Kemikaali ja menetelmä ammoniakkitypen poistamiseksi vedestä

1. Mikä on ammoniakkityppi?

Ammoniakkityppi tarkoittaa ammoniakkia vapaan ammoniakin (tai ionittoman ammoniakin, NH3) tai ionisen ammoniakin (NH4+) muodossa.Korkeampi pH ja suurempi vapaan ammoniakin osuus;Päinvastoin, ammoniumsuolan osuus on korkea.

Ammoniakkityppi on veden ravinne, joka voi johtaa vesien rehevöitymiseen, ja se on veden pääasiallinen happea kuluttava saaste, joka on myrkyllistä kaloille ja joillekin vesieliöille.

Ammoniakkitypen suurin haitallinen vaikutus vesieliöihin on vapaa ammoniakki, jonka myrkyllisyys on kymmeniä kertoja suurempi kuin ammoniumsuolalla ja lisääntyy emäksisyyden kasvaessa.Ammoniakkitypen myrkyllisyys liittyy läheisesti allasveden pH-arvoon ja veden lämpötilaan, yleensä mitä korkeampi pH-arvo ja veden lämpötila, sitä vahvempi myrkyllisyys.

Kaksi likimääräistä herkkyyskolorimetristä menetelmää, joita yleisesti käytetään ammoniakin määrittämiseen, ovat klassinen Nessler-reagenssimenetelmä ja fenoli-hypokloriittimenetelmä.Titrauksia ja sähköisiä menetelmiä käytetään myös yleisesti ammoniakin määrittämiseen;Kun ammoniakkityppipitoisuus on korkea, voidaan käyttää myös tislaustitrausmenetelmää.(Kansalliset standardit sisältävät Nathin reagenssimenetelmän, salisyylihappospektrofotometrian, tislaus-titrausmenetelmän)

2. Fysikaalinen ja kemiallinen typenpoistoprosessi

① Kemiallinen saostusmenetelmä

Kemiallinen saostusmenetelmä, joka tunnetaan myös nimellä MAP-saostusmenetelmä, on lisätä magnesium- ja fosforihappoa tai vetyfosfaattia ammoniakkityppeä sisältävään jäteveteen siten, että jäteveden NH4+ reagoi Mg+:n ja PO4-:n kanssa vesiliuoksessa muodostaen ammoniummagnesiumfosfaattisaostusta. , molekyylikaava on MgNH4P04.6H20, jotta saavutetaan ammoniakkitypen poistamisen tarkoitus.Magnesiumammoniumfosfaattia, joka tunnetaan yleisesti nimellä struviitti, voidaan käyttää kompostina, maan lisäaineena tai palonestoaineena rakennusten rakennetuotteissa.Reaktioyhtälö on seuraava:

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

Tärkeimmät kemikaalisaostuksen käsittelyvaikutukseen vaikuttavat tekijät ovat pH-arvo, lämpötila, ammoniakkityppipitoisuus ja moolisuhde (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)).Tulokset osoittavat, että kun pH-arvo on 10 ja magnesiumin, typen ja fosforin moolisuhde on 1,2:1:1,2, hoitovaikutus on parempi.

Käyttämällä magnesiumkloridia ja dinatriumvetyfosfaattia saostusaineina tulokset osoittavat, että käsittelyvaikutus on parempi, kun pH-arvo on 9,5 ja magnesiumin, typen ja fosforin moolisuhde on 1,2:1:1.

Tulokset osoittavat, että MgC12+Na3PO4.12H20 on parempi kuin muut saostusaineyhdistelmät.Kun pH-arvo on 10,0, lämpötila on 30℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, jäteveden ammoniakkitypen massapitoisuus pienenee 30 minuutin sekoituksen jälkeen. 222 mg/l ennen hoitoa arvoon 17 mg/l, ja poistumisaste on 92,3 %.

Kemiallinen saostusmenetelmä ja nestekalvomenetelmä yhdistettiin korkeapitoisuuden teollisen ammoniakkityppijäteveden käsittelyyn.Saostusprosessin optimoinnin olosuhteissa ammoniakkitypen poistonopeus saavutti 98,1 %, ja sitten jatkokäsittely nestekalvomenetelmällä alensi ammoniakkityppipitoisuuden arvoon 0,005 g/l, mikä saavutti kansallisen ensimmäisen luokan päästöstandardin.

Muiden kuin Mg+:n kaksiarvoisten metalli-ionien (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) poistovaikutusta ammoniakityppeen fosfaatin vaikutuksesta tutkittiin.Ammoniumsulfaattijätevedelle ehdotettiin uutta CaSO4-saostus-MAP-saostusprosessia.Tulokset osoittavat, että perinteinen NaOH-säädin voidaan korvata kalkilla.

