Судан аммиак азотын чыгару өчен химик процесс һәм ысул

1. Аммиак азоты нәрсә ул?

Аммиак азоты ирекле аммиак (яки ион булмаган аммиак, NH3) яки ионлы аммиак (NH4+) формасындагы аммиакны аңлата. Югарырак рН һәм ирекле аммиакның югарырак өлеше; киресенчә, аммоний тозы өлеше югары.

Аммиак азоты судагы туклыклы матдә, ул суның эвтрофикациясенә китерергә мөмкин, һәм судагы төп кислород кулланучы пычраткыч матдә булып тора, ул балыклар һәм кайбер су организмнары өчен агулы.

Аммиак азотының су организмнарына төп зарарлы йогынтысы - ирекле аммиак, аның токсиклыгы аммоний тозына караганда дистәләгән тапкыр зуррак һәм селтелелек арткан саен арта. Аммиак азотының токсиклыгы бассейн суының pH кыйммәте һәм су температурасы белән тыгыз бәйләнгән, гомумән алганда, pH кыйммәте һәм су температурасы югарырак булган саен, токсиклык көчлерәк.

Аммиакны билгеләү өчен гадәттә кулланыла торган ике якынча сизгерлек колориметрик ысулы - классик Несслер реагент ысулы һәм фенол-гипохлорит ысулы. Аммиакны билгеләү өчен титрлау һәм электр ысуллары да еш кулланыла; Аммиак азоты күләме югары булганда, дистилляция титрлау ысулын да кулланырга мөмкин. (Милли стандартларга Nath реагент ысулы, салицил кислотасы спектрофотометриясе, дистилляция-титрлау ысулы керә)

2. Азотны физик һәм химик юл белән чыгару процессы

① Химик явым-төшем ысулы

Химик явым-төшем ысулы, шулай ук ​​MAP явым-төшем ысулы буларак та билгеле, аммиак азоты булган агын суларга магний һәм фосфор кислотасы яки водород фосфаты өстәүдән гыйбарәт, шуның белән агын сулардагы NH4+ су эремәсендә Mg+ һәм PO4- белән реакциягә кереп, аммоний магний фосфаты явым-төшеме барлыкка китерә. Молекуляр формуласы MgNH4P04.6H20, шуның белән аммиак азотын бетерү максатына ирешелә. Магний аммоний фосфаты, гадәттә струвит буларак билгеле, компост, туфрак өстәмәсе яки төзелеш конструкцияләре өчен янгынга каршы матдә буларак кулланылырга мөмкин. Реакция тигезләмәсе түбәндәгечә:

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

Химик төшүнең эшкәртү эффектына тәэсир итүче төп факторлар - pH кыйммәте, температура, аммиак азоты концентрациясе һәм моляр нисбәте (n(Mg+): n(NH4+): n(P04-)). Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, pH кыйммәте 10 булганда һәм магний, азот һәм фосфорның моляр нисбәте 1,2:1:1,2 булганда, эшкәртү эффекты яхшырак була.

Магний хлориды һәм динатрий гидрофосфатын чөкмә агентлар буларак кулланып, нәтиҗәләр күрсәткәнчә, рН кыйммәте 9,5 булганда һәм магний, азот һәм фосфорның моляр нисбәте 1,2:1:1 булганда эшкәртү эффекты яхшырак була.

Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, MgC12+Na3PO4.12H20 башка утыртма матдәләр комбинацияләреннән өстенрәк. pH кыйммәте 10.0 булганда, температура 30℃ булганда, n(Mg+): n(NH4+): n(P04-)= 1:1:1 булганда, 30 минут болгатканнан соң, калдык сулардагы аммиак азотының масса концентрациясе эшкәртүгә кадәрге 222 мг/л дан 17 мг/л га кадәр кими, ә бетерү тизлеге 92,3% тәшкил итә.

Югары концентрацияле сәнәгать аммиак азоты калдыкларын эшкәртү өчен химик төшерү ысулы һәм сыек мембрана ысулы берләштерелде. Төштерү процессын оптимальләштерү шартларында аммиак азотын чыгару тизлеге 98,1% ка җитте, аннары сыек пленка ысулы белән эшкәртү аммиак азоты концентрациясен 0,005 г/л га кадәр киметеп, беренче класслы милли чыгару стандартына иреште.

Фосфат тәэсирендә Mg+ тан башка ике валентлы металл ионнарының (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) аммоний азотына йогынтысы тикшерелде. Аммоний сульфаты агынты сулары өчен CaSO4 явым-төшеменең яңа процессы - MAP явым-төшеме тәкъдим ителде. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, традицион NaOH регуляторын известь белән алыштырырга мөмкин.

