Химикал и процес за отстраняване на амонячен азот от вода

1.Какво е амонячен азот?

Амонячен азот се отнася до амоняк под формата на свободен амоняк (или нейонен амоняк, NH3) или йонен амоняк (NH4+).По-високо pH и по-висок дял на свободен амоняк;Напротив, делът на амониева сол е висок.

Амонячният азот е хранително вещество във водата, което може да доведе до еутрофикация на водата и е основният замърсител, консумиращ кислород във водата, който е токсичен за рибите и някои водни организми.

Основното вредно въздействие на амонячния азот върху водните организми е свободният амоняк, чиято токсичност е десетки пъти по-голяма от тази на амониевата сол и се увеличава с увеличаване на алкалността.Токсичността на амонячния азот е тясно свързана със стойността на рН и температурата на водата в басейна, като цяло, колкото по-високи са стойността на рН и температурата на водата, толкова по-силна е токсичността.

Два колориметрични метода с приблизителна чувствителност, които обикновено се използват за определяне на амоняк, са класическият метод с реактив на Неслер и методът с фенол-хипохлорит.Титруването и електрическите методи също често се използват за определяне на амоняк;Когато съдържанието на амонячен азот е високо, може да се използва и методът на дестилационно титруване.(Националните стандарти включват метод с реагент на Nath, спектрофотометрия на салицилова киселина, метод на дестилация – титруване)

2. Физически и химичен процес на отстраняване на азот

① Метод на химическо утаяване

Методът на химическо утаяване, известен също като метод на утаяване с MAP, е да се добави магнезий и фосфорна киселина или хидроген фосфат към отпадъчните води, съдържащи амонячен азот, така че NH4+ в отпадъчните води да реагира с Mg+ и PO4- във воден разтвор, за да генерира утаяване на амониев магнезиев фосфат , молекулната формула е MgNH4P04.6H20, така че да се постигне целта за отстраняване на амонячен азот.Магнезиевият амониев фосфат, известен като струвит, може да се използва като компост, почвена добавка или забавител на огъня за строителни структурни продукти.Уравнението на реакцията е както следва:

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

Основните фактори, влияещи върху ефекта на третиране на химическото утаяване, са стойността на pH, температурата, концентрацията на амонячен азот и моларното съотношение (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)).Резултатите показват, че когато стойността на pH е 10 и моларното съотношение на магнезий, азот и фосфор е 1,2:1:1,2, ефектът от лечението е по-добър.

Използвайки магнезиев хлорид и динатриев хидроген фосфат като утаяващи агенти, резултатите показват, че ефектът от обработката е по-добър, когато стойността на pH е 9,5 и моларното съотношение на магнезий, азот и фосфор е 1,2:1:1.

Резултатите показват, че MgC12+Na3PO4.12H20 превъзхожда другите комбинации от утаяващи агенти.Когато стойността на рН е 10,0, температурата е 30 ℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, масовата концентрация на амонячен азот в отпадъчните води след разбъркване в продължение на 30 минути се намалява от 222 mg/L преди третиране до 17 mg/L, а степента на отстраняване е 92,3%.

Методът на химическо утаяване и методът на течната мембрана бяха комбинирани за третиране на промишлени отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот.При условията на оптимизиране на процеса на утаяване степента на отстраняване на амонячен азот достигна 98,1%, а след това по-нататъшното третиране с метод на течен филм намали концентрацията на амонячен азот до 0,005g/L, достигайки националния първокласен стандарт за емисии.

Изследван е ефектът на отстраняване на двувалентни метални йони (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+), различни от Mg+, върху амонячен азот под действието на фосфат.Предложен е нов процес на утаяване на CaSO4 - MAP утаяване за отпадъчни води с амониев сулфат.Резултатите показват, че традиционният регулатор на NaOH може да бъде заменен с вар.

Предимството на метода на химическо утаяване е, че когато концентрацията на амонячен азот в отпадъчните води е висока, приложението на други методи е ограничено, като биологичен метод, метод на хлориране с точка на прекъсване, метод на мембранно разделяне, метод на йонообмен и т.н. Понастоящем, методът на химическо утаяване може да се използва за предварителна обработка.Ефективността на отстраняване на метода на химическо утаяване е по-добра и не е ограничена от температурата и операцията е проста.Утаената утайка, съдържаща магнезиев амониев фосфат, може да се използва като комбиниран тор за реализиране на оползотворяване на отпадъците, като по този начин компенсира част от разходите;Ако може да се комбинира с някои промишлени предприятия, които произвеждат фосфатни отпадъчни води и предприятия, които произвеждат солен разтвор, това може да спести фармацевтични разходи и да улесни широкомащабно приложение.

