1. Apa amonia nitrogen?
Amonia nitrogen mengacu pada amonia dalam bentuk amonia bebas (atau amonia non-ionik, NH3) atau amonia ionik (NH4+). PH yang lebih tinggi dan proporsi amonia bebas yang lebih tinggi; Sebaliknya, proporsi garam amonium tinggi.
Amonia nitrogen adalah nutrisi dalam air, yang dapat menyebabkan eutrofikasi air, dan merupakan oksigen utama yang memakan polutan dalam air, yang beracun bagi ikan dan beberapa organisme air.
Efek berbahaya utama amonia nitrogen pada organisme akuatik adalah amonia bebas, yang toksisitasnya lebih besar dari garam amonium, dan meningkat dengan meningkatnya alkalinitas. Toksisitas nitrogen amonia terkait erat dengan nilai pH dan suhu air air kolam, secara umum, semakin tinggi nilai pH dan suhu air, semakin kuat toksisitas.
Dua Metode Kololimetri Sensitivitas Perkiraan yang biasa digunakan untuk menentukan amonia adalah metode reagen Nessler klasik dan metode fenol-hipoklorit. Titrasi dan metode listrik juga umumnya digunakan untuk menentukan amonia; Ketika kandungan nitrogen amonia tinggi, metode titrasi distilasi juga dapat digunakan. (Standar nasional termasuk metode reagen Nath, spektrofotometri asam salisilat, distilasi - metode titrasi)
2. Proses penghapusan nitrogen fisik dan kimia
① Metode curah hujan kimia
Metode presipitasi kimia, juga dikenal sebagai metode presipitasi MAP, adalah untuk menambahkan magnesium dan asam fosfat atau hidrogen fosfat ke air limbah yang mengandung amonia nitrogen, sehingga NH4+ dalam air limbah bereaksi dengan mg+ po4- dalam larutan molekul. Menghapus amonia nitrogen. Magnesium amonium fosfat, umumnya dikenal sebagai struvite, dapat digunakan sebagai kompos, aditif tanah atau tahan api untuk membangun produk struktural. Persamaan reaksi adalah sebagai berikut:
Mg ++ NH4 + + PO4 - = MGNH4P04
Faktor utama yang mempengaruhi efek pengobatan presipitasi kimia adalah nilai pH, suhu, konsentrasi amonia nitrogen dan rasio molar (N (Mg+): N (NH4+): N (P04-)). Hasilnya menunjukkan bahwa ketika nilai pH adalah 10 dan rasio molar magnesium, nitrogen dan fosfor adalah 1,2: 1: 1.2, efek pengobatan lebih baik.
Menggunakan magnesium klorida dan disodium hidrogen fosfat sebagai agen endapan, hasilnya menunjukkan bahwa efek pengobatan lebih baik ketika nilai pH adalah 9,5 dan rasio molar magnesium, nitrogen dan fosfor adalah 1,2: 1: 1.
Hasilnya menunjukkan bahwa MGC12+NA3PO4.12H20 lebih unggul dari kombinasi agen pengendap lainnya. Ketika nilai pH adalah 10,0, suhunya adalah 30 ℃, N (mg+): n (NH4+): N (p04-) = 1: 1: 1, konsentrasi massa amonia nitrogen dalam air limbah setelah pengadukan selama 30 menit dikurangi dari 222mg/L sebelum pengolahan menjadi 17mg/L, dan tingkat removal adalah 92.3%.
Metode presipitasi kimia dan metode membran cair digabungkan untuk pengobatan air limbah amonia nitrogen industri konsentrasi tinggi. Di bawah kondisi optimalisasi proses presipitasi, laju penghilangan amonia nitrogen mencapai 98,1%, dan kemudian pengobatan lebih lanjut dengan metode film cair mengurangi konsentrasi nitrogen amonia menjadi 0,005g/L, mencapai standar emisi kelas satu nasional.
Efek penghilangan ion logam divalen (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) selain Mg+pada amonia nitrogen di bawah aksi fosfat diselidiki. Proses baru presipitasi peta curah hujan CASO4 diusulkan untuk air limbah amonium sulfat. Hasilnya menunjukkan bahwa regulator NaOH tradisional dapat diganti dengan kapur.