Химик явым-төшем ысулының өстенлеге шунда ки, аммиак азоты белән агын суларның концентрациясе югары булганда, башка ысулларны куллану чикләнгән, мәсәлән, биологик ысул, өзеклек ноктасы белән хлорлау ысулы, мембрана аеру ысулы, ион алмашу ысулы һ.б. Бу вакытта химик явым-төшем ысулын алдан эшкәртү өчен кулланырга мөмкин. Химик явым-төшем ысулының бетерү нәтиҗәлелеге яхшырак, һәм ул температура белән чикләнми, һәм эш гади. Магний аммоний фосфаты булган утырма ләм калдыкларны утильләштерүне гамәлгә ашыру өчен катнаш ашлама буларак кулланылырга мөмкин, шулай итеп чыгымнарның бер өлешен капларга мөмкин; әгәр аны фосфат агын сулары җитештерүче кайбер сәнәгать предприятиеләре һәм тозлы тозлы су җитештерүче предприятиеләр белән берләштереп булса, ул фармацевтика чыгымнарын киметергә һәм киң күләмдә куллануны җиңеләйтергә мөмкин.

Химик явым-төшем ысулының кимчелеге шунда: аммоний магний фосфатының эрүчәнлек продукты чикләнгәнлектән, агынты сулардагы аммиак азоты билгеле бер концентрациягә җиткәннән соң, бетерү эффекты сизелми һәм керү чыгымнары күпкә арта. Шуңа күрә химик явым-төшем ысулын алдынгы эшкәртү өчен яраклы башка ысуллар белән бергә кулланырга кирәк. Кулланылган реагент күләме зур, барлыкка килгән ләм зур, һәм эшкәртү чыгымнары югары. Химик матдәләрне дозалаганда хлорид ионнары һәм калдык фосфор кертү икенчел пычрануга китерергә мөмкин.

Алюминий сульфатын күпләп сату җитештерүчесе һәм тәэмин итүчесе | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

Күпләп сату ике нигезле натрий фосфаты җитештерүчесе һәм тәэмин итүчесе | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

② өрү ысулы

Аммиак азотын өрү ысулы белән бетерү pH кыйммәтен селтегә көйләүдән гыйбарәт, шуның белән агынты сулардагы аммиак ионы аммиакка әйләнә, шуңа күрә ул, нигездә, ирекле аммиак рәвешендә була, аннары ирекле аммиак агынты сулардан ташучы газ аша чыгарыла, шуның белән аммиак азотын бетерү максатына ирешелә. Өрү нәтиҗәлелегенә йогынты ясаучы төп факторлар - pH кыйммәте, температура, газ-сыеклык нисбәте, газ агымы тизлеге, башлангыч концентрация һ.б. Хәзерге вакытта өрү ысулы аммиак азотының югары концентрациясе булган агынты суларны эшкәртүдә киң кулланыла.

Чүплек сыекчасыннан аммоний азотын өрү ысулы белән чыгару өйрәнелде. Өрү нәтиҗәлелеген контрольдә тотучы төп факторлар температура, газ-сыеклык нисбәте һәм рН кыйммәте булуы ачыкланды. Су температурасы 2590 тан югарырак булганда, газ-сыеклык нисбәте якынча 3500, ә рН якынча 10,5 булганда, чүплек сыекчасы өчен чыгару тизлеге 90% тан артыкка җитәргә мөмкин, аммиак азоты концентрациясе 2000-4000 мг/л га кадәр югары булганда. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, рН=11,5 булганда, аеру температурасы 80cC һәм аеру вакыты 120 минут булганда, агым сулардагы аммиак азотын чыгару тизлеге 99,2% ка җитәргә мөмкин.

Югары концентрацияле аммиак азоты агынты суларының өрү нәтиҗәлелеге каршы агымлы өрү манарасы ярдәмендә башкарылды. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, өрү нәтиҗәлелеге pH кыйммәте арткан саен арта. Газ-сыеклык нисбәте зуррак булган саен, аммиакны аеру массасы күчерү көче зуррак була, һәм аеру нәтиҗәлелеге дә арта.

Аммиак азотын өрү ысулы белән чыгару нәтиҗәле, куллану җиңел һәм контрольдә тоту җиңел. Өрелгән аммиак азотын күкерт кислотасы белән сеңдерүче буларак кулланырга мөмкин, ә барлыкка килгән күкерт кислотасы акчасын ашлама буларак кулланырга мөмкин. Өрү ысулы хәзерге вакытта физик һәм химик азотны бетерү өчен еш кулланыла торган технология. Ләкин өрү ысулының кайбер кимчелекләре бар, мәсәлән, өрү манарасында еш кабырчыклану, түбән температурада аммиак азотын бетерү нәтиҗәлелегенең түбән булуы һәм өрү газы аркасында икенчел пычрану. Өрү ысулы, гадәттә, югары концентрацияле аммиак азоты агын суларын алдан чистарту өчен башка аммиак азоты агын суларын эшкәртү ысуллары белән берләштерелә.