Недостатъкът на метода на химическо утаяване е, че поради ограничението на продукта на разтворимост на амониевия магнезиев фосфат, след като амонячният азот в отпадъчните води достигне определена концентрация, ефектът на отстраняване не е очевиден и вложените разходи се увеличават значително.Следователно методът на химическо утаяване трябва да се използва в комбинация с други методи, подходящи за усъвършенствано третиране.Количеството на използвания реагент е голямо, произведената утайка е голяма и разходите за обработка са високи.Въвеждането на хлоридни йони и остатъчен фосфор по време на дозирането на химикали може лесно да причини вторично замърсяване.

Производител и доставчик на алуминиев сулфат на едро |EVERBRIGHT (cnchemist.com)

Производител и доставчик на двуосновен натриев фосфат на едро |EVERBRIGHT (cnchemist.com)

②издухване метод

Отстраняването на амонячен азот чрез метод на продухване е да се коригира рН стойността до алкална, така че амонячните йони в отпадъчните води да се превърнат в амоняк, така че да съществува главно под формата на свободен амоняк, след което свободният амоняк се извежда на отпадъчните води през носещия газ, така че да се постигне целта за отстраняване на амонячен азот.Основните фактори, влияещи върху ефективността на продухването, са стойността на pH, температурата, съотношението газ-течност, скоростта на газовия поток, началната концентрация и т.н.Понастоящем методът на издухване се използва широко при пречистването на отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот.

Изследвано е отстраняването на амонячен азот от инфилтрата от сметищата чрез метода на продухване.Установено е, че ключовите фактори, контролиращи ефективността на продухването, са температурата, съотношението газ-течност и стойността на pH.Когато температурата на водата е по-висока от 2590, съотношението газ-течност е около 3500 и рН е около 10,5, степента на отстраняване може да достигне повече от 90% за инфилтрата от депото с концентрация на амонячен азот до 2000-4000 mg/ Л.Резултатите показват, че когато pH=11,5, температурата на дестилация е 80cC и времето за дестилиране е 120 минути, скоростта на отстраняване на амонячен азот в отпадъчните води може да достигне 99,2%.

Ефективността на продухване на отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот се осъществява чрез противоточна продухваща кула.Резултатите показват, че ефективността на продухване се увеличава с увеличаване на стойността на pH.Колкото по-голямо е съотношението газ-течност, толкова по-голяма е движещата сила на масовия пренос на отстраняването на амоняка и ефективността на отстраняването също се увеличава.

Отстраняването на амонячен азот чрез метод на продухване е ефективно, лесно за работа и лесно за контролиране.Издуханият амонячен азот може да се използва като абсорбер със сярна киселина, а генерираните пари от сярна киселина могат да се използват като тор.Методът на продухване е често използвана технология за физическо и химично отстраняване на азот в момента.Въпреки това, методът на продухване има някои недостатъци, като често образуване на котлен камък в кулата за продухване, ниска ефективност на отстраняване на амонячен азот при ниска температура и вторично замърсяване, причинено от издухващия газ.Методът на издухване обикновено се комбинира с други методи за пречистване на отпадъчни води с амонячен азот за предварително третиране на отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот.

③Хлориране на точка на прекъсване

Механизмът на отстраняване на амоняка чрез хлориране в точката на прекъсване е, че хлорният газ реагира с амоняка, за да произведе безвреден азотен газ, а N2 изтича в атмосферата, карайки реакционния източник да продължи надясно.Реакционната формула е:

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

Когато хлорният газ се прехвърли в отпадъчните води до определена точка, съдържанието на свободен хлор във водата е ниско, а концентрацията на амоняк е нула.Когато количеството хлорен газ премине точката, количеството свободен хлор във водата ще се увеличи, следователно точката се нарича точка на прекъсване, а хлорирането в това състояние се нарича хлориране на точката на прекъсване.

