1.Zer da nitrogeno amoniakoa?
Nitrogeno amoniakoa amoniako amoniakoa (edo amoniako ez-ionikoa, NH3) edo amoniako ioniko (NH4+) moduan adierazten du.pH handiagoa eta amoniako askearen proportzio handiagoa;Aitzitik, amonio gatz proportzioa handia da.
Nitrogeno amoniakoa uretako mantenugai bat da, eta horrek uraren eutrofizazioa ekar dezake, eta uretan oxigenoa kontsumitzen duen kutsatzaile nagusia da, arrainentzat eta uretako organismo batzuentzat toxikoa dena.
Nitrogeno amoniakoaren eragin kaltegarri nagusia uretako organismoetan amoniakoa da, zeinaren toxikotasuna amonio-gatzarena baino dozenaka aldiz handiagoa da, eta alkalinitatea handitu ahala areagotzen da.Nitrogeno amoniakoaren toxikotasuna estuki lotuta dago igerilekuko uraren pH balioarekin eta uraren tenperaturarekin, oro har, zenbat eta pH balioa eta uraren tenperatura handiagoa izan, orduan eta toxikotasun handiagoa.
Amoniakoa zehazteko gutxi gorabeherako sentikortasun kolorimetriko bi metodo Nessler erreaktiboen metodo klasikoa eta fenol-hipoklorito metodoa dira.Titulazioak eta metodo elektrikoak ere erabili ohi dira amoniakoa zehazteko;Nitrogeno amoniakoaren edukia handia denean, destilazio-titulazio metodoa ere erabil daiteke.(Estandar nazionalak Nath-en erreaktiboen metodoa, azido salicilikoaren espektrofotometria, destilazio-titulazio metodoa dira)
2.Nitrogenoa kentzeko prozesu fisiko eta kimikoa
① Prezipitazio kimikoen metodoa
Prezipitazio kimikoaren metodoa, MAP prezipitazio metodoa izenez ere ezaguna, magnesioa eta azido fosforikoa edo hidrogeno fosfatoa gehitzea da nitrogeno amoniakoa duten hondakin-urei, hondakin-uren NH4+ek Mg+ eta PO4-rekin erreakziona dezan ur-disoluzio batean, amonio magnesio fosfatoaren prezipitazioa sortzeko. , formula molekularra MgNH4P04.6H20 da, nitrogeno amoniakoa kentzeko helburua lortzeko.Magnesio amonio fosfatoa, normalean struvita izenez ezagutzen dena, konpost gisa erabil daiteke, lurzoruaren gehigarri edo suaren aurkako estruktura produktuak eraikitzeko.Erreakzio-ekuazioa honako hau da:
Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04
Prezipitazio kimikoen tratamendu-efektuan eragiten duten faktore nagusiak pH balioa, tenperatura, nitrogeno amoniakoaren kontzentrazioa eta erlazio molarra (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-) dira.Emaitzek erakusten dute pH balioa 10 denean eta magnesioaren, nitrogenoaren eta fosforoaren ratio molarra 1.2:1:1.2 denean, tratamenduaren efektua hobea dela.
Magnesio kloruroa eta disodio hidrogeno fosfatoa agente hauspeatzaile gisa erabiliz, emaitzek erakusten dute tratamenduaren efektua hobea dela pH balioa 9,5 denean eta magnesio, nitrogeno eta fosforoaren ratio molarra 1,2:1:1 denean.
Emaitzek erakusten dute MgC12+Na3PO4.12H20 beste agente hauspeatzaileen konbinazioen gainetik dagoela.pH balioa 10,0 denean, tenperatura 30 ℃ da, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, hondakin-uren nitrogeno amoniakoaren kontzentrazioa murrizten da 30min irabiatu ondoren. tratamendua baino lehen 222 mg/L-tik 17 mg/L-ra, eta kentze-tasa % 92,3koa da.
Prezipitazio kimikoaren metodoa eta mintz likidoaren metodoa konbinatu ziren kontzentrazio handiko amoniako nitrogeno industrialaren hondakin-urak tratatzeko.Prezipitazio-prozesuaren optimizazio baldintzetan, nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 98,1era iritsi zen, eta ondoren film likidoaren metodoarekin tratamendu gehiagorekin amoniako nitrogenoaren kontzentrazioa 0,005 g/L-ra murriztu zen, lehen mailako emisio estandarrera iritsiz.
Fosfatoaren eraginpean, Mg+ ez diren ioi metal dibalenteek (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) ezabatzeko duten eragina ikertu zen.CaSO4 prezipitazio-MAP prezipitazio prozesu berri bat proposatu zen amonio sulfatoko hondakin-uretarako.Emaitzek erakusten dute NaOH erregulatzaile tradizionala karearekin ordeztu daitekeela.