③Тукталыш ноктасын хлорлау

Аммиакны өзек ноктасында хлорлау ярдәмендә бетерү механизмы шунда: хлор газы аммиак белән реакциягә кереп, зарарсыз азот газы барлыкка китерә, һәм N2 атмосферага чыга, нәтиҗәдә реакция чыганагы уңга таба дәвам итә. Реакция формуласы:

HOCl NH4 + + 1.5 – > 0.5 N2 H20 H++ Cl – 1.5 + 2.5 + 1.5)

Хлор газы билгеле бер ноктага кадәр агынты суларга күчерелгәндә, судагы ирекле хлор күләме түбән була, ә аммиак концентрациясе нульгә тигез була. Хлор газы күләме ноктаны үткәндә, судагы ирекле хлор күләме арта, шуңа күрә бу нокта өзелү ноктасы дип атала, ә бу халәттәге хлорлау өзелү ноктасы хлорлау дип атала.

Аммиак азотын өргәннән соң бораулау калдыкларын чистарту өчен өзеклек ноктасы хлорлау ысулы кулланыла, һәм эшкәртү эффектына алдан эшкәртү аммиак азотын өрү процессы турыдан-туры тәэсир итә. Агын сулардагы аммиак азотының 70% өрү процессы белән алынганда һәм аннары өзеклек ноктасы хлорлау белән эшкәртелгәндә, калдык сулардагы аммиак азотының масса концентрациясе 15 мг/л дан кимрәк була. Чжан Шенли һ.б. тикшеренү объекты итеп 100 мг/л масса концентрациясе белән симуляцияләнгән аммиак азоты калдыкларын алдылар, һәм тикшеренү нәтиҗәләре күрсәткәнчә, натрий гипохлоритын оксидлаштыру юлы белән аммиак азотын бетерүгә йогынты ясаучы төп һәм икенчел факторлар хлорның аммиак азотына нисбәте, реакция вакыты һәм рН кыйммәте булган.

Үзелү ноктасы хлорлау ысулы азотны бетерүнең югары нәтиҗәлелегенә ия, бетерү тизлеге 100% ка җитә ала, һәм агынты сулардагы аммиак концентрациясен нульгә кадәр киметергә мөмкин. Эффект тотрыклы һәм температурага тәэсир итми; Азрак инвестицияләр кирәк, тиз һәм тулы җавап; Су объектына стерилизация һәм дезинфекция йогынтысы бар. Үзелү ноктасы хлорлау ысулының кулланылыш өлкәсе шунда ки, аммиак азоты агынты суларының концентрациясе 40 мг/л дан кимрәк, шуңа күрә өзелү ноктасы хлорлау ысулы күбесенчә аммиак азоты агынты суларын алдынгы эшкәртү өчен кулланыла. Куркынычсыз куллану һәм саклау таләбе югары, эшкәртү бәясе югары, һәм хлораминнар һәм хлорланган органик матдәләр икенчел пычрануга китерәчәк.

④каталитик оксидлашу ысулы

Каталитик оксидлашу ысулы катализатор тәэсирендә, билгеле бер температура һәм басым астында, һава оксидлашуы аша, канализациядәге органик матдәләр һәм аммиак оксидлашып, CO2, N2 һәм H2O кебек зарарсыз матдәләргә таркалырга мөмкин, шуның белән чистарту максатына ирешелә.

Каталитик оксидлашу йогынтысына тәэсир итүче факторлар - катализатор үзенчәлекләре, температура, реакция вакыты, рН кыйммәте, аммиак азоты концентрациясе, басым, болгату интенсивлыгы һ.б.

Озонлаштырылган аммиак азотының таркалу процессы өйрәнелде. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, рН кыйммәте артканда, көчле оксидлашу сәләтенә ия булган HO радикалы барлыкка килә, һәм оксидлашу тизлеге сизелерлек тизләнә. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, озон аммиак азотын нитритка, ә нитритны нитратка оксидлаштыра ала. Судагы аммиак азотының концентрациясе вакыт узу белән кими, һәм аммиак азотының бетерү тизлеге якынча 82% тәшкил итә. CuO-Mn02-Ce02 аммиак азоты агын суларын чистарту өчен композит катализатор буларак кулланылды. Эксперименталь нәтиҗәләр күрсәткәнчә, яңа әзерләнгән композит катализаторның оксидлашу активлыгы сизелерлек яхшыра, һәм яраклы процесс шартлары 255℃, 4.2MPa һәм рН=10.8. Башлангыч концентрациясе 1023 мг/л булган аммиак азоты агын суларын чистартканда, аммиак азотының бетерү тизлеге 150 минут эчендә 98% ка җитә, бу милли икенчел (50 мг/л) чыгару стандартына җитә.