Методът на хлориране на точката на прекъсване се използва за третиране на отпадъчните води от сондажа след продухване с амонячен азот и ефектът от обработката се влияе пряко от процеса на продухване с амонячен азот за предварителна обработка.Когато 70% от амонячния азот в отпадъчните води се отстранят чрез процес на продухване и след това се третират чрез хлориране с точка на прекъсване, масовата концентрация на амонячен азот в отпадъчните води е по-малка от 15 mg/L.Zhang Shengli и др.взеха симулирани отпадъчни води с амонячен азот с масова концентрация от 100 mg/L като обект на изследване и резултатите от изследването показаха, че основните и второстепенни фактори, влияещи върху отстраняването на амонячен азот чрез окисляване на натриев хипохлорит, са количественото съотношение на хлор към амонячен азот, време за реакция и стойност на рН.

Методът на хлориране с точка на прекъсване има висока ефективност на отстраняване на азота, степента на отстраняване може да достигне 100%, а концентрацията на амоняк в отпадъчните води може да бъде намалена до нула.Ефектът е стабилен и не се влияе от температурата;По-малко инвестиционно оборудване, бърза и пълна реакция;Има ефект на стерилизация и дезинфекция на водното тяло.Обхватът на приложение на метода на хлориране с точка на прекъсване е, че концентрацията на отпадъчни води с амонячен азот е по-малка от 40 mg/L, така че методът на хлориране с точка на прекъсване се използва най-вече за усъвършенствано третиране на отпадъчни води с амонячен азот.Изискването за безопасна употреба и съхранение е високо, цената на обработката е висока, а страничните продукти хлорамини и хлорирани органични вещества ще причинят вторично замърсяване.

④метод на каталитично окисление

Методът на каталитично окисление е чрез действието на катализатор, при определена температура и налягане, чрез окисляване на въздуха, органичната материя и амонякът в отпадъчните води могат да бъдат окислени и разложени на безвредни вещества като CO2, N2 и H2O, за да се постигне целта на пречистване.

Факторите, влияещи върху ефекта на каталитичното окисление, са характеристиките на катализатора, температурата, времето за реакция, стойността на рН, концентрацията на амонячен азот, налягането, интензивността на разбъркване и т.н.

Изследван е процесът на разграждане на озониран амонячен азот.Резултатите показват, че когато стойността на рН се повиши, се произвежда един вид HO радикал със силна окислителна способност и скоростта на окисление се ускорява значително.Проучванията показват, че озонът може да окисли амонячния азот до нитрит и нитрита до нитрат.Концентрацията на амонячен азот във водата намалява с увеличаване на времето, а скоростта на отстраняване на амонячен азот е около 82%.CuO-Mn02-Ce02 се използва като композитен катализатор за третиране на отпадъчни води с амонячен азот.Експерименталните резултати показват, че окислителната активност на новоприготвения композитен катализатор е значително подобрена и подходящите условия на процеса са 255 ℃, 4,2 MPa и pH = 10,8.При третирането на отпадъчни води с амонячен азот с първоначална концентрация от 1023 mg/L, скоростта на отстраняване на амонячен азот може да достигне 98% в рамките на 150 минути, достигайки националния вторичен стандарт (50 mg/L) за изхвърляне.

Каталитичното действие на фотокатализатор TiO2, поддържан от зеолит, беше изследвано чрез изследване на скоростта на разграждане на амонячен азот в разтвор на сярна киселина.Резултатите показват, че оптималната дозировка на фотокатализатор Ti02/зеолит е 1,5 g/L и времето за реакция е 4 часа при ултравиолетово облъчване.Степента на отстраняване на амонячен азот от отпадъчни води може да достигне 98,92%.Изследван е ефектът на отстраняване на високо съдържание на желязо и нано-брадичен диоксид под ултравиолетова светлина върху фенолен и амонячен азот.Резултатите показват, че скоростта на отстраняване на амонячен азот е 97,5%, когато рН=9,0 се приложи към разтвора на амонячен азот с концентрация 50 mg/L, което е със 7,8% и 22,5% по-високо от това само на високо съдържание на желязо или китайски диоксид.

Методът на каталитично окисление има предимствата на висока ефективност на пречистване, прост процес, малка площ на дъното и т.н. и често се използва за третиране на отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот.Трудността на приложението е как да се предотврати загубата на катализатор и защитата от корозия на оборудването.

⑤метод на електрохимично окисление

Методът на електрохимично окисление се отнася до метода за отстраняване на замърсители във водата чрез използване на електроокисление с каталитична активност.Влияещите фактори са плътност на тока, дебит на входа, време на изход и време за решение на точката.