Prezipitazio kimikoaren metodoaren abantaila da amoniako nitrogenoaren hondakin-uren kontzentrazioa handia denean, beste metodo batzuen aplikazioa mugatua dela, hala nola metodo biologikoa, haustura puntuko klorazio metodoa, mintza bereizteko metodoa, ioi-truke metodoa, etab. Une honetan, prezipitazio kimikoaren metodoa erabil daiteke aurretratamendurako.Prezipitazio kimikoen metodoaren kentze-eraginkortasuna hobea da, eta ez da tenperatura mugatzen, eta eragiketa erraza da.Magnesio-amonio fosfatoa duten lohi hauspeatua ongarri konposatu gisa erabil daiteke hondakinen erabileraz jabetzeko, eta horrela kostuaren zati bat konpentsatzen da;Fosfatuaren hondakin-urak ekoizten dituzten industria-enpresa batzuekin eta gatzun gatzunak ekoizten dituzten enpresekin konbinatzen bada, kostu farmazeutikoak aurreztu eta eskala handiko aplikazioak erraztu ditzake.
Prezipitazio kimikoaren metodoaren desabantaila amonio magnesio fosfatoaren disolbagarritasun-produktuaren murrizketa dela eta, hondakin-uretako nitrogeno amoniakoa kontzentrazio jakin batera iritsi ondoren, kentzeko efektua ez da nabaria eta sarrerako kostua asko handitzen da.Hori dela eta, prezipitazio kimikoaren metodoa tratamendu aurreratuetarako egokiak diren beste metodo batzuekin batera erabili behar da.Erabilitako erreaktibo kopurua handia da, sortutako lohiak handiak dira eta tratamenduaren kostua handia da.Produktu kimikoak dosifikatzerakoan kloruro ioiak eta hondar fosforoa sartzeak bigarren mailako kutsadura erraz sor dezake.
Handizkako aluminiozko sulfatoaren fabrikatzailea eta hornitzailea |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Handizkako Dibasic Sodio Fosfato Fabrikatzailea eta Hornitzailea |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
②Blow off metodoa
Puzte metodoaren bidez nitrogeno amoniakoaren kentzea pH-aren balioa alkalinora doitzea da, hondakin-uren amoniako ioia amoniakoa bihur dadin, batez ere amoniako aske moduan egon dadin, eta, ondoren, amoniako librea ateratzen da. hondakin-uren gas garraiolariaren bidez, nitrogeno amoniakoa kentzeko helburua lortzeko.Puztearen eraginkortasunari eragiten dioten faktore nagusiak pH balioa, tenperatura, gas-likido erlazioa, gas-emaria, hasierako kontzentrazioa eta abar dira.Gaur egun, putz-off metodoa oso erabilia da nitrogeno amoniako kontzentrazio handia duten hondakin-uren tratamenduan.
Zabortegietako lixibiatuetatik nitrogeno amoniakoa kentzea aztertu da, blow off metodoaren bidez.Puztearen eraginkortasuna kontrolatzeko funtsezko faktoreak tenperatura, gas-likido erlazioa eta pH balioa zirela ikusi zen.Uraren tenperatura 2590 baino handiagoa denean, gas-likido proportzioa 3500 ingurukoa da eta pH-a 10,5 ingurukoa da, kentze-tasa % 90 baino gehiago irits daiteke zabortegiko lixibiatuetarako amoniako nitrogenoaren kontzentrazioa 2000-4000 mg/mg/rekin. L.Emaitzek erakusten dute pH=11,5 denean, erauzketa-tenperatura 80cC-koa dela eta erauzketa-denbora 120min-koa dela, hondakin-uretan nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 99,2ra irits daitekeela.
Kontzentrazio handiko nitrogeno amoniakoaren hondakin-uren putz-efizientzia kontrakorrontearen putz-off dorrearen bidez egin zen.Emaitzek erakutsi zuten putz-efizientzia handitzen zela pH-aren balioa handitzean.Gas-likido erlazioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da amoniakoa kentzeko masa-transferentziaren indar eragilea, eta erauzketa-eraginkortasuna ere handitzen da.
Puzte metodoaren bidez nitrogeno amoniakoaren kentzea eraginkorra, funtzionatzeko erraza eta kontrolatzeko erraza da.Puzten den nitrogeno amoniakoa azido sulfurikoarekin xurgatzaile gisa erabil daiteke, eta sortutako azido sulfurikoaren dirua ongarri gisa erabil daiteke.Blow-off metodoa gaur egun nitrogeno fisikoa eta kimikoa kentzeko erabiltzen den teknologia da.Hala ere, putz-off metodoak desabantaila batzuk ditu, hala nola, putzte-dorrean maiz eskalatzea, tenperatura baxuan nitrogeno amoniakoa kentzeko eraginkortasun baxua eta isurketa-gasak eragindako bigarren mailako kutsadura.Blow-off metodoa, oro har, amoniako nitrogenoaren hondakin-uren tratamendurako beste metodo batzuekin konbinatzen da kontzentrazio handiko amoniako nitrogenoaren hondakin-urak aurrez tratatzeko.