Цеолитлы TiO2 фотокатализаторының каталитик эшчәнлеге күкерт кислотасы эремәсендә аммиак азотының таркалу тизлеген өйрәнү юлы белән тикшерелде. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, TiO2/цеолит фотокатализаторының оптималь дозасы 1,5 г/л, ә ультрафиолет нурланышы астында реакция вакыты 4 сәгать тәшкил итә. Агын сулардан аммиак азотын чыгару тизлеге 98,92% ка җитәргә мөмкин. Югары тимер һәм нано-чин диоксидының ультрафиолет нурланышы астында фенол һәм аммиак азотына йогынтысы өйрәнелде. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, рН=9,0 50 мг/л концентрацияле аммиак азоты эремәсенә кулланылганда, аммиак азотын чыгару тизлеге 97,5% тәшкил итә, бу югары тимер яки чин диоксиды белән чагыштырганда 7,8% һәм 22,5% ка югарырак.

Каталитик оксидлашу ысулы югары чистарту нәтиҗәлелеге, гади процесс, кечкенә төп мәйдан һ.б. өстенлекләренә ия, һәм ул еш кына югары концентрацияле аммиак азоты агынты суларын чистарту өчен кулланыла. Куллануның катлаулылыгы - катализатор югалуын һәм җиһазларның коррозиядән саклануын ничек булдырмау.

⑤электрохимик оксидлашу ысулы

Электрохимик оксидлашу ысулы - каталитик активлык белән электрооксидлашу ярдәмендә судагы пычраткыч матдәләрне бетерү ысулы. Тәэсир итүче факторлар - ток тыгызлыгы, керү агымы тизлеге, чыгу вакыты һәм нокта эремәсе вакыты.

Циркуляцияле агымлы электролит элементында аммиак-азотлы агынты суларның электрохимик оксидлашуы өйрәнелде, анда уңай нәтиҗә Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 челтәр электр энергиясе, ә тискәре нәтиҗә Ti челтәр электр энергиясе. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, хлорид ионнары концентрациясе 400 мг/л булганда, башлангыч аммиак азоты концентрациясе 40 мг/л, йогынты агымы тизлеге 600 мл/мин, ток тыгызлыгы 20 мА/см3, ә электролит вакыты 90 минут булганда, аммиак азотын чыгару тизлеге 99,37% тәшкил итә. Бу аммиак-азотлы агынты суларның электролитик оксидлашуының куллану өчен яхшы перспективага ия булуын күрсәтә.

3. Азотны биохимик яктан чыгару процессы

①тулы нитрификация һәм денитрификация

Нитрификация һәм денитрификациянең тулы процессы хәзерге вакытта күптәннән киң кулланыла торган биологик ысул төре. Ул төрле микроорганизмнар тәэсирендә нитрификация һәм денитрификация кебек берничә реакция аша агынты сулардагы аммиак азотын азотка әйләндерә, шуның белән агынты суларны чистарту максатына ирешә. Аммиак азотын бетерү өчен нитрификация һәм денитрификация процессы ике этаптан үтәргә тиеш:

Нитрификация реакциясе: Нитрификация реакциясе аэроб автотроф микроорганизмнар тарафыннан тәмамлана. Аэроб халәттә, NH4+ ны NO2- га әйләндерү өчен органик булмаган азот азот чыганагы буларак кулланыла, аннары ул NO3- га кадәр оксидлаша. Нитрификация процессын ике этапка бүлеп була. Икенче этапта нитрит нитрификацияләүче бактерияләр тарафыннан нитратка (NO3-), ә нитрит нитрификацияләүче бактерияләр тарафыннан нитратка (NO3-) әйләнә.

Денитрификация реакциясе: Денитрификация реакциясе - денитрификацияләүче бактерияләрнең гипоксия халәтендә нитрит азотын һәм нитрат азотын газсыман азотка (N2) киметү процессы. Денитрификацияләүче бактерияләр - гетеротроф микроорганизмнар, аларның күбесе амфик бактерияләргә карый. Гипоксия халәтендә алар нитраттагы кислородны электрон акцепторы буларак һәм органик матдәләрне (канализациядәге BOD компоненты) электрон доноры буларак энергия белән тәэмин итү һәм оксидлашу һәм тотрыклылану өчен кулланалар.

Нитрификация һәм денитрификация инженериясенең бөтен процесслары, нигездә, AO, A2O, оксидлашу чокыры һ.б.ны үз эченә ала, бу биологик азотны чыгару сәнәгатендә кулланыла торган өлгергәнрәк ысул.