Изследвано е електрохимичното окисление на амонячно-азотни отпадъчни води в електролитна клетка с циркулиращ поток, където положителното е Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 мрежово електричество, а отрицателното е Ti мрежово електричество.Резултатите показват, че когато концентрацията на хлоридни йони е 400mg/L, първоначалната концентрация на амонячен азот е 40mg/L, скоростта на входящия поток е 600mL/min, плътността на тока е 20mA/cm, а електролитното време е 90min, амонякът скоростта на отстраняване на азот е 99,37%.Това показва, че електролитното окисляване на амонячно-азотни отпадъчни води има добра перспектива за приложение.

3. Биохимичен процес на отстраняване на азот

①цялата нитрификация и денитрификация

Цялостният процес на нитрификация и денитрификация е вид биологичен метод, който се използва широко от дълго време в момента.Той превръща амонячния азот в отпадъчните води в азот чрез поредица от реакции като нитрификация и денитрификация под действието на различни микроорганизми, така че да се постигне целта на пречистването на отпадъчните води.Процесът на нитрификация и денитрификация за отстраняване на амонячен азот трябва да премине през два етапа:

Реакция на нитрификация: Реакцията на нитрификация се извършва от аеробни автотрофни микроорганизми.В аеробно състояние неорганичният азот се използва като източник на азот за превръщане на NH4+ в NO2- и след това се окислява до NO3-.Процесът на нитрификация може да бъде разделен на два етапа.Във втория етап нитритът се превръща в нитрат (NO3-) от нитрифициращи бактерии, а нитритът се превръща в нитрат (NO3-) от нитрифициращи бактерии.

Реакция на денитрификация: Реакцията на денитрификация е процесът, при който денитрифициращите бактерии редуцират нитритния азот и нитратния азот до газообразен азот (N2) в състояние на хипоксия.Денитрифициращите бактерии са хетеротрофни микроорганизми, повечето от които принадлежат към амфиктични бактерии.В състояние на хипоксия те използват кислород в нитрата като акцептор на електрони и органична материя (БПК компонент в канализацията) като донор на електрони, за да осигурят енергия и да бъдат окислени и стабилизирани.

Инженерните приложения на целия процес на нитрификация и денитрификация включват главно AO, A2O, окислителна канавка и т.н., което е по-зрял метод, използван в индустрията за биологично отстраняване на азот.

Целият метод на нитрификация и денитрификация има предимствата на стабилен ефект, проста работа, липса на вторично замърсяване и ниска цена.Този метод има и някои недостатъци, като източникът на въглерод трябва да се добави, когато съотношението C/N в отпадъчните води е ниско, изискването за температура е сравнително строго, ефективността е ниска при ниска температура, площта е голяма, търсенето на кислород е голям и някои вредни вещества като йони на тежки метали имат притискащ ефект върху микроорганизмите, които трябва да бъдат отстранени преди извършването на биологичния метод.В допълнение, високата концентрация на амонячен азот в отпадъчните води също има инхибиращ ефект върху процеса на нитрификация.Следователно трябва да се извърши предварителна обработка преди обработката на отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот, така че концентрацията на отпадъчни води с амонячен азот да е по-малка от 500 mg/L.Традиционният биологичен метод е подходящ за третиране на отпадъчни води с ниска концентрация на амонячен азот, съдържащи органични вещества, като битови отпадъчни води, химически отпадъчни води и др.

②Едновременна нитрификация и денитрификация (SND)

Когато нитрификацията и денитрификацията се извършват заедно в един и същ реактор, това се нарича денитрификация с едновременно разграждане (SND).Разтвореният кислород в отпадъчните води е ограничен от скоростта на дифузия, за да се получи градиент на разтворен кислород в зоната на микросредата върху микробния флокул или биофилм, което прави градиента на разтворения кислород върху външната повърхност на микробния флокул или биофилма благоприятен за растеж и размножаване на аеробни нитрифициращи бактерии и амонични бактерии.Колкото по-дълбоко във флокула или мембрана, толкова по-ниска е концентрацията на разтворен кислород, което води до аноксична зона, където доминират денитрифициращите бактерии.По този начин се образува едновременно процес на смилане и денитрификация.Факторите, влияещи върху едновременното смилане и денитрификация, са стойност на PH, температура, алкалност, източник на органичен въглерод, разтворен кислород и възраст на утайката.