③Haustura puntuko klorazioa
Haustura puntuko klorazioaren bidez amoniakoa kentzeko mekanismoa da kloro-gasak amoniakoarekin erreakzionatzen duela, nitrogeno gas kaltegabea sortzeko, eta N2-ak atmosferara ihes egiten duela, erreakzio iturriak eskuinerantz jarraitzeko.Erreakzio-formula hau da:
HOCl NH4 + + 1,5 – > 0,5 N2 H20 H++ Cl – 1,5 + 2,5 + 1,5)
Kloro gasa hondakin-uretara puntu jakin batera pasatzen denean, uretan dagoen kloro librearen edukia txikia da eta amoniakoaren kontzentrazioa zero da.Kloro gasaren kantitatea puntutik pasatzen denean, uretan dagoen kloro askearen kantitatea handitu egingo da, beraz, puntuari haustura-puntua deitzen zaio eta egoera horretan dagoen klorazioari haustura-puntua.
Haustura puntuko klorazio-metodoa zulaketa-hondakin-urak tratatzeko erabiltzen da nitrogeno amoniakoa putz egin ondoren, eta tratamendu-efektuari zuzenean eragiten dio tratamenduaren aurretiko amoniako nitrogenoaren putz-prozesuak.Hondakin-uren nitrogeno amoniakoaren % 70 putz-prozesuaren bidez kentzen denean eta, ondoren, haustura puntuko klorazioaren bidez tratatzen denean, isurian nitrogeno amoniakoaren kontzentrazioa 15 mg/L baino txikiagoa da.Zhang Shengli et al.100 mg/L-ko masa-kontzentrazioa duten amoniako nitrogenoaren hondakin-urak hartu zituen ikerketa-objektu gisa, eta ikerketaren emaitzek erakutsi zuten sodio hipokloritoaren oxidazioaren bidez nitrogeno amoniakoaren kentzean eragiten duten faktore nagusiak eta bigarren mailakoak kloroaren eta nitrogeno amoniakoaren kantitatearen proportzioa zirela, erreakzio denbora eta pH balioa.
Haustura puntuko klorazio-metodoak nitrogenoa kentzeko eraginkortasun handia du, kentze-tasa %100era irits daiteke eta hondakin-uren amoniako kontzentrazioa zerora murriztu daiteke.Efektua egonkorra da eta ez du tenperaturak eragiten;Inbertsio ekipamendu gutxiago, erantzun azkarra eta osoa;Esterilizazio eta desinfekzioaren eragina du ur-gorputza.Haustura puntuko klorazio-metodoaren aplikazio-esparrua amoniako nitrogenoaren hondakin-uren kontzentrazioa 40 mg/L baino txikiagoa dela da, beraz, eten-puntuaren klorazio-metodoa amoniako nitrogeno-uren tratamendu aurreratuan erabiltzen da batez ere.Erabilera eta biltegiratze seguruaren eskakizuna handia da, tratamenduaren kostua handia da eta azpiproduktuek kloraminek eta organiko kloratuek bigarren mailako kutsadura eragingo dute.
④ oxidazio katalitikoa metodoa
Oxidazio katalitiko metodoa katalizatzailearen ekintzaren bidez da, tenperatura eta presio jakin batean, airearen oxidazioaren bidez, materia organikoa eta amoniakoa ur zikinetan oxidatu eta kaltegabeko substantzietan deskonposatu daiteke, hala nola CO2, N2 eta H2O, arazketa helburua lortzeko.
Oxidazio katalitikoaren eragina eragiten duten faktoreak katalizatzailearen ezaugarriak, tenperatura, erreakzio-denbora, pH balioa, nitrogeno amoniakoaren kontzentrazioa, presioa, nahaste-intentsitatea eta abar dira.
Nitrogeno amoniako ozonizatuaren degradazio-prozesua aztertu da.Emaitzek erakutsi zuten pH-aren balioa handitzean, oxidazio-gaitasun handia zuen HO erradikal mota bat sortzen zela eta oxidazio-tasa nabarmen bizkortzen zela.Ikerketek erakusten dute ozonoak nitrogeno amoniakoa nitrito bihur dezakeela eta nitritoa nitrato bihur dezakeela.Uretan nitrogeno amoniakoaren kontzentrazioa gutxitzen da denborak aurrera egin ahala, eta nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 82 ingurukoa da.CuO-Mn02-Ce02 katalizatzaile konposatu gisa erabili zen nitrogeno amoniako hondakin-urak tratatzeko.Emaitza esperimentalek erakusten dute prestatu berri den katalizatzaile konposatuaren oxidazio-jarduera nabarmen hobetzen dela, eta prozesu-baldintza egokiak 255 ℃, 4.2MPa eta pH=10.8 dira.Hasierako 1023 mg/L-ko kontzentrazioa duten amoniako nitrogeno-uren tratamenduan, nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 98ra irits daiteke 150 minutuko epean, bigarren mailako (50 mg/L) isurketa estandarrera iritsiz.