Keuntungan dari metode presipitasi kimia adalah bahwa ketika konsentrasi air limbah amonia nitrogen tinggi, penerapan metode lain terbatas, seperti metode biologis, metode klorinasi titik istirahat, metode pemisahan membran, metode pertukaran ion, dll. Pada saat ini, metode presipitasi kimia dapat digunakan untuk pra-perawatan. Efisiensi penghapusan metode presipitasi kimia lebih baik, dan tidak dibatasi oleh suhu, dan operasinya sederhana. Lumpur yang diendapkan yang mengandung magnesium amonium fosfat dapat digunakan sebagai pupuk gabungan untuk mewujudkan pemanfaatan limbah, sehingga mengimbangi bagian dari biaya; Jika dapat dikombinasikan dengan beberapa perusahaan industri yang menghasilkan air limbah fosfat dan perusahaan yang menghasilkan air garam, ia dapat menghemat biaya farmasi dan memfasilitasi aplikasi skala besar.
Kerugian dari metode presipitasi kimia adalah bahwa karena pembatasan produk kelarutan amonium magnesium fosfat, setelah amonia nitrogen dalam air limbah mencapai konsentrasi tertentu, efek pemindahan tidak jelas dan biaya input meningkat pesat. Oleh karena itu, metode presipitasi kimia harus digunakan dalam kombinasi dengan metode lain yang cocok untuk pengobatan lanjutan. Jumlah reagen yang digunakan besar, lumpur yang diproduksi besar, dan biaya perawatannya tinggi. Pengenalan ion klorida dan residu fosfor selama dosis bahan kimia dapat dengan mudah menyebabkan polusi sekunder.
Produsen dan Pemasok Aluminium Sulfat Grosir | Everbright (cnchemist.com)
Produsen dan Pemasok Sodium Fosfat Dibasic Grosir | Everbright (cnchemist.com)
②Blow off Metode
The removal of ammonia nitrogen by blowing method is to adjust the pH value to alkaline, so that the ammonia ion in the wastewater is converted to ammonia, so that it mainly exists in the form of free ammonia, and then the free ammonia is taken out of the wastewater through the carrier gas, so as to achieve the purpose of removing ammonia nitrogen. Faktor utama yang mempengaruhi efisiensi peniup adalah nilai pH, suhu, rasio gas-cair, laju aliran gas, konsentrasi awal dan sebagainya. Saat ini, metode blow-off banyak digunakan dalam pengolahan air limbah dengan konsentrasi tinggi amonia nitrogen.
Penghapusan amonia nitrogen dari lindi landfill dengan metode blow-off dipelajari. Ditemukan bahwa faktor-faktor kunci yang mengendalikan efisiensi blow-off adalah suhu, rasio gas-cair dan nilai pH. Ketika suhu air lebih besar dari 2590, rasio gas-cair adalah sekitar 3500, dan pH sekitar 10,5, laju pemindahan dapat mencapai lebih dari 90% untuk lindi landfill dengan konsentrasi amonia nitrogen setinggi 2000-4000mg/L. Hasilnya menunjukkan bahwa ketika pH = 11,5, suhu pengupasan adalah 80cc dan waktu pengupasan adalah 120 menit, laju penghilangan amonia nitrogen dalam air limbah dapat mencapai 99,2%.
Efisiensi blow-off air limbah amonia nitrogen konsentrasi tinggi dilakukan oleh menara ledakan arus balik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi blow-off meningkat dengan meningkatnya nilai pH. Semakin besar rasio gas-cair, semakin besar kekuatan pendorong transfer massa pengupasan amonia, dan efisiensi pengupasan juga meningkat.
Penghapusan amonia nitrogen dengan metode blowing efektif, mudah dioperasikan dan mudah dikendalikan. Nitrogen amonia yang meledak dapat digunakan sebagai penyerap dengan asam sulfat, dan uang asam sulfat yang dihasilkan dapat digunakan sebagai pupuk. Metode blow-off adalah teknologi yang umum digunakan untuk penghapusan nitrogen fisik dan kimia saat ini. Namun, metode blow-off memiliki beberapa kelemahan, seperti penskalaan yang sering di menara blow-off, efisiensi penghilangan nitrogen amonia rendah pada suhu rendah, dan polusi sekunder yang disebabkan oleh gas blow-off. Metode blow-off umumnya dikombinasikan dengan metode pengolahan air limbah amonia nitrogen lainnya untuk pretreat air limbah amonia nitrogen konsentrasi tinggi.
③Break Point Klorinasi
Mekanisme pengangkatan amonia dengan break point klorinasi adalah bahwa gas klorin bereaksi dengan amonia untuk menghasilkan gas nitrogen yang tidak berbahaya, dan N2 melarikan diri ke atmosfer, membuat sumber reaksi berlanjut ke kanan. Formula reaksi adalah:
HOCL NH4 + + 1.5 -> 0,5 N2 H20 H ++ Cl - 1,5 + 2.5 + 1.5)
Ketika gas klorin ditransfer ke air limbah ke titik tertentu, kandungan klorin bebas dalam air rendah, dan konsentrasi amonia adalah nol. Ketika jumlah gas klorin melewati titik, jumlah klorin bebas di dalam air akan meningkat, oleh karena itu, titik tersebut disebut titik istirahat, dan klorinasi dalam keadaan ini disebut klorinasi titik break.
