглинання кислоти в трубі з фази стічної води в оболонці через мікропори на поверхні порожнистого волокна, який поглинається розчином кислоти і відразу стає іонним NH4-.Підтримуйте PH стічної води вище 10 і температуру вище 35 ° C (нижче 50 ° C), щоб NH4 у фазі стічної води постійно перетворювався на NH3 до міграції абсорбційної рідкої фази.В результаті концентрація аміачного азоту в стороні стічних вод постійно знижувалася.Рідка фаза поглинання кислоти, оскільки в ній є лише кислота та NH4-, утворює дуже чисту сіль амонію та досягає певної концентрації після безперервної циркуляції, яку можна переробити.З одного боку, використання цієї технології може значно підвищити швидкість видалення аміачного азоту в стічних водах, а з іншого боку, це може знизити загальну вартість експлуатації системи очищення стічних вод.
②метод електродіалізу
Електродіаліз — це метод видалення розчинених твердих речовин із водних розчинів шляхом подачі напруги між парами мембран.Під дією напруги іони аміаку та інші іони в аміачно-азотних стічних водах збагачуються через мембрану в концентрованій воді, що містить аміак, щоб досягти мети видалення.
Метод електродіалізу використовувався для очищення неорганічних стічних вод з високою концентрацією аміачного азоту і досяг хороших результатів.Для стічних вод 2000-3000 мг/л азоту аміаку швидкість видалення азоту аміаку може бути більше 85%, а концентрована аміачна вода може бути отримана на 8,9%.Кількість електроенергії, яка споживається під час роботи електродіалізу, пропорційна кількості аміачного азоту в стічних водах.Електродіалізна очистка стічних вод не обмежена значенням pH, температурою та тиском, і вона проста в експлуатації.
Перевагами мембранного розділення є високий рівень відновлення аміачного азоту, проста експлуатація, стабільний ефект очищення та відсутність вторинного забруднення.Однак при обробці стічних вод з високою концентрацією аміачного азоту, за винятком деамонійної мембрани, інші мембрани легко утворюють накип і забиваються, а регенерація та зворотна промивка є частими, що збільшує вартість обробки.Тому цей метод більше підходить для попереднього очищення або стічних вод з низькою концентрацією аміачного азоту.
③ Метод іонного обміну
Іонообмінний метод — метод видалення аміачного азоту зі стічних вод за допомогою матеріалів із сильною селективною адсорбцією іонів аміаку.Зазвичай використовуваними адсорбційними матеріалами є активоване вугілля, цеоліт, монтморилоніт і обмінна смола.Цеоліт є різновидом силікоалюмінату з тривимірною просторовою структурою, правильною структурою пор і отворами, серед яких кліноптилоліт має сильну селективну адсорбційну здатність для іонів аміаку та низьку ціну, тому він зазвичай використовується як адсорбційний матеріал для стічних вод аміачного азоту. в техніці.Фактори, що впливають на лікувальний ефект кліноптилоліту, включають розмір частинок, впливову концентрацію аміачного азоту, час контакту, значення рН тощо.
Адсорбційна дія цеоліту на аміачний азот очевидна, потім раніт, а вплив ґрунту та керамізиту слабкий.Основним способом видалення аміачного азоту з цеоліту є іонний обмін, а фізичний ефект адсорбції дуже малий.Іонообмінний ефект кераміту, ґрунту та раніту подібний до фізичного адсорбційного ефекту.Адсорбційна здатність чотирьох наповнювачів зменшувалася з підвищенням температури в діапазоні 15-35 ℃ і зростала зі збільшенням значення рН в діапазоні 3-9.Адсорбційна рівновага була досягнута після 6 годин коливань.
Вивчено доцільність видалення аміачного азоту з фільтрату полігонів ТПВ шляхом адсорбції цеолітом.Експериментальні результати показують, що кожен грам цеоліту має обмежений потенціал адсорбції 15,5 мг аміачного азоту, коли розмір частинок цеоліту становить 30-16 меш, швидкість видалення аміачного азоту досягає 78,5%, і за однакового часу адсорбції, дозування та розмір частинок цеоліту, чим вища концентрація аміачного азоту, тим вище швидкість адсорбції, і цеоліт як адсорбент може видаляти аміачний азот із фільтрату.У той же час зазначається, що швидкість адсорбції азоту аміаку цеолітом низька, і цеоліту важко досягти адсорбційної здатності насичення в практичній експлуатації.
Було вивчено вплив шару біологічного цеоліту на видалення азоту, ХПК та інших забруднюючих речовин у змодельованих стічних водах села.Результати показують, що швидкість видалення аміачного азоту шаром біологічного цеоліту становить понад 95%, а на видалення нітратного азоту сильно впливає час гідравлічного перебування.
Метод іонного обміну має переваги невеликих інвестицій, простого процесу, зручної роботи, нечутливості до отрути та температури та повторного використання цеоліту шляхом регенерації.Однак при очищенні стічних вод з високою концентрацією аміачного азоту регенерація відбувається часто, що створює незручності в експлуатації, тому її потрібно поєднувати з іншими методами очищення аміачним азотом або використовувати для очищення стічних вод з низькою концентрацією аміачного азоту.
Оптовий виробник і постачальник цеоліту 4A |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Час публікації: 10 липня 2024 р