Zeolita euskarritako TiO2 fotokatalizatzailearen errendimendu katalitikoa ikertu zen azido sulfurikoko soluzioko nitrogeno amoniakoaren degradazio-tasa aztertuz.Emaitzek erakusten dute Ti02/zeolita fotokatalizatzailearen dosi optimoa 1,5 g/L dela eta erreakzio denbora irradiazio ultramorearen azpian 4 ordukoa dela.Hondakin-uretatik nitrogeno amoniakoa kentzeko tasa %98,92ra irits daiteke.Argi ultramorearen azpian burdin eta nano-kokotsa dioxido altuak kentzen duten eragina aztertu zen, fenolaren eta nitrogeno amoniakoaren gainean.Emaitzek erakusten dute nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 97,5ekoa dela pH=9,0 aplikatzen denean 50 mg/L-ko kontzentrazioa duen nitrogeno amoniakoaren disoluzioari, hau da, burdin altua edo Txina dioxidoarena baino % 7,8 eta % 22,5 handiagoa.
Oxidazio katalitikoko metodoak arazte-eraginkortasun handia, prozesu sinplea, beheko eremu txikia, etab.en abantailak ditu, eta sarritan erabiltzen da kontzentrazio handiko amoniako nitrogenoaren hondakin-urak tratatzeko.Aplikazioaren zailtasuna ekipoen katalizatzaileen galera eta korrosioaren babesa nola saihestea da.
⑤Oxidazio elektrokimikoa metodoa
Oxidazio elektrokimikoaren metodoa uretan kutsatzaileak kentzeko metodoari deritzo elektrooxidazioa jarduera katalitikoarekin erabiliz.Eragin-faktoreak korronte-dentsitatea, sarrera-emaria, irteera-denbora eta puntu-konponbide-denbora dira.
Zirkulazioko zelula elektrolitiko batean amoniako-nitrogenoaren hondakin-uren oxidazio elektrokimikoa aztertu da, non positiboa Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 sareko elektrizitatea den eta negatiboa Ti sareko elektrizitatea den.Emaitzek erakusten dute kloruro-ioiaren kontzentrazioa 400mg/L denean, hasierako amoniako nitrogenoaren kontzentrazioa 40mg/L-koa dela, eraginpeko emaria 600mL/min-koa dela, korronte-dentsitatea 20mA/cm-koa dela eta denbora elektrolitikoa 90min-koa dela, amoniakoa. nitrogenoa kentzeko tasa % 99,37koa da.Erakusten du amoniako-nitrogenoaren hondakin-uren oxidazio elektrolitikoak aplikazio aukera ona duela.
3. Nitrogenoa kentzeko prozesu biokimikoa
①nitrifikazio eta desnitrifikazio osoa
Prozesu osoko nitrifikazioa eta desnitrifikazioa metodo biologiko mota bat da, denbora luzez oso erabilia dena.Hondakin-uretako nitrogeno amoniakoa nitrogeno bihurtzen du hainbat mikroorganismoren eraginpean nitrifikazioa eta desnitrifikazioa bezalako erreakzio batzuen bidez, hondakin-uren tratamenduaren helburua lortzeko.Nitrogeno amoniakoa kentzeko nitrifikazio eta desnitrifikazio prozesuak bi fase igaro behar ditu:
Nitrifikazio erreakzioa: nitrifikazio erreakzioa mikroorganismo aerobiko autotrofoek osatzen dute.Egoera aerobikoan, nitrogeno ez-organikoa erabiltzen da nitrogeno iturri gisa NH4+ NO2- bihurtzeko, eta gero NO3- bihurtzen da.Nitrifikazio-prozesua bi fasetan bana daiteke.Bigarren fasean, nitritoa nitrato bihurtzen da (NO3-) bakterio nitrifikatzaileen bidez, eta nitritoa nitrato bihurtzen da (NO3-) bakterio nitrifikatzaileen bidez.
Desnitrifikazio-erreakzioa: desnitrifikazio-erreakzioa bakterio desnitrifikatzaileak nitrito nitrogenoa eta nitrato nitrogenoa gas nitrogeno bihurtzeko (N2) hipoxia egoeran murrizten dituen prozesua da.Bakterio desnitrifikatzaileak mikroorganismo heterotrofoak dira, gehienak bakterio anfitikoenak.Hipoxia egoeran, nitratoan dagoen oxigenoa erabiltzen dute elektroi-hartzaile gisa eta materia organikoa (BOD osagaia ur zikinetan) elektroi emaile gisa energia emateko eta oxidatzeko eta egonkortzeko.