Kemiallisen saostusmenetelmän etuna on, että kun ammoniakkityppijäteveden pitoisuus on korkea, muiden menetelmien, kuten biologisen menetelmän, taitepisteen kloorausmenetelmän, kalvoerotusmenetelmän, ioninvaihtomenetelmän jne., käyttö on rajoitettua. kemiallista saostusmenetelmää voidaan käyttää esikäsittelyssä.Kemiallisen saostusmenetelmän poistotehokkuus on parempi, eikä lämpötila rajoita sitä, ja toiminta on yksinkertainen.Magnesiumammoniumfosfaattia sisältävää saostettua lietettä voidaan käyttää yhdistelmälannoitteena jätteiden hyödyntämiseen, mikä kompensoi osan kustannuksista;Jos se voidaan yhdistää joihinkin fosfaattijätevettä tuottaviin teollisuusyrityksiin ja suolavettä tuottaviin yrityksiin, se voi säästää lääkekustannuksia ja helpottaa laajamittaista käyttöä.

Kemiallisen saostusmenetelmän haittana on, että ammoniummagnesiumfosfaatin liukoisuustuotteen rajoituksesta johtuen, kun jäteveden ammoniakkityppi saavuttaa tietyn pitoisuuden, poistovaikutus ei ole ilmeinen ja syöttökustannukset kasvavat huomattavasti.Siksi kemiallista saostusmenetelmää tulisi käyttää yhdessä muiden pitkälle kehitettävään käsittelyyn soveltuvien menetelmien kanssa.Käytetty reagenssin määrä on suuri, tuotettu liete on suuri ja käsittelykustannukset ovat korkeat.Kloridi-ionien ja jäännösfosforin joutuminen kemikaalien annostelun aikana voi aiheuttaa helposti toissijaista saastumista.

Alumiinisulfaatin tukkumyynti, valmistaja ja toimittaja |EVERBRIGHT (cnchemist.com)

Kaksiemäksisen natriumfosfaatin tukkumyynti, valmistaja ja toimittaja |EVERBRIGHT (cnchemist.com)

②puhallusmenetelmä

Ammoniakkitypen poisto puhallusmenetelmällä on pH-arvon säätäminen emäksiseksi siten, että jäteveden ammoniakki-ioni muuttuu ammoniakiksi niin, että se esiintyy pääasiassa vapaana ammoniakina ja sitten vapaa ammoniakki otetaan pois. jäteveden johtaminen kantokaasun läpi, jotta saavutetaan ammoniakkitypen poistamisen tarkoitus.Tärkeimmät puhallustehokkuuteen vaikuttavat tekijät ovat pH-arvo, lämpötila, kaasu-neste-suhde, kaasun virtausnopeus, alkupitoisuus ja niin edelleen.Tällä hetkellä puhallusmenetelmää käytetään laajalti jäteveden käsittelyssä, jossa on korkea ammoniakkityppipitoisuus.

Tutkittiin ammoniakkitypen poistoa kaatopaikan suotovedestä puhallusmenetelmällä.Todettiin, että avaintekijät, jotka ohjasivat ulospuhalluksen tehokkuutta, olivat lämpötila, kaasu-neste-suhde ja pH-arvo.Kun veden lämpötila on yli 2590, kaasu-neste-suhde on noin 3500 ja pH noin 10,5, poistonopeus voi nousta yli 90 % kaatopaikan suotovedelle, jonka ammoniakkityppipitoisuus on jopa 2000-4000mg/ L.Tulokset osoittavat, että kun pH = 11,5, strippauslämpötila on 80 cC ja strippausaika 120 min, ammoniakkitypen poistonopeus jätevedestä voi olla 99,2 %.

Korkean pitoisuuden ammoniakkityppipitoisen jäteveden puhallustehokkuus toteutettiin vastavirtapuhallustornilla.Tulokset osoittivat, että puhallustehokkuus parani pH-arvon noustessa.Mitä suurempi kaasu-neste-suhde on, sitä suurempi on ammoniakin strippausmassansiirron käyttövoima, ja myös strippaustehokkuus kasvaa.

Ammoniakkitypen poisto puhallusmenetelmällä on tehokasta, helppokäyttöistä ja helposti hallittavaa.Puhallettua ammoniakkityppeä voidaan käyttää imeytysaineena rikkihapon kanssa ja syntyvää rikkihapporahaa voidaan käyttää lannoitteena.Puhallusmenetelmä on tällä hetkellä yleisesti käytetty tekniikka fysikaaliseen ja kemialliseen typenpoistoon.Puhallusmenetelmällä on kuitenkin joitain haittoja, kuten toistuva hilseily poistotornissa, alhainen ammoniakkitypen poistoteho alhaisessa lämpötilassa ja poistokaasun aiheuttama toissijainen saastuminen.Puhallusmenetelmää yhdistetään yleensä muiden ammoniakkityppijäteveden käsittelymenetelmien kanssa korkeapitoisuuden ammoniakkityppijäteveden esikäsittelyyn.