Съществува едновременна нитрификация/денитрификация в окислителната канавка на Карусел и концентрацията на разтворен кислород между аерираното работно колело в окислителната канавка на Карусел постепенно намалява, а разтвореният кислород в долната част на окислителната канавка на Карусел е по-нисък от този в горната част .Скоростите на образуване и консумация на нитратен азот във всяка част на канала са почти еднакви, а концентрацията на амонячен азот в канала винаги е много ниска, което показва, че реакциите на нитрификация и денитрификация протичат едновременно в окислителния канал на Карусел.

Проучването върху пречистването на битови отпадни води показва, че колкото по-висок е CODCr, толкова по-пълна е денитрификацията и толкова по-добро е отстраняването на TN.Ефектът на разтворения кислород върху едновременната нитрификация и денитрификация е голям.Когато разтвореният кислород се контролира на 0,5~2 mg/L, общият ефект на отстраняване на азота е добър.В същото време методът на нитрификация и денитрификация спестява реактора, съкращава времето за реакция, има ниска консумация на енергия, спестява инвестиции и е лесно да се поддържа стабилна стойност на pH.

③Кратко разграждане и денитрификация

В същия реактор бактериите, окисляващи амоняка, се използват за окисляване на амоняка до нитрит при аеробни условия и след това нитритът се денитрифицира директно, за да се получи азот с органична материя или външен източник на въглерод като донор на електрони при условия на хипоксия.Факторите на влияние на нитрификацията и денитрификацията с малък обсег са температура, свободен амоняк, стойност на pH и разтворен кислород.

Влияние на температурата върху краткотрайна нитрификация на общински отпадни води без морска вода и общински отпадни води с 30% морска вода.Експерименталните резултати показват, че: за общинската канализация без морска вода, повишаването на температурата е благоприятно за постигане на нитрификация в къси разстояния.Когато делът на морската вода в битовите отпадни води е 30%, краткотрайна нитрификация може да се постигне по-добре при условия на средна температура.Технологичният университет в Делфт разработи процеса SHARON, използването на висока температура (около 30-4090) е благоприятно за разпространението на нитритни бактерии, така че нитритните бактерии губят конкуренцията, докато чрез контролиране на възрастта на утайката за елиминиране на нитритни бактерии, така че че реакцията на нитрификация в нитритния стадий.

Въз основа на разликата в афинитета към кислорода между нитритните бактерии и нитритните бактерии, Лабораторията за микробиална екология в Гент разработи процеса OLAND за постигане на натрупване на нитритен азот чрез контролиране на разтворения кислород за елиминиране на нитритни бактерии.

Резултатите от пилотния тест за третиране на отпадъчни води от коксуване чрез нитрификация и денитрификация с малък обсег показват, че когато входящите концентрации на COD, амонячен азот, TN и фенол са 1201,6,510,4,540,1 и 110,4mg/L, средната COD на отпадъчните води, амонячен азот Концентрациите на TN и фенол са съответно 197,1, 14,2, 181,5 и 0,4 mg/L.Съответните проценти на отстраняване бяха съответно 83,6%, 97,2%, 66,4% и 99,6%.

Процесът на нитрификация и денитрификация с къси разстояния не преминава през нитратния етап, спестявайки въглеродния източник, необходим за биологично отстраняване на азот.Има определени предимства за отпадъчни води с амонячен азот с ниско съотношение C/N.Нитрификацията и денитрификацията с малък обхват имат предимствата на по-малко утайки, кратко време за реакция и спестяване на обем на реактора.Нитрификацията и денитрификацията с малък обсег обаче изискват стабилно и трайно натрупване на нитрит, така че как ефективно да се инхибира активността на нитрифициращите бактерии става ключът.

④ Анаеробно окисление на амоняк

Анаеробното амоксидиране е процес на директно окисление на амонячен азот до азот от автотрофни бактерии при условия на хипоксия, с азотен азот или азотен азот като акцептор на електрони.