Prozesu osoaren nitrifikazioaren eta desnitrifikazioaren ingeniaritza-aplikazioen artean, batez ere, AO, A2O, oxidazio-lubakia, etab., nitrogeno biologikoaren kentze industrian erabiltzen den metodo helduagoa da.
Nitrifikazio- eta desnitrifikazio-metodo osoak efektu egonkorra, funtzionamendu sinplea, bigarren mailako kutsadurarik ez eta kostu baxuaren abantailak ditu.Metodo honek eragozpen batzuk ere baditu, hala nola, karbono-iturria gehitu behar da hondakin-uren C/N erlazioa baxua denean, tenperatura-eskakizuna nahiko zorrotza denean, eraginkortasuna baxua da tenperatura baxuan, eremua handia da, oxigeno-eskaria. handia da, eta substantzia kaltegarri batzuek, esate baterako, metal astunen ioiak, mikroorganismoen eragin handia dute, metodo biologikoa egin aurretik kendu behar direnak.Gainera, hondakin-uren nitrogeno amoniakoaren kontzentrazio handiak nitrifikazio-prozesuan eragin inhibitzailea ere badu.Hori dela eta, aurretratamendua egin behar da kontzentrazio handiko amoniako nitrogenoaren hondakin-uren tratamendua baino lehen, amoniako nitrogenoaren hondakin-uren kontzentrazioa 500 mg/L baino txikiagoa izan dadin.Metodo biologiko tradizionala egokia da materia organikoa duten amoniako nitrogenoaren kontzentrazio baxuko hondakin-urak tratatzeko, hala nola etxeko ur zikinak, hondakin-ur kimikoak, etab.
②Aldibereko nitrifikazioa eta desnitrifikazioa (SND)
Erreaktore berean nitrifikazioa eta desnitrifikazioa elkarrekin egiten direnean, aldibereko digestioaren desnitrifikazioa (SND) deritzo.Hondakin-uretan disolbatutako oxigenoa difusio-abiadurak mugatzen du mikro-inguruko eremuan disolbatutako oxigeno-gradiente bat sortzeko, mikrobio-floku edo biofilmean, eta horrek disolbatutako oxigeno-gradientea mikrobio-floku edo biofilmaren kanpoko gainazalean hazteko eta hedatzeko lagungarria da. bakterio nitrifikatzaile aerobikoen eta bakterio amoniatzaileen.Flokuan edo mintzean zenbat eta sakonago sartu, orduan eta txikiagoa izango da disolbatutako oxigenoaren kontzentrazioa, eta bakterio desnitrifikatzaileak nagusi diren zona anoxikoa sortzen da.Horrela, aldibereko digestio eta desnitrifikazio prozesua osatuz.Aldibereko digestioa eta desnitrifikazioa eragiten duten faktoreak PH balioa, tenperatura, alkalinitatea, karbono organikoaren iturria, oxigeno disolbatua eta lohiaren adina dira.
Aldibereko nitrifikazioa/desnitrifikazioa zegoen Carrousel oxidazio-lubanean, eta Carrousel-en oxidazio-luban aireztatutako bulkatzailearen arteko oxigeno disolbatuaren kontzentrazioa pixkanaka gutxitzen joan zen, eta Carrousel-en oxidazio-lubanaren beheko aldean disolbatutako oxigenoa goiko aldean baino txikiagoa zen. .Kanalaren zati bakoitzean nitrato nitrogenoaren eraketa eta kontsumo tasak ia berdinak dira, eta kanaleko nitrogeno amoniakoaren kontzentrazioa oso baxua da beti, eta horrek adierazten du nitrifikazio eta desnitrifikazio erreakzioak aldi berean gertatzen direla Carrousel oxidazio kanalean.
Etxeko ur zikinen tratamenduari buruzko azterketak erakusten du zenbat eta CODCr handiagoa izan, orduan eta desnitrifikazio osoago eta TN kentzea hobea dela.Disolbatutako oxigenoaren eragina aldi berean nitrifikazioan eta desnitrifikazioan handia da.Disolbatutako oxigenoa 0,5 ~ 2 mg/L kontrolatzen denean, nitrogenoa kentzeko efektu osoa ona da.Aldi berean, nitrifikazio- eta desnitrifikazio-metodoak erreaktorea aurrezten du, erreakzio-denbora laburtzen du, energia-kontsumo txikia du, inbertsioa aurrezten du eta pH balioa egonkor mantentzea erraza da.
③Ibilbide laburreko digestioa eta desnitrifikazioa
Erreaktore berean, amoniako oxidatzaile bakterioak erabiltzen dira amoniakoa nitrito bihurtzeko baldintza aerobikoetan, eta, ondoren, nitritoa zuzenean desnitrifikatzen da materia organikoarekin edo kanpoko karbono iturriarekin elektroi emaile gisa hipoxia baldintzetan nitrogenoa ekoizteko.Irte laburreko nitrifikazioaren eta desnitrifikazioaren eragin-faktoreak tenperatura, amoniako librea, pH balioa eta oxigeno disolbatua dira.