Нитрификация һәм денитрификация ысулының тотрыклы эффект, гади эшләү, икенчел пычрану булмау һәм арзан бәя кебек өстенлекләре бар. Бу ысулның шулай ук ​​кайбер кимчелекләре дә бар, мәсәлән, агым сулардагы C/N нисбәте түбән булганда, температура таләпләре чагыштырмача катгый булганда, түбән температурада нәтиҗәлелек түбән булганда, мәйдан зур булганда, кислород ихтыяҗы зур булганда, һәм авыр металл ионнары кебек кайбер зарарлы матдәләр микроорганизмнарга басым ясый, аларны биологик ысул кулланылганчы бетерергә кирәк. Моннан тыш, агым сулардагы аммиак азотының югары концентрациясе дә нитрификация процессына тоткарлаучы йогынты ясый. Шуңа күрә, югары концентрацияле аммиак азоты агым суларын эшкәртү алдыннан алдан эшкәртү үткәрелергә тиеш, шуңа күрә аммиак азоты агым суларының концентрациясе 500 мг/л дан кимрәк булачак. Традицион биологик ысул көнкүреш агым сулары, химик агым сулар һ.б. кебек органик матдәләр булган түбән концентрацияле аммиак азоты агым суларын эшкәртү өчен яраклы.

②Бер үк вакытта нитрификация һәм денитрификация (SND)

Нитрификация һәм денитрификация бер үк реакторда бергә үткәрелгәндә, ул бер үк вакытта эшкәртү денитрификациясе (SND) дип атала. Агын сулардагы эрегән кислород диффузия тизлеге белән чикләнә, микроб флокында яки биопленкада микротирәлек өлкәсендә эрегән кислород градиенты барлыкка китерә, бу микроб флокының яки ​​биопленканың тышкы өслегендәге эрегән кислород градиентын аэроб нитрификацияләүче бактерияләр һәм аммиаклаучы бактерияләр үсешенә һәм таралуына ярдәм итә. Флок яки мембранага тирәнрәк кергән саен, эрегән кислород концентрациясе түбәнрәк була, нәтиҗәдә денитрификацияләүче бактерияләр өстенлек иткән аноксик зона барлыкка килә. Шулай итеп, бер үк вакытта эшкәртү һәм денитрификация процессы барлыкка килә. Бер үк вакытта эшкәртү һәм денитрификациягә тәэсир итүче факторлар - рН кыйммәте, температура, селтелелек, органик углерод чыганагы, эрегән кислород һәм ләм яше.

Карусель оксидлашу чокырында бер үк вакытта нитрификация/денитрификация бар иде, һәм Карусель оксидлашу чокырында һаваландырылган импеллер арасындагы эрегән кислород концентрациясе әкренләп кимеде, һәм Карусель оксидлашу чокырының аскы өлешендәге эрегән кислород өске өлештәгедән түбәнрәк иде. Каналның һәр өлешендә нитрат азотының барлыкка килү һәм куллану тизлеге диярлек бертигез, һәм каналда аммиак азотының концентрациясе һәрвакыт бик түбән, бу нитрификация һәм денитрификация реакцияләренең Карусель оксидлашу каналында бер үк вакытта баруын күрсәтә.

Көнкүреш канализациясен чистарту буенча тикшеренүләр күрсәткәнчә, CODCr ни кадәр югары булса, денитрификация тулырак һәм TNны бетерү яхшырак була. Эрегән кислородның бер үк вакытта нитрификация һәм денитрификациягә йогынтысы зур. Эрегән кислород 0,5 ~ 2 мг/л контрольдә тотылганда, азотны гомуми бетерү эффекты яхшы була. Шул ук вакытта, нитрификация һәм денитрификация ысулы реакторны экономияли, реакция вакытын кыскарта, энергия куллануны киметә, инвестицияләрне экономияли һәм рН кыйммәтен тотрыклы тоту җиңел.

③Кыска вакытлы эшкәртү һәм денитрификация

Шул ук реакторда аммиакны оксидлаштыручы бактерияләр аэроб шартларында аммиакны нитритка оксидлаштыру өчен кулланыла, аннары нитрит турыдан-туры денитрификацияләнә, гипоксия шартларында электрон доноры буларак органик матдәләр яки тышкы углерод чыганагы белән азот җитештерелә. Кыска диапазонлы нитрификация һәм денитрификациянең йогынты факторлары - температура, ирекле аммиак, рН кыйммәте һәм эрегән кислород.