③ Murtumispisteen klooraus

Ammoniakin poistomekanismina katkopistekloorauksella on se, että kloorikaasu reagoi ammoniakin kanssa muodostaen vaaratonta typpikaasua ja N2 karkaa ilmakehään, jolloin reaktiolähde jatkuu oikealle.Reaktion kaava on:

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

Kun kloorikaasua siirretään jäteveteen tiettyyn pisteeseen asti, vapaan kloorin pitoisuus vedessä on alhainen ja ammoniakin pitoisuus on nolla.Kun kloorikaasun määrä ohittaa pisteen, vapaan kloorin määrä vedessä kasvaa, joten pistettä kutsutaan murtumispisteeksi ja kloorausta tässä tilassa kutsutaan taitepisteklooraukseksi.

Murtopisteen kloorausmenetelmää käytetään porausjäteveden käsittelyyn ammoniakkitypen puhalluksen jälkeen, ja esikäsittelyn ammoniakkitypen puhallusprosessi vaikuttaa suoraan käsittelytehoon.Kun 70 % jäteveden ammoniakkitypestä poistetaan puhallusprosessilla ja sitten käsitellään taitepistekloorauksella, jäteveden ammoniakkitypen massapitoisuus on alle 15 mg/l.Zhang Shengli et ai.otti tutkimuskohteeksi simuloidun ammoniakkityppijäteveden, jonka massapitoisuus on 100mg/L, ja tutkimustulokset osoittivat, että pääasialliset ja toissijaiset tekijät, jotka vaikuttavat ammoniakkitypen poistoon natriumhypokloriittia hapettamalla, olivat kloorin määräsuhde ammoniakkityppeen, reaktioaika ja pH-arvo.

Murtopisteen kloorausmenetelmällä on korkea typenpoistotehokkuus, poistonopeus voi olla 100 % ja jäteveden ammoniakkipitoisuus voidaan vähentää nollaan.Vaikutus on vakaa, eikä lämpötila vaikuta siihen;Vähemmän investointeja laitteita, nopea ja täydellinen vastaus;Sillä on vesistön sterilointi- ja desinfiointivaikutus.Rajapistekloorausmenetelmän soveltamisala on, että ammoniakkityppijäteveden pitoisuus on alle 40mg/L, joten taitepistekloorausmenetelmää käytetään enimmäkseen ammoniakkityppijätevesien edistykselliseen käsittelyyn.Turvallisen käytön ja varastoinnin vaatimus on korkea, käsittelykustannukset korkeat ja sivutuotteet kloramiinit ja klooratut orgaaniset aineet aiheuttavat toissijaista saastumista.

④katalyyttinen hapetusmenetelmä

Katalyyttinen hapetusmenetelmä on katalyytin toiminnan kautta, tietyssä lämpötilassa ja paineessa, ilman hapettumisen kautta, jäteveden orgaaniset aineet ja ammoniakki voidaan hapettaa ja hajottaa vaarattomiksi aineiksi, kuten CO2, N2 ja H2O, puhdistuksen tarkoituksen saavuttamiseksi.

Katalyyttisen hapettumisen vaikutukseen vaikuttavia tekijöitä ovat katalyytin ominaisuudet, lämpötila, reaktioaika, pH-arvo, ammoniakkityppipitoisuus, paine, sekoitusintensiteetti ja niin edelleen.

Otsonoidun ammoniakkitypen hajoamisprosessia tutkittiin.Tulokset osoittivat, että pH-arvon noustessa muodostui eräänlainen HO-radikaali, jolla on vahva hapetuskyky, ja hapetusnopeus nopeutui merkittävästi.Tutkimukset osoittavat, että otsoni voi hapettaa ammoniakkitypen nitriitiksi ja nitriitin nitraatiksi.Ammoniakkitypen pitoisuus vedessä pienenee ajan myötä ja ammoniakkitypen poistonopeus on noin 82 %.CuO-Mn02-Ce02:ta käytettiin komposiittikatalyyttinä ammoniakkityppijäteveden käsittelyyn.Kokeelliset tulokset osoittavat, että juuri valmistetun komposiittikatalyytin hapetusaktiivisuus paranee merkittävästi ja sopivat prosessiolosuhteet ovat 255℃, 4,2 MPa ja pH=10,8.Käsiteltäessä ammoniakkityppijätevettä, jonka alkuperäinen pitoisuus on 1023mg/L, ammoniakkitypen poistonopeus voi nousta 98 ​​%:iin 150 minuutissa ja saavuttaa kansallisen sekundaaripäästöstandardin (50mg/L).