Tenperaturaren eragina itsasoko urik gabeko udal ur zikinen nitrifikazioan eta %30 itsasoko urarekin.Emaitza esperimentalek zera erakusten dute: itsasoko urik gabeko udal ur zikinetarako, tenperatura igotzea lagungarria da irismen laburreko nitrifikazioa lortzeko.Etxeko ur zikinetan itsasoko uraren proportzioa % 30 denean, irismen laburreko nitrifikazioa hobeto lor daiteke tenperatura ertaineko baldintzetan.Delft Teknologia Unibertsitateak SHARON prozesua garatu zuen, tenperatura altua erabiltzeak (30-4090 inguru) nitrito bakterioak ugaltzeko lagungarria da, nitrito bakterioek lehia gal dezaten, lohiaren adina kontrolatuz, nitrito bakterioak ezabatzeko, beraz. nitrito-etapan nitrifikazio-erreakzioa dela.
Nitrito bakterioen eta nitrito bakterioen arteko oxigeno-afinitatearen desberdintasunean oinarrituta, Gent Mikrobioen Ekologia Laborategiak OLAND prozesua garatu zuen nitrito nitrogenoaren metaketa lortzeko, disolbatutako oxigenoa kontrolatuz, nitrito bakterioak ezabatzeko.
Iraupen laburreko nitrifikazioaren eta desnitrifikazioaren bidez kokatze-uren tratamenduaren proba pilotuen emaitzek erakusten dute eraginpeko COD, nitrogeno amoniako, TN eta fenol-kontzentrazioak 1201,6,510,4,540,1 eta 110,4 mg/L direnean, batez besteko COD isuria, nitrogeno amoniakoa. ,TN eta fenol kontzentrazioa 197,1,14,2,181,5 eta 0,4mg/L dira, hurrenez hurren.Dagozkion kentze tasak %83,6, %97,2, %66,4 eta %99,6 izan ziren, hurrenez hurren.
Irte laburreko nitrifikazio- eta desnitrifikazio-prozesua ez da nitrato-etapatik pasatzen, nitrogeno biologikoa kentzeko beharrezkoa den karbono-iturria gordez.C/N erlazio baxuko nitrogeno amoniakoaren hondakin-uretarako abantaila batzuk ditu.Irte laburreko nitrifikazioak eta desnitrifikazioak lohi gutxiago, erreakzio denbora laburra eta erreaktoreen bolumena aurreztearen abantailak ditu.Hala ere, irismen laburreko nitrifikazioak eta desnitrifikazioak nitritoaren metaketa egonkorra eta iraunkorra eskatzen du, beraz, bakterio nitrifikatzaileen jarduera modu eraginkorrean eragozteko gakoa da.
④ Amoniako oxidazio anaerobikoa
Amoxidazio anaerobikoa bakterio autotrofoek hipoxia baldintzapean amoniako nitrogenoa nitrogeno bihurtzeko prozesu bat da, nitrogeno nitrosoa edo nitrogeno nitrosoa elektroi-hartzaile gisa.
Tenperaturak eta PH-ak anammoX-en jarduera biologikoan dituen ondorioak aztertu dira.Emaitzek erakutsi zuten erreakzio tenperatura optimoa 30 ℃ zela eta pH balioa 7,8koa zela.AmmoX erreaktore anaerobikoaren bideragarritasuna aztertu zen gazitasun handiko eta kontzentrazio handiko nitrogenoaren hondakin-urak tratatzeko.Emaitzek erakutsi zuten gazitasun handiak anammoX jarduera nabarmen inhibitzen zuela, eta inhibizio hori itzulgarria zen.Aclimatu gabeko lohiaren ammox jarduera anaerobikoa 30g.L-1(NaC1) gazitasunaren azpian kontrol-lohiarena baino % 67,5 txikiagoa izan zen.Aklimatatutako lohiaren anammoX jarduera kontrolarena baino %45,1 txikiagoa izan zen.Aklimatatutako lohiak gazitasun handiko ingurunetik gazitasun baxuko ingurune batera (gamuzik ez) transferitu zirenean, ammoX anaerobioaren jarduera % 43,1 handitu zen.Hala ere, erreaktoreak funtzionamenduaren gainbehera izateko joera du denbora luzez gazitasun handian funtzionatzen duenean.
Prozesu biologiko tradizionalarekin alderatuta, ammoX anaerobioa nitrogenoa kentzeko teknologia biologiko ekonomikoagoa da, karbono-iturri gehigarririk gabe, oxigeno-eskaera baxua, neutralizatzeko erreaktiboen beharrik ez duena eta lohi-ekoizpen gutxiago duena.Ammox anaerobioaren desabantailak erreakzio-abiadura motela da, erreaktorearen bolumena handia dela eta karbono-iturria desegokia dela amMOX anaerobikoa, eta horrek esangura praktikoa du biodegradagarritasun eskasa duten nitrogeno amoniakoaren hondakin-urak konpontzeko.