Диңгез суы булмаган шәһәр канализациясен һәм 30% диңгез суы булган шәһәр канализациясен кыска диапазонлы нитрификацияләүгә температураның йогынтысы. Эксперименталь нәтиҗәләр шуны күрсәтә: диңгез суы булмаган шәһәр канализациясе өчен температураны күтәрү кыска диапазонлы нитрификациягә ирешүгә ярдәм итә. Көнкүреш канализациясендә диңгез суы өлеше 30% булганда, уртача температура шартларында кыска диапазонлы нитрификациягә яхшырак ирешергә мөмкин. Делфт технология университеты SHARON процессын эшләде, югары температураны (якынча 30-4090) куллану нитрит бактерияләренең үрчүенә ярдәм итә, шуңа күрә нитрит бактерияләре көндәшлеген югалта, ә ләмнең яшен контрольдә тотып, нитрит бактерияләрен бетерә, шуңа күрә нитрит стадиясендә нитрификация реакциясе бара.

Нитрит бактерияләре һәм нитрит бактерияләре арасындагы кислород бәйләнешендәге аермага нигезләнеп, Gent Microbial Ecology Laboratory нитрит бактерияләрен бетерү өчен эрегән кислородны контрольдә тоту юлы белән нитрит азоты туплануына ирешү өчен OLAND процессын эшләде.

Кокслаштырылган калдык суларны кыска диапазонлы нитрификация һәм денитрификация ысулы белән эшкәртүнең пилот сынау нәтиҗәләре күрсәткәнчә, йогынтылы COD, аммиак азоты, TN һәм фенол концентрацияләре 1201,6,510,4,540,1 һәм 110,4 мг/л булганда, уртача калдык COD, аммиак азоты, TN һәм фенол концентрацияләре 197,1,14,2,181,5 һәм 0,4 мг/л тәшкил итә. Тиешле чыгару күрсәткечләре 83,6%, 97,2%, 66,4% һәм 99,6% тәшкил иткән.

Кыска диапазонлы нитрификация һәм денитрификация процессы нитрат этабын үтми, биологик азотны чыгару өчен кирәкле углерод чыганагын саклап кала. Ул түбән C/N нисбәте белән аммиак азоты агынты сулары өчен билгеле бер өстенлекләргә ия. Кыска диапазонлы нитрификация һәм денитрификация аз ләм, кыска реакция вакыты һәм реактор күләмен саклап калу өстенлекләренә ия. Ләкин кыска диапазонлы нитрификация һәм денитрификация нитритның тотрыклы һәм озак вакытлы туплануын таләп итә, шуңа күрә нитрификацияләүче бактерияләрнең эшчәнлеген ничек нәтиҗәле рәвештә тоткарларга икәнлеген аңлау төп мәсьәләгә әйләнә.

④ Анаэроб аммиак оксидлашуы

Анаэроб амоксидлашу - гипоксия шартларында автотроф бактерияләр тарафыннан аммиак азотын азотка турыдан-туры оксидлаштыру процессы, электрон акцепторы буларак азотлы азот яки азотлы азот кулланыла.

Температура һәм рНның anammoX биологик активлыгына йогынтысы өйрәнелде. Нәтиҗәләр оптималь реакция температурасының 30℃, ә рН кыйммәтенең 7,8 булуын күрсәтте. Анаэроб аммоксим реакторының югары тозлылык һәм югары концентрацияле азотлы агынты суларны чистарту өчен мөмкинлеге өйрәнелде. Нәтиҗәләр югары тозлылык анаммоксим активлыгын сизелерлек тоткарлавын күрсәтте, һәм бу тоткарлау кире кайтарыла иде. 30 г.L-1(NaC1) тозлылыгы астында акклиматизацияләнмәгән ләмнең анаэроб аммоксим активлыгы контроль ләмгә караганда 67,5% ка түбәнрәк иде. Акклиматизацияләнгән ләмнең анаммоксим активлыгы контроль ләмгә караганда 45,1% ка түбәнрәк иде. Акклиматизацияләнгән ләм югары тозлы мохиттән түбән тозлы мохиткә (тозлы сусыз) күчерелгәндә, анаэроб аммоксим активлыгы 43,1% ка артты. Ләкин, реактор югары тозлылыкта озак вакыт эшләгәндә, функциясе кимүгә дучар була.

Традицион биологик процесс белән чагыштырганда, анаэроб аммоксим - өстәмә углерод чыганагы булмаган, кислородка ихтыяҗы аз булган, нейтральләштерү өчен реагентлар кирәк булмаган һәм ләм барлыкка килү аз булган биологик азотны бетерүнең экономиялерәк технологиясе. Анаэроб аммоксимның кимчелекләре шунда: реакция тизлеге әкрен, реактор күләме зур, һәм углерод чыганагы анаэроб амМОксим өчен тискәре, бу начар биологик таркалучан аммиак азоты проблемасын чишү өчен гамәли әһәмияткә ия.