Zeoliittituetun TiO2-fotokatalyytin katalyyttistä suorituskykyä tutkittiin tutkimalla ammoniakkitypen hajoamisnopeutta rikkihappoliuoksessa.Tulokset osoittavat, että Ti02/zeoliittifotokatalyytin optimaalinen annostus on 1,5 g/l ja reaktioaika on 4 tuntia ultraviolettisäteilytyksessä.Ammoniakkitypen poistoaste jätevedestä voi olla 98,92 %.Tutkittiin korkean raudan ja nanoleukadioksidin poistamisvaikutusta ultraviolettivalossa fenoli- ja ammoniakkitypessä.Tulokset osoittavat, että ammoniakkitypen poistonopeus on 97,5 %, kun pH = 9,0 käytetään ammoniakkityppiliuokseen, jonka pitoisuus on 50 mg/L, mikä on 7,8 % ja 22,5 % korkeampi kuin pelkällä raudalla tai kiinadioksidilla.

Katalyyttisen hapetusmenetelmän etuna on korkea puhdistusteho, yksinkertainen prosessi, pieni pohjapinta-ala jne., ja sitä käytetään usein korkeapitoisuuden ammoniakkityppijäteveden käsittelyyn.Sovelluksen vaikeus on se, kuinka estää katalyytin häviäminen ja laitteiden korroosiosuojaus.

⑤sähkökemiallinen hapetusmenetelmä

Sähkökemiallisella hapetusmenetelmällä tarkoitetaan menetelmää, jolla vedestä poistetaan epäpuhtaudet käyttämällä katalyyttisen aktiivisuuden omaavaa sähköhapetusta.Vaikuttavia tekijöitä ovat virrantiheys, tulovirtaus, ulostuloaika ja pisteen liuosaika.

Tutkittiin ammoniakki-typpijäteveden sähkökemiallista hapettumista kiertovirtauselektrolyyttikennossa, jossa positiivinen on Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 verkkosähkö ja negatiivinen Ti-verkkosähkö.Tulokset osoittavat, että kun kloridi-ionipitoisuus on 400mg/L, ammoniakkitypen alkupitoisuus on 40mg/l, sisäänvirtausnopeus on 600mL/min, virrantiheys on 20mA/cm ja elektrolyysiaika on 90min, ammoniakki typenpoistoaste on 99,37 %.Se osoittaa, että ammoniakki-typpijäteveden elektrolyyttisellä hapetuksella on hyvät sovellusmahdollisuudet.

3. Biokemiallinen typenpoistoprosessi

①koko nitrifikaatio ja denitrifikaatio

Koko prosessin nitrifikaatio ja denitrifikaatio on eräänlainen biologinen menetelmä, jota on käytetty laajalti jo pitkään.Se muuttaa jäteveden ammoniakkitypen typeksi useiden reaktioiden, kuten nitrifikaation ja denitrifikaation, kautta erilaisten mikro-organismien vaikutuksesta, jotta saavutetaan jäteveden käsittelyn tarkoitus.Nitrifikaatio- ja denitrifikaatioprosessissa ammoniakkitypen poistamiseksi on käytävä läpi kaksi vaihetta:

Nitrifikaatioreaktio: Aerobiset autotrofiset mikro-organismit täydentävät nitrifikaatioreaktion.Aerobisessa tilassa epäorgaanista typpeä käytetään typen lähteenä NH4+:n muuttamiseksi NO2-:ksi, jonka jälkeen se hapetetaan NO3-:ksi.Nitrifikaatioprosessi voidaan jakaa kahteen vaiheeseen.Toisessa vaiheessa nitrifioivat bakteerit muuttavat nitriittiä nitraatiksi (NO3-) ja nitrifioivat bakteerit nitriittiä nitraatiksi (NO3-).

Denitrifikaatioreaktio: Denitrifikaatioreaktio on prosessi, jossa denitrifikaatiobakteerit pelkistävät nitriittitypen ja nitraattitypen kaasumaiseksi typeksi (N2) hypoksian tilassa.Denitrifioivat bakteerit ovat heterotrofisia mikro-organismeja, joista suurin osa kuuluu amfiktisiin bakteereihin.Hypoksiassa ne käyttävät nitraatissa olevaa happea elektronien vastaanottajana ja orgaanista ainetta (jäteveden BOD-komponenttia) elektronien luovuttajana energian tuottamiseksi ja hapettumiseksi ja stabiloitumiseksi.

Koko prosessin nitrifikaatio- ja denitrifikaatiotekniikan sovellukset sisältävät pääasiassa AO:n, A2O:n, hapetusojan jne., joka on kypsempi menetelmä, jota käytetään biologisessa typenpoistoteollisuudessa.