4.separazio eta adsortzio nitrogenoa kentzeko prozesua
① mintza bereizteko metodoa
Mintza bereizteko metodoa mintzaren iragazkortasun selektiboa erabiltzea da likidoko osagaiak selektiboki bereizteko, nitrogeno amoniakoa kentzeko helburua lortzeko.Alderantzizko osmosia, nanoiragazkia, mintz desamoniatzailea eta elektrodialisia barne.Mintzaren bereizketa eragiten duten faktoreak mintzaren ezaugarriak, presioa edo tentsioa, pH balioa, tenperatura eta nitrogeno amoniakoaren kontzentrazioa dira.
Lur arraroen galdaketak isuritako nitrogeno amoniakoaren uraren uraren kalitatearen arabera, alderantzizko osmosiaren esperimentua NH4C1 eta NaCI simulatutako hondakin-urekin egin zen.Baldintza berdinetan, alderantzizko osmosiak NaCI-ren kentze-tasa handiagoa duela ikusi zen, eta NHCl-k, berriz, ura ekoizteko tasa handiagoa duela.NH4C1 kentzeko tasa % 77,3koa da alderantzizko osmosiaren tratamenduaren ondoren, nitrogeno amoniako hondakin-uren aurretratamendu gisa erabil daitekeena.Alderantzizko osmosi teknologiak energia aurreztu dezake, egonkortasun termiko ona, baina kloroaren erresistentzia, kutsaduraren erresistentzia eskasa da.
Zabortegiko lixibiatuak tratatzeko nanoiragazte biokimikoko mintza bereizteko prozesu bat erabili zen, eta, horrela, likido iragazkorren % 85 ~ % 90 arauaren arabera isuri zen, eta ur zikinen likido kontzentratuaren % ~ 15 baino ez zen itzultzen. zabor depositua.Ozturki et al.Turkiako Odayeri zabortegiko lixibiatuak nanoiragazte-mintzez tratatu zituen, eta nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 72 ingurukoa izan zen.Nanoiragazte-mintzak alderantzizko osmosi-mintzak baino presio txikiagoa behar du, funtzionatzeko erraza.
Amoniakoa kentzeko mintz-sistema, oro har, nitrogeno amoniako handiko hondakin-uren tratamenduan erabiltzen da.Uretako nitrogeno amoniakoak oreka hau du: NH4- +OH-= NH3+H2O funtzionamenduan, amoniakoa duten hondakin-urak mintzaren moduluaren oskolean isurtzen dira eta azidoa xurgatzen duen likidoa mintzaren hoditik igarotzen da. modulua.Hondakin-uren PH-a handitzen denean edo tenperatura igotzen denean, oreka eskuinera aldatuko da, eta NH4- amonio ioia NH3 gas askea bihurtzen da.Une honetan, NH3 gaseosoa hodiaren azido-xurgapen-fase likidoan sar daiteke maskoraren hondakin-uren fasetik zuntz hutsaren gainazaleko mikroporoen bidez, disoluzio azidoak xurgatu eta berehala NH4- ioniko bihurtzen dena.Mantendu hondakin-uren PH 10etik gora eta tenperatura 35 º C-tik gora (50 º C-tik behera), hondakin-uren fasean NH4 etengabe NH3 bihurtuko da xurgapen-fase likidoaren migraziorako.Ondorioz, hondakin-uren aldean nitrogeno amoniakoaren kontzentrazioa etengabe murriztu zen.Azido xurgatzeko fase likidoak, azidoa eta NH4- baino ez daudelako, amonio gatz oso purua eratzen du, eta etengabeko zirkulazioaren ondoren kontzentrazio jakin batera iristen da, birzikla daitekeena.Alde batetik, teknologia honen erabilerak hondakin-uren nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa asko hobetu dezake, eta, bestetik, hondakin-uren tratamendu-sistemaren guztizko funtzionamendu-kostua murriztu dezake.
②elektrodialisi metodoa
Elektrodialisia disoluzio urtsuetatik disolbatutako solidoak kentzeko metodo bat da, mintz-bikoteen artean tentsio bat aplikatuz.Tentsioaren eraginez, amoniako-nitrogenoaren hondakin-uretako amoniako ioiak eta beste ioiak amoniakoa duen ur kontzentratuan mintzaren bidez aberasten dira, kentzearen helburua lortzeko.
Elektrodialisi metodoa nitrogeno amoniako kontzentrazio handiko hondakin-ur ez-organikoak tratatzeko erabili zen eta emaitza onak lortu zituen.2000-3000 mg/L amoniako nitrogenoaren hondakin-uretarako, nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 85 baino gehiago izan daiteke eta amoniako ura kontzentratua % 8,9 lor daiteke.Elektrodialisiaren funtzionamenduan kontsumitzen den elektrizitate kantitatea hondakin-uren nitrogeno amoniakoaren proportzionala da.Hondakin-uren elektrodialisiaren tratamendua ez da pH balioaren, tenperaturaren eta presioaren arabera mugatzen, eta funtzionatzeko erraza da.