4. азотны аеру һәм адсорбцияләү процессы

① мембрананы аеру ысулы

Мембрананы аеру ысулы - мембрананың сайлап үткәрүчәнлеген кулланып, сыеклыктагы компонентларны сайлап аеру, шуның белән аммиак азотын чыгару максатына ирешү. Кире осмос, нанофильтрация, деамминацион мембрана һәм электродиализны үз эченә ала. Мембрананы аеруга тәэсир итүче факторлар - мембрана үзенчәлекләре, басым яки көчәнеш, рН кыйммәте, температура һәм аммиак азоты концентрациясе.

Сирәк очрый торган җир эретү заводы чыгарган аммиак азоты калдык суларының су сыйфатына карап, кире осмос эксперименты NH4C1 һәм NaCI симуляцияләнгән калдык сулар белән үткәрелде. Шул ук шартларда кире осмосның NaCIны чыгару тизлеге югарырак, ә NHCl су җитештерү тизлеге югарырак булуы ачыкланды. Кире осмос эшкәртүеннән соң NH4C1ны чыгару тизлеге 77,3% тәшкил итә, аны аммиак азоты калдык суларын алдан эшкәртү буларак кулланырга мөмкин. Кире осмос технологиясе энергияне экономияләргә, яхшы термик тотрыклылыкка, ләкин хлорга чыдамлылыкка, пычрануга чыдамлылыкка начар.

Чүплекнең агып чыгуын эшкәртү өчен биохимик нанофильтрация мембранасын аеру процессы кулланылды, шуңа күрә үткәрүчән сыеклыкның 85% ~ 90% стандарт буенча чыгарылды, һәм концентрацияләнгән канализация сыеклыгы һәм ләмнең бары тик 0% ~ 15% ы гына чүп контейнерына кире кайтарылды. Озтурки һ.б. Төркиядәге Одайери чүплекнең агып чыгуын нанофильтрация мембранасы белән эшкәрттеләр, һәм аммиак азотын чыгару тизлеге якынча 72% тәшкил итте. Нанофильтрация мембранасы кире осмос мембранасына караганда түбәнрәк басым таләп итә, аны эшләү җиңел.

Аммиакны бетерүче мембрана системасы, гадәттә, югары аммиак азоты белән агынты суларны чистартуда кулланыла. Судагы аммиак азоты түбәндәге баланска ия: NH4- +OH-= NH3+H2O эшләгәндә, аммиаклы агынты су мембрана модуле кабыгында ага, ә кислотаны сеңдерүче сыеклык мембрана модуле торбасында ага. Агынты суның pH дәрәҗәсе артканда яки температура күтәрелгәндә, тигезлек уңга күчә, һәм аммоний ионы NH4- ирекле газсыман NH3 була. Бу вакытта газсыман NH3 кабыктагы агынты су фазасыннан буш җепсел өслегендәге микропоралар аша торбадагы кислотаны сеңдерү сыеклык фазасына керә ала, ул кислота эремәсе белән сеңдерелә һәм шунда ук ионлы NH4- була. Агынты суның pH дәрәҗәсен 10 тан югарырак, ә температураны 35°C тан югарырак (50°C тан түбәнрәк) тотыгыз, шулай итеп агынты су фазасындагы NH4 сеңдерү сыеклык фазасына даими рәвештә NH3 әйләнеп барачак. Нәтиҗәдә, агынты су ягында аммиак азотының концентрациясе даими рәвештә кими. Кислота сеңдерү сыек фазасы, анда бары тик кислота һәм NH4- булганлыктан, бик саф аммоний тозы барлыкка китерә һәм өзлексез әйләнештән соң билгеле бер концентрациягә җитә, аны кабат эшкәртергә мөмкин. Бер яктан, бу технологияне куллану агынты сулардагы аммиак азотын бетерү тизлеген шактый яхшырта ала, икенче яктан, агынты суларны чистарту системасының гомуми эксплуатация чыгымнарын киметергә мөмкин.

2 электродиализ ысулы

Электродиализ - мембрана парлары арасына көчәнеш куеп, су эремәләреннән эрегән каты матдәләрне аеру ысулы. Көчәнеш тәэсирендә, аммиак-азотлы агынты сулардагы аммиак ионнары һәм башка ионнар аммиаклы концентрацияләнгән суда мембрана аша баетыла, шуның белән бетерү максатына ирешелә.

Органик булмаган агынты суларны югары концентрацияле аммиак азоты белән эшкәртү өчен электродиализ ысулы кулланылды һәм яхшы нәтиҗәләргә иреште. 2000-3000 мг/л аммиак азоты агынты сулары өчен аммиак азотын чыгару тизлеге 85% тан артык булырга мөмкин, ә концентрацияләнгән аммиак суын 8,9% ка алырга мөмкин. Электродиализ барышында кулланылган электр энергиясе күләме агынты сулардагы аммиак азоты күләменә пропорциональ. Агынты суларны электродиализ белән эшкәртү pH кыйммәте, температура һәм басым белән чикләнми, һәм аны эшләү җиңел.