Изследвани са ефектите на температурата и PH върху биологичната активност на anammoX.Резултатите показват, че оптималната реакционна температура е 30 ℃ и стойността на pH е 7,8.Проучена е осъществимостта на анаеробния реактор ammoX за пречистване на отпадъчни води с висока соленост и висока концентрация на азот.Резултатите показват, че високата соленост значително инхибира активността на anammoX и това инхибиране е обратимо.Анаеробната амокс активност на неклиматизираната утайка е с 67,5% по-ниска от тази на контролната утайка при соленост от 30g.L-1(NaC1).AnammoX активността на аклиматизираната утайка е с 45,1% по-ниска от тази на контролата.Когато аклиматизираната утайка беше прехвърлена от среда с висока соленост в среда с ниска соленост (без саламура), анаеробната ammoX активност се увеличи с 43,1%.Реакторът обаче е предразположен към влошаване на функционирането си, когато работи при висока соленост за дълго време.

В сравнение с традиционния биологичен процес, анаеробният ammoX е по-икономична технология за биологично отстраняване на азот без допълнителен източник на въглерод, ниска нужда от кислород, без нужда от реагенти за неутрализиране и по-малко производство на утайки.Недостатъците на анаеробния ammox са, че скоростта на реакцията е бавна, обемът на реактора е голям и източникът на въглерод е неблагоприятен за анаеробния amMOX, което има практическо значение за разрешаване на отпадъчни води от амонячен азот с лоша биоразградимост.

4. процес на отделяне и адсорбция на азот

① мембранен метод за разделяне

Методът за разделяне на мембраната е да се използва селективната пропускливост на мембраната за селективно разделяне на компонентите в течността, така че да се постигне целта за отстраняване на амонячен азот.Включително обратна осмоза, нанофилтрация, деамонизираща мембрана и електродиализа.Факторите, влияещи върху разделянето на мембраната, са характеристиките на мембраната, налягане или напрежение, стойност на pH, температура и концентрация на амонячен азот.

Според качеството на водата на отпадъчните води с амонячен азот, зауствани от топилна инсталация за редкоземни метали, експериментът с обратна осмоза е извършен със симулирани отпадъчни води с NH4C1 и NaCI.Установено е, че при същите условия обратната осмоза има по-висока скорост на отстраняване на NaCl, докато NHCl има по-висока скорост на производство на вода.Степента на отстраняване на NH4C1 е 77,3% след обработка с обратна осмоза, която може да се използва като предварителна обработка на отпадъчни води с амонячен азот.Технологията за обратна осмоза може да спести енергия, добра термична стабилност, но устойчивостта на хлор, устойчивостта на замърсяване е лоша.

Използван е процес на разделяне на биохимична нанофилтрационна мембрана за третиране на инфилтрата от депото, така че 85%~90% от пропускливата течност се изхвърля съгласно стандарта и само 0%~15% от концентрираната канализационна течност и калта се връщат обратно в резервоар за боклук.Ozturki и др.третира инфилтрата от депото на Одайери в Турция с нанофилтрационна мембрана и степента на отстраняване на амонячен азот е около 72%.Нанофилтрационната мембрана изисква по-ниско налягане от мембраната за обратна осмоза, лесна за работа.

Мембранната система за отстраняване на амоняк обикновено се използва при третиране на отпадъчни води с високо съдържание на амониев азот.Амонячният азот във водата има следния баланс: NH4- +OH-= NH3+H2O при работа, съдържащата амоняк отпадъчна вода тече в корпуса на мембранния модул, а абсорбиращата киселина течност тече в тръбата на мембраната модул.Когато PH на отпадъчните води се повиши или температурата се повиши, равновесието ще се измести надясно и амониевият йон NH4- се превръща в свободен газообразен NH3.По това време газообразният NH3 може да навлезе в течната фаза за абсорбиране на киселина в тръбата от фазата на отпадъчните води в черупката през микропорите на повърхността на кухите влакна, които се абсорбират от киселинния разтвор и незабавно се превръщат в йонен NH4-.Поддържайте PH на отпадъчните води над 10 и температурата над 35 ° C (под 50 ° C), така че NH4 във фазата на отпадъчните води непрекъснато да се превръща в NH3 към миграцията на абсорбционната течна фаза.В резултат на това концентрацията на амонячен азот в страната на отпадъчните води непрекъснато намалява.Течната фаза на киселинна абсорбция, тъй като има само киселина и NH4-, образува много чиста амониева сол и достига определена концентрация след непрекъсната циркулация, която може да бъде рециклирана.От една страна, използването на тази технология може значително да подобри скоростта на отстраняване на амонячен азот в отпадъчните води, а от друга страна, може да намали общите оперативни разходи на системата за пречистване на отпадъчни води.