Mintzaren bereizketaren abantailak nitrogeno amoniakoaren berreskuratze handia, funtzionamendu sinplea, tratamendu-efektu egonkorra eta bigarren mailako kutsadurarik ez izatea dira.Hala ere, kontzentrazio handiko amoniako nitrogenoaren hondakin-uren tratamenduan, mintz desamoniatua izan ezik, beste mintz batzuk erraz eskalatzen eta oztopatzen dira, eta birsorkuntza eta atzeko garbiketa maiz egiten dira, tratamenduaren kostua handituz.Hori dela eta, metodo hau egokiagoa da aurretratamendurako edo kontzentrazio baxuko amoniako nitrogenoaren hondakin-uretarako.
③ Ioien truke metodoa
Ioi-truke metodoa hondakin-uretatik amoniako nitrogenoa kentzeko metodo bat da, amoniako ioien adsortzio selektibo handia duten materialak erabiliz.Gehien erabiltzen diren adsortzio-materialak ikatz aktibatua, zeolita, montmorillonita eta truke-erretxina dira.Zeolita siliko-aluminato moduko bat da, hiru dimentsioko egitura espaziala, poro egitura erregularra eta zuloak dituena, eta horien artean clinoptiloliteak amoniako ioientzako adsortzio-ahalmen handia du eta prezio baxuan, beraz, normalean amoniako nitrogenoaren hondakin-uretarako adsortzio-material gisa erabiltzen da. ingeniaritzan.Klinoptilolitaren tratamenduaren eragina eragiten duten faktoreak honako hauek dira: partikulen tamaina, amoniako nitrogeno-kontzentrazioa, kontaktu-denbora, pH balioa eta abar.
Bistakoa da zeolitak amoniako nitrogenoan duen adsortzio-efektua, ondoren ranita, eta lurzoruaren eta zeramisitaren eragina eskasa da.Zeolita amoniako nitrogenoa kentzeko modu nagusia ioi-trukea da, eta adsortzio fisikoaren efektua oso txikia da.Zeramitaren, lurzoruaren eta ranitaren ion-trukearen efektua adsortzio fisikoaren efektuaren antzekoa da.Lau betegarrien adsortzio-gaitasuna 15-35 ℃ arteko tenperatura igotzean, eta pH-aren balioa 3-9 tartean handitu zen.Adsortzio oreka 6 orduko oszilazio ondoren lortu zen.
Zabortegiko lixibiatuen nitrogeno amoniakoa zeolita xurgapenaren bidez kentzeko bideragarritasuna aztertu da.Emaitza esperimentalek erakusten dute zeolita gramo bakoitzak 15,5 mg-ko nitrogeno amoniako adsortzio potentzial mugatua duela, zeolita partikulen tamaina 30-16 sarekoa denean, nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 78,5era iristen da, eta adsortzio-denbora, dosi eta adsortzio-denbora berdinaren pean. zeolita partikulen tamaina, zenbat eta eragin handiagoa izan amoniako nitrogenoaren kontzentrazioa, orduan eta adsortzio-tasa handiagoa izango da, eta bideragarria da zeolita xurgatzaile gisa lixibiatuetatik amoniako nitrogenoa kentzea.Aldi berean, zeolitak amoniako nitrogenoaren adsortzio-tasa baxua dela eta zeolitak zaila dela saturazio-adsortzio ahalmenera iristea funtzionamendu praktikoan.
Zeolita-ohantze biologikoak nitrogeno, COD eta beste kutsatzaile batzuen gainean kentzeko efektua aztertu da herriko ur zikinen simulazioetan.Emaitzek erakusten dute zeolita ohantze biologikoaren nitrogeno amoniakoaren kentze-tasa % 95etik gorakoa dela, eta nitrato nitrogenoaren kentzeak bizileku hidraulikoaren denborak eragin handia duela.
Ioi-trukearen metodoak inbertsio txikia, prozesu sinplea, funtzionamendu erosoa, pozoiarekiko eta tenperaturarekiko sentikortasunik eza eta birsorkuntza bidez zeolita berrerabiltzearen abantailak ditu.Hala ere, kontzentrazio handiko amoniako nitrogenoaren hondakin-urak tratatzean, birsorkuntza maiz gertatzen da, eta horrek eragozpenak ekartzen ditu eragiketari, beraz, nitrogeno amoniakoaren tratamendurako beste metodo batzuekin konbinatu behar da, edo kontzentrazio baxuko amoniako nitrogenoaren hondakin-urak tratatzeko erabili behar da.
Handizkako 4A zeolita fabrikatzailea eta hornitzailea |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
Argitalpenaren ordua: 2024-07-10