Мембрананы аеруның өстенлекләре арасында аммиак азотының югары дәрәҗәдә алынуы, гади эшләве, тотрыклы эшкәртү эффекты һәм икенчел пычрану булмавы бар. Ләкин, югары концентрацияле аммиак азоты булган агын суларны эшкәртүдә, деамминацияләнмәгән мембранадан тыш, башка мембраналар җиңел кабырчыклана һәм тыгыла, ә регенерация һәм кире юу еш була, бу эшкәртү бәясен арттыра. Шуңа күрә бу ысул алдан эшкәртү яки түбән концентрацияле аммиак азоты булган агын сулар өчен күбрәк кулай.

③ Ион алмашу ысулы

Ион алмашу ысулы - аммиак ионнарын көчле сайлап адсорбцияләү ысулы белән калдык сулардан аммиак азотын чыгару ысулы. Еш кулланыла торган адсорбция материаллары - активлаштырылган күмер, цеолит, монтмориллонит һәм алмашу сумаласы. Цеолит - өч үлчәмле киңлек структурасы, гадәти мәсамә структурасы һәм тишекләре булган силикоалюминат төре, шул исәптән клиноптилолит аммиак ионнары өчен көчле сайлап адсорбцияләү сәләтенә һәм түбән бәягә ия, шуңа күрә ул гадәттә техникада аммиак азоты калдык сулары өчен адсорбция материалы буларак кулланыла. Клиноптилолитның эшкәртү эффектына тәэсир итүче факторларга кисәкчәләр зурлыгы, аммиак азотының йогынтысы, контакт вакыты, рН кыйммәте һ.б. керә.

Цеолитның аммиак азотына адсорбция йогынтысы ачык күренә, аннан соң ранит килә, һәм туфрак һәм керамизитның йогынтысы начар. Цеолиттан аммиак азотын чыгаруның төп ысулы - ион алмашу, һәм физик адсорбция йогынтысы бик аз. Керамит, туфрак һәм ранитның ион алмашу йогынтысы физик адсорбция йогынтысына охшаш. Дүрт тутыргычның адсорбция сыйдырышлыгы 15-35℃ диапазонында температура арткан саен кимегән, ә 3-9 диапазонында рН кыйммәте арткан саен арткан. Адсорбция тигезлегенә 6 сәгатьлек тирбәнештән соң ирешелгән.

Цеолит адсорбциясе ярдәмендә чүплек сыеклыгыннан аммиак азотын чыгару мөмкинлеге өйрәнелде. Эксперименталь нәтиҗәләр күрсәткәнчә, цеолитның һәр граммы 15,5 мг аммиак азоты белән чикләнгән адсорбция потенциалына ия, цеолит кисәкчәләренең зурлыгы 30-16 меш булганда, аммиак азотын чыгару тизлеге 78,5% ка җитә, һәм шул ук адсорбция вакыты, дозасы һәм цеолит кисәкчәләренең зурлыгы булганда, йогынты ясаучы аммиак азоты концентрациясе югарырак булган саен, адсорбция тизлеге дә югарырак була, һәм цеолитның адсорбент буларак сыеклыктан аммиак азотын чыгару мөмкинлеге бар. Шул ук вакытта, цеолит белән аммиак азотының адсорбция тизлеге түбән булуы һәм цеолитның практик куллануда туендырылган адсорбция сыйдырышлыгына ирешүе авыр булуы күрсәтелә.

Биологик цеолит катламының азот, COD һәм авыл канализациясендәге башка пычраткыч матдәләргә йогынтысы өйрәнелде. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, биологик цеолит катламы белән аммиак азотын чыгару тизлеге 95% тан артык, һәм нитрат азотын чыгаруга гидравлик яшәү вакыты зур йогынты ясый.

Ион алмашу ысулының аз инвестицияләр, гади процесс, уңайлы эшләү, агуга һәм температурага сизгер булмау, һәм цеолитны регенерация ярдәмендә кабат куллану кебек өстенлекләре бар. Ләкин, югары концентрацияле аммиак азоты белән агып төшкән суларны эшкәрткәндә, регенерация еш була, бу эшкә уңайсызлыклар китерә, шуңа күрә аны башка аммиак азоты белән эшкәртү ысуллары белән берләштерергә яки түбән концентрацияле аммиак азоты белән агып төшкән суларны эшкәртү өчен кулланырга кирәк.

Күпләп сату 4А цеолиты җитештерүчесе һәм тәэмин итүчесе | EVERBRIGHT (cnchemist.com)