Koko nitrifikaatio- ja denitrifikaatiomenetelmän etuna on vakaa vaikutus, yksinkertainen käyttö, ei toissijaista saastumista ja alhaiset kustannukset.Tällä menetelmällä on myös joitain haittoja, kuten hiililähde on lisättävä, kun jäteveden C/N-suhde on alhainen, lämpötilavaatimus on suhteellisen tiukka, tehokkuus on alhainen alhaisessa lämpötilassa, alue on suuri, hapenkulutus on suuri, ja jotkut haitalliset aineet, kuten raskasmetalli-ionit, painavat mikro-organismeja, jotka on poistettava ennen biologisen menetelmän suorittamista.Lisäksi jäteveden korkea ammoniakkitypen pitoisuus estää myös nitrifikaatioprosessia.Siksi esikäsittely tulee suorittaa ennen korkeapitoisuuden ammoniakkityppijäteveden käsittelyä siten, että ammoniakkityppijäteveden pitoisuus on alle 500mg/L.Perinteinen biologinen menetelmä soveltuu orgaanista ainesta sisältävien matalapitoisuuksien ammoniakkityppijätevesien, kuten talousjätevesien, kemiallisten jätevesien jne., käsittelyyn.

②Samanaikainen nitrifikaatio ja denitrifikaatio (SND)

Kun nitrifikaatio ja denitrifikaatio suoritetaan yhdessä samassa reaktorissa, sitä kutsutaan samanaikaiseksi digestiodenitrifikaatioksi (SND).Jäteveden liuennutta happea rajoittaa diffuusionopeus, jolloin syntyy liuenneen happigradientti mikroympäristön alueella mikrobien flokkiin tai biofilmiin, mikä tekee liuenneen hapen gradientin mikrobien flokin tai biokalvon ulkopinnalla edistäen kasvua ja leviämistä. aerobisista nitrifioivista bakteereista ja ammoniakkibakteereista.Mitä syvemmälle flokkiin tai kalvoon, sitä pienempi on liuenneen hapen pitoisuus, mikä johtaa hapettomaan vyöhykkeeseen, jossa denitrifioivat bakteerit hallitsevat.Näin muodostuu samanaikainen ruoansulatus- ja denitrifikaatioprosessi.Samanaikaiseen mädätykseen ja denitrifikaatioon vaikuttavia tekijöitä ovat pH-arvo, lämpötila, alkalisuus, orgaaninen hiilen lähde, liuennut happi ja lietteen ikä.

Karuselin hapetusojassa tapahtui samanaikainen nitrifikaatio/denitrifikaatio, ja liuenneen hapen pitoisuus ilmastetun siipipyörän välillä Carrousel-hapetusojassa väheni vähitellen ja liuennut happi Carrouselin hapetusojan alaosassa oli pienempi kuin yläosassa. .Nitraattitypen muodostumis- ja kulutusnopeudet kanavan jokaisessa osassa ovat lähes yhtä suuret ja ammoniakkitypen pitoisuus kanavassa on aina erittäin alhainen, mikä viittaa siihen, että nitrifikaatio- ja denitrifikaatioreaktiot tapahtuvat samanaikaisesti Carrousel-hapetuskanavassa.

Kotitalousjäteveden käsittelyä koskeva tutkimus osoittaa, että mitä korkeampi CODCr, sitä täydellisempi denitrifikaatio ja sitä parempi TN-poisto.Liuenneen hapen vaikutus samanaikaiseen nitrifikaatioon ja denitrifikaatioon on suuri.Kun liuennutta happea säädetään arvoon 0,5-2 mg/l, typen kokonaispoistovaikutus on hyvä.Samalla nitrifikaatio- ja denitrifikaatiomenetelmä säästää reaktoria, lyhentää reaktioaikaa, on alhainen energiankulutus, säästää investointeja ja on helppo pitää pH-arvo vakaana.

③ Lyhyen kantaman pilkkominen ja denitrifikaatio

Samassa reaktorissa ammoniakkia hapettavia bakteereja käytetään hapettamaan ammoniakki nitriitiksi aerobisissa olosuhteissa, ja sitten nitriitti denitrifioidaan suoraan typen tuottamiseksi orgaanisella aineella tai ulkoisella hiilenlähteellä elektronin luovuttajana hypoksia-olosuhteissa.Lyhyen kantaman nitrifikaation ja denitrifikaation vaikuttavia tekijöitä ovat lämpötila, vapaa ammoniakki, pH-arvo ja liuennut happi.