②метод на електродиализа

Електродиализата е метод за отстраняване на разтворени твърди вещества от водни разтвори чрез прилагане на напрежение между мембранните двойки.Под действието на напрежението амонячните йони и другите йони в амонячно-азотните отпадъчни води се обогатяват през мембраната в концентрираната вода, съдържаща амоняк, така че да се постигне целта на отстраняване.

Методът на електродиализа беше използван за третиране на неорганични отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот и постигна добри резултати.За 2000-3000 mg / L отпадъчни води с амонячен азот, степента на отстраняване на амонячен азот може да бъде повече от 85%, а концентрираната амонячна вода може да се получи с 8,9%.Количеството електроенергия, изразходвано по време на работата на електродиализата, е пропорционално на количеството амонячен азот в отпадъчните води.Електродиализното третиране на отпадъчни води не е ограничено от pH стойност, температура и налягане и е лесно за работа.

Предимствата на мембранното разделяне са високо възстановяване на амонячен азот, проста работа, стабилен ефект на третиране и липса на вторично замърсяване.Въпреки това, при третирането на отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот, с изключение на деамонизираната мембрана, други мембрани са лесни за натрупване и запушване, а регенерацията и обратното промиване са чести, което увеличава разходите за обработка.Следователно този метод е по-подходящ за предварителна обработка или отпадъчни води с ниска концентрация на амонячен азот.

③ Йонообменен метод

Йонообменният метод е метод за отстраняване на амонячен азот от отпадъчни води чрез използване на материали със силна селективна адсорбция на амонячни йони.Често използваните адсорбционни материали са активен въглен, зеолит, монтморилонит и обменна смола.Зеолитът е вид силико-алуминат с триизмерна пространствена структура, правилна структура на порите и дупки, сред които клиноптилолитът има силен селективен адсорбционен капацитет за амонячни йони и ниска цена, така че обикновено се използва като адсорбционен материал за отпадъчни води с амонячен азот в инженерството.Факторите, влияещи върху лечебния ефект на клиноптилолит, включват размер на частиците, концентрация на влияващ амонячен азот, време на контакт, стойност на pH и т.н.

Адсорбционният ефект на зеолита върху амонячния азот е очевиден, следван от ранита, а ефектът на почвата и керамизита е слаб.Основният начин за отстраняване на амонячен азот от зеолита е йонен обмен, а физическият адсорбционен ефект е много малък.Йонообменният ефект на керамита, почвата и ранита е подобен на физическия адсорбционен ефект.Капацитетът на адсорбция на четирите пълнителя намалява с повишаване на температурата в диапазона от 15-35 ℃ и се увеличава с повишаване на стойността на рН в диапазона 3-9.Адсорбционното равновесие се достига след 6 часа колебание.

Проучена е осъществимостта на отстраняване на амонячен азот от инфилтрата от сметищата чрез адсорбция на зеолит.Експерименталните резултати показват, че всеки грам зеолит има ограничен адсорбционен потенциал от 15,5 mg амонячен азот, когато размерът на частиците на зеолита е 30-16 меша, скоростта на отстраняване на амонячен азот достига 78,5% и при същото време на адсорбция, дозировка и размера на частиците на зеолита, колкото по-висока е концентрацията на амонячен азот, толкова по-висока е скоростта на адсорбция и е възможно зеолитът като адсорбент да отстрани амонячния азот от инфилтрата.В същото време се посочва, че степента на адсорбция на амонячен азот от зеолит е ниска и е трудно за зеолита да достигне наситен адсорбционен капацитет при практическа работа.

Изследван е ефектът на премахване на биологичния слой от зеолит върху азот, ХПК и други замърсители в симулирана селска канализация.Резултатите показват, че скоростта на отстраняване на амонячен азот от биологичен зеолитен слой е повече от 95%, а отстраняването на нитратен азот е силно повлияно от хидравличното време на престой.

Йонообменният метод има предимствата на малка инвестиция, прост процес, удобна работа, нечувствителност към отрова и температура и повторно използване на зеолит чрез регенериране.Въпреки това, при третиране на отпадъчни води с висока концентрация на амонячен азот, регенерацията е честа, което носи неудобства в операцията, така че трябва да се комбинира с други методи за третиране с амонячен азот или да се използва за третиране на отпадъчни води с ниска концентрация на амонячен азот.

Производител и доставчик на зеолит 4A на едро |EVERBRIGHT (cnchemist.com)