Lämpötilan vaikutus kunnallisen jäteveden lyhyen kantaman nitrifikaatioon ilman merivettä ja kunnalliseen jäteveteen 30 % merivedellä.Kokeelliset tulokset osoittavat, että: kunnalliselle jätevedelle ilman merivettä lämpötilan nostaminen edistää lyhyen kantaman nitrifikaatiota.Kun meriveden osuus talousjätevedestä on 30 %, lyhyen kantaman nitrifikaatio voidaan saavuttaa paremmin keskilämpötilaisissa olosuhteissa.Delftin teknillinen yliopisto kehitti SHARON-prosessin, korkean lämpötilan (noin 30-4090) käyttö edistää nitriittibakteerien lisääntymistä, jolloin nitriittibakteerit menettävät kilpailun, kun taas lietteen ikää kontrolloimalla nitriittibakteerit eliminoidaan. että nitrifikaatioreaktio nitriittivaiheessa.

Nitriittibakteerien ja nitriittibakteerien välisen happiaffiniteetin eron perusteella Gent Microbial Ecology Laboratory kehitti OLAND-prosessin saavuttaakseen nitriittitypen kertymisen säätelemällä liuennutta happea nitriittibakteerien eliminoimiseksi.

Koksausjätevesien käsittelyn pilottitulokset lyhyen kantaman nitrifikaatiolla ja denitrifikaatiolla osoittavat, että kun sisäänvirtaavan COD-, ammoniakkitype-,TN- ja fenolipitoisuudet ovat 1201,6 510,4 540,1 ja 110,4 mg/L, keskimääräinen jätevesien COD, ammoniakkityppi. ,TN- ja fenolipitoisuudet ovat vastaavasti 197,1, 14,2, 181,5 ja 0,4 mg/l.Vastaavat poistoasteet olivat 83,6 %, 97,2 %, 66,4 % ja 99,6 %.

Lyhyen kantaman nitrifikaatio- ja denitrifikaatioprosessi ei käy läpi nitraattivaihetta, mikä säästää biologiseen typenpoistoon tarvittavaa hiililähdettä.Sillä on tiettyjä etuja ammoniakkityppijätevedelle, jonka C/N-suhde on alhainen.Lyhyen kantaman nitrifikaation ja denitrifikaation etuna on vähemmän lietettä, lyhyt reaktioaika ja reaktorin tilavuuden säästö.Lyhyen kantaman nitrifikaatio ja denitrifikaatio edellyttävät kuitenkin vakaata ja kestävää nitriitin kertymistä, joten nitrifikaatiobakteerien toiminnan tehokas estäminen on avainasemassa.

④ Anaerobinen ammoniakin hapetus

Anaerobinen ammoksidaatio on prosessi, jossa autotrofiset bakteerit hapettavat ammoniakkitypen suoraan typeksi hypoksian olosuhteissa typpityppellä tai typpityppellä elektronien vastaanottajana.

Lämpötilan ja pH:n vaikutuksia anammoX:n biologiseen aktiivisuuteen tutkittiin.Tulokset osoittivat, että optimaalinen reaktiolämpötila oli 30 ℃ ja pH-arvo 7,8.Tutkittiin anaerobisen ammoX-reaktorin soveltuvuutta korkean suolapitoisuuden ja korkean typpipitoisuuden omaavan jäteveden käsittelyyn.Tulokset osoittivat, että korkea suolapitoisuus esti merkittävästi anammoX-aktiivisuutta, ja tämä esto oli palautuva.Aklimatoitumattoman lietteen anaerobinen ammox-aktiivisuus oli 67,5 % pienempi kuin kontrollilietteen suolapitoisuuden ollessa 30g.L-1(NaC1).Sopeutuneen lietteen anammoX-aktiivisuus oli 45,1 % pienempi kuin kontrollin.Kun sopeutunut liete siirrettiin korkeasuolaisesta ympäristöstä matalasuolaiseen ympäristöön (ei suolaliuosta), anaerobinen ammoX-aktiivisuus kasvoi 43,1 %.Reaktori on kuitenkin taipuvainen toiminnan heikkenemiseen, kun se käy korkeassa suolapitoisuudessa pitkän aikaa.

Perinteiseen biologiseen prosessiin verrattuna anaerobinen ammoX on taloudellisempi biologinen typenpoistotekniikka, jossa ei ole ylimääräistä hiilenlähdettä, alhainen hapenkulutus, neutralointireagensseja ei tarvita ja lietteen tuotanto vähenee.Anaerobisen ammoxin haittoja ovat, että reaktionopeus on hidas, reaktorin tilavuus on suuri ja hiilen lähde on epäedullinen anaerobiselle amMOX:lle, millä on käytännön merkitystä ammoniakkityppijätevesien ratkaisemisessa, jonka biohajoavuus on huono.

4. erotus ja adsorptio typen poistoprosessi

① kalvoerotusmenetelmä

Kalvoerotusmenetelmä on käyttää kalvon selektiivistä läpäisevyyttä nesteen komponenttien selektiiviseen erottamiseen, jotta saavutetaan ammoniakkitypen poiston tarkoitus.Sisältää käänteisosmoosin, nanosuodatuksen, ammoniakinpoistokalvon ja elektrodialyysin.Kalvon erottumiseen vaikuttavia tekijöitä ovat kalvon ominaisuudet, paine tai jännite, pH-arvo, lämpötila ja ammoniakkityppipitoisuus.

Harvinaisen maametallin sulaton johdetun ammoniakkityppijäteveden veden laadun mukaan käänteisosmoosikoe suoritettiin NH4C1- ja NaCI-simuloidulla jätevedellä.Havaittiin, että samoissa olosuhteissa käänteisosmoosilla on suurempi NaCl:n poistonopeus, kun taas NHCl:lla on suurempi vedentuotantonopeus.NH4C1:n poistoaste on 77,3 % käänteisosmoosikäsittelyn jälkeen, jota voidaan käyttää ammoniakkityppijäteveden esikäsittelynä.Käänteisosmoositeknologia voi säästää energiaa, hyvä lämmönkestävyys, mutta kloorin kestävyys, saastumisenkestävyys on huono.

Kaatopaikan suotoveden käsittelyyn käytettiin biokemiallista nanosuodatuskalvoerotusprosessia siten, että 85-90 % läpäisevästä nesteestä poistettiin standardin mukaisesti ja vain 0-15 % tiivistetystä jätevesinesteestä ja mudasta palautettiin kaatopaikalle. roskasäiliö.Ozturki et ai.käsiteltiin Turkin Odayerin kaatopaikan suotovesi nanosuodatuskalvolla ja ammoniakkitypen poistoaste oli noin 72 %.Nanosuodatuskalvo vaatii alhaisemman paineen kuin käänteisosmoosikalvo, helppokäyttöinen.

Ammoniakinpoistokalvojärjestelmää käytetään yleensä jäteveden käsittelyssä, jossa on runsaasti ammoniakkia typpeä.Veden ammoniakkitypessä on seuraava tasapaino: NH4- +OH-= NH3+H2O toiminnassa, ammoniakkipitoinen jätevesi virtaa kalvomoduulin kuoressa ja happoa imevä neste virtaa kalvon putkessa moduuli.Kun jäteveden pH nousee tai lämpötila nousee, tasapaino siirtyy oikealle ja ammoniumioni NH4- muuttuu vapaaksi kaasumaiseksi NH3:ksi.Tänä aikana putkessa olevaan happoabsorptionestefaasiin pääsee kaasumaista NH3:a kuoressa olevasta jätevesifaasista onton kuidun pinnalla olevien mikrohuokosten kautta, joka imeytyy happoliuokseen ja muuttuu välittömästi ioniseksi NH4-.Pidä jäteveden pH yli 10 ja lämpötila yli 35 °C (alle 50 °C), jotta jätevesifaasissa oleva NH4 muuttuu jatkuvasti NH3:ksi absorptionestefaasin kulkeutumiseen.Tämän seurauksena ammoniakkitypen pitoisuus jätevesipuolella laski jatkuvasti.Happoabsorptionestefaasi, koska siinä on vain happoa ja NH4-, muodostaa erittäin puhdasta ammoniumsuolaa ja saavuttaa jatkuvan kierron jälkeen tietyn pitoisuuden, joka voidaan kierrättää.Toisaalta tämän tekniikan käyttö voi parantaa huomattavasti ammoniakkitypen poistonopeutta jätevesistä ja toisaalta se voi vähentää jätevedenkäsittelyjärjestelmän kokonaiskäyttökustannuksia.

②elektrodialyysimenetelmä

Elektrodialyysi on menetelmä liuenneiden kiintoaineiden poistamiseksi vesiliuoksista kohdistamalla jännite kalvoparien väliin.Jännitteen vaikutuksesta ammoniakki-typpijäteveden ammoniakki-ionit ja muut ionit rikastuvat kalvon läpi ammoniakkipitoisessa väkevöimässä vedessä, jotta saavutetaan poiston tarkoitus.

Sähködialyysimenetelmällä käsiteltiin epäorgaanista jätevettä korkealla ammoniakkityppipitoisuudella ja saavutettiin hyviä tuloksia.2000-3000mg/l ammoniakkityppijätevedellä ammoniakkitypen poistonopeus voi olla yli 85 % ja väkevää ammoniakkivettä saadaan 8,9 %.Elektrodialyysin aikana kulutetun sähkön määrä on verrannollinen jäteveden ammoniakkitypen määrään.Jäteveden elektrodialyysikäsittelyä ei rajoita pH-arvo, lämpötila ja paine, ja se on helppokäyttöinen.

Kalvoerotuksen etuja ovat korkea ammoniakkitypen talteenotto, yksinkertainen käyttö, vakaa käsittelyvaikutus ja ei toissijaista saastumista.Kuitenkin korkeapitoisuuden ammoniakkityppijäteveden käsittelyssä, lukuun ottamatta deammoniakoitua kalvoa, muut kalvot ovat helposti hilseileviä ja tukkeutuvia, ja regeneraatio ja vastahuuhtelu ovat yleisiä, mikä lisää käsittelykustannuksia.Siksi tämä menetelmä soveltuu paremmin esikäsittelyyn tai matalapitoisuuteen ammoniakkityppijäteveteen.

③ Ioninvaihtomenetelmä

Ioninvaihtomenetelmä on menetelmä ammoniakkitypen poistamiseksi jätevedestä käyttämällä materiaaleja, joissa on voimakas selektiivinen ammoniakki-ionien adsorptio.Yleisesti käytetyt adsorptiomateriaalit ovat aktiivihiili, zeoliitti, montmorilloniitti ja vaihtohartsi.Zeoliitti on eräänlainen piialuminaatti, jolla on kolmiulotteinen avaruudellinen rakenne, säännöllinen huokosrakenne ja reikiä, joista klinoptiloliitilla on vahva selektiivinen ammoniakki-ionien adsorptiokyky ja alhainen hinta, joten sitä käytetään yleisesti ammoniakkityppijäteveden adsorptiomateriaalina. tekniikassa.Klinoptiloliitin hoitovaikutukseen vaikuttavia tekijöitä ovat partikkelikoko, sisäänvirtaava ammoniakkityppipitoisuus, kosketusaika, pH-arvo ja niin edelleen.

Zeoliitin adsorptiovaikutus ammoniakkityppeen on ilmeinen, sen jälkeen raniitin, ja maaperän ja keramiitin vaikutus on heikko.Pääasiallinen tapa poistaa ammoniakkityppeä zeoliitista on ioninvaihto, ja fysikaalinen adsorptiovaikutus on hyvin pieni.Keramiitin, maaperän ja raniitin ioninvaihtovaikutus on samanlainen kuin fyysinen adsorptiovaikutus.Neljän täyteaineen adsorptiokyky pieneni lämpötilan noustessa välillä 15-35 ℃ ja kasvoi pH-arvon noustessa välillä 3-9.Adsorptiotasapaino saavutettiin 6 tunnin värähtelyn jälkeen.

Tutkittiin mahdollisuutta poistaa ammoniakkitypeä kaatopaikan suotovedestä zeoliittiadsorptiolla.Kokeelliset tulokset osoittavat, että jokaisella zeoliittigrammalla on rajoitettu adsorptiopotentiaali 15,5 mg ammoniakkityppeä, kun zeoliitin hiukkaskoko on 30-16 mesh, ammoniakkitypen poistumisnopeus saavuttaa 78,5 % ja samalla adsorptioajalla annostus ja zeoliitin hiukkaskoko, mitä korkeampi sisään tuleva ammoniakkitypen pitoisuus, sitä suurempi on adsorptionopeus, ja zeoliitilla adsorbenttina on mahdollista poistaa ammoniakkityppeä suotovedestä.Samalla huomautetaan, että zeoliitin ammoniakkitypen adsorptionopeus on alhainen ja zeoliitin on vaikea saavuttaa kyllästysadsorptiokapasiteettia käytännön toiminnassa.

Tutkittiin biologisen zeoliittikerroksen poistovaikutusta typen, COD:n ja muiden epäpuhtauksien suhteen simuloidussa kylän jätevedessä.Tulokset osoittavat, että ammoniakkitypen poistonopeus biologisella zeoliittipedillä on yli 95 %, ja nitraattitypen poistoon vaikuttaa suuresti hydraulinen viipymäaika.

Ioninvaihtomenetelmän etuna on pieni investointi, yksinkertainen prosessi, kätevä käyttö, herkkyys myrkylle ja lämpötilalle sekä zeoliitin uudelleenkäyttö regeneroimalla.Korkeapitoisuuksien ammoniakkityppijätevettä käsiteltäessä regeneraatio on kuitenkin tiheää, mikä haittaa toimintaa, joten se on yhdistettävä muihin ammoniakkityppikäsittelymenetelmiin tai käytettävä matalapitoisten ammoniakkityppijätevesien käsittelyyn.

4A-zeoliittien tukkumyynti, valmistaja ja toimittaja |EVERBRIGHT (cnchemist.com)