Metode klorinasi titik istirahat digunakan untuk mengolah air limbah pengeboran setelah nitrogen amonia, dan efek pengobatan secara langsung dipengaruhi oleh proses peniup nitrogen amonia pretreatment. Ketika 70% dari amonia nitrogen dalam air limbah dihilangkan dengan proses peniup dan kemudian diobati dengan klorinasi titik break, konsentrasi massa nitrogen amonia dalam limbah kurang dari 15mg/L. Zhang Shengli et al. Simulasi air limbah amonia nitrogen dengan konsentrasi massa 100mg/L sebagai objek penelitian, dan hasil penelitian menunjukkan bahwa faktor utama dan sekunder yang mempengaruhi penghilangan amonia nitrogen dengan oksidasi natrium hipoklorit adalah rasio kuantitas klorin terhadap amonia nitrogen, waktu reaksi, dan nilai pH.
Metode klorinasi titik istirahat memiliki efisiensi penghilangan nitrogen yang tinggi, laju penghilangan dapat mencapai 100%, dan konsentrasi amonia dalam air limbah dapat dikurangi menjadi nol. Efeknya stabil dan tidak terpengaruh oleh suhu; Lebih sedikit peralatan investasi, respons yang cepat dan lengkap; Ini memiliki efek sterilisasi dan desinfeksi pada badan air. Lingkup penerapan metode klorinasi titik istirahat adalah bahwa konsentrasi air limbah amonia nitrogen kurang dari 40mg/L, sehingga metode klorinasi titik istirahat sebagian besar digunakan untuk pengolahan lanjutan air limbah amonia nitrogen. Persyaratan penggunaan dan penyimpanan yang aman tinggi, biaya perawatan tinggi, dan produk sampingan kloramin dan organik terklorinasi akan menyebabkan polusi sekunder.
Metode oksidasi katalitik
Metode oksidasi katalitik adalah melalui aksi katalis, di bawah suhu dan tekanan tertentu, melalui oksidasi udara, bahan organik dan amonia dalam limbah dapat dioksidasi dan didekomposisi menjadi zat yang tidak berbahaya seperti CO2, N2 dan H2O, untuk mencapai tujuan pemurnian.
Faktor -faktor yang mempengaruhi efek oksidasi katalitik adalah karakteristik katalis, suhu, waktu reaksi, nilai pH, konsentrasi amonia nitrogen, tekanan, intensitas pengadukan dan sebagainya.
Proses degradasi nitrogen amonia ozonasi dipelajari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketika nilai pH meningkat, semacam radikal dengan kemampuan oksidasi yang kuat diproduksi, dan laju oksidasi secara signifikan dipercepat. Studi menunjukkan bahwa ozon dapat mengoksidasi amonia nitrogen menjadi nitrit dan nitrit menjadi nitrat. Konsentrasi amonia nitrogen dalam air berkurang dengan meningkatnya waktu, dan laju penghilangan amonia nitrogen adalah sekitar 82%. Cuo-MN02-CE02 digunakan sebagai katalis komposit untuk mengobati air limbah amonia nitrogen. Hasil percobaan menunjukkan bahwa aktivitas oksidasi katalis komposit yang baru disiapkan secara signifikan ditingkatkan, dan kondisi proses yang sesuai adalah 255 ℃, 4.2MPA dan pH = 10.8. Dalam pengolahan air limbah amonia nitrogen dengan konsentrasi awal 1023mg/L, laju penghilangan amonia nitrogen dapat mencapai 98% dalam 150 menit, mencapai standar pelepasan nasional (50mg/L).
Kinerja katalitik fotokatalis TiO2 yang didukung zeolit diselidiki dengan mempelajari tingkat degradasi amonia nitrogen dalam larutan asam sulfat. Hasilnya menunjukkan bahwa dosis optimal fotokatalis Ti02/ Zeolite adalah 1,5g/ L dan waktu reaksi adalah 4H di bawah iradiasi ultraviolet. Tingkat penghilangan amonia nitrogen dari air limbah dapat mencapai 98,92%. Efek penghilangan besi tinggi dan nano-chin dioksida di bawah sinar ultraviolet pada fenol dan amonia nitrogen dipelajari. Hasilnya menunjukkan bahwa laju penghilangan amonia nitrogen adalah 97,5% ketika pH = 9,0 diterapkan pada larutan amonia nitrogen dengan konsentrasi 50mg/L, yang merupakan 7,8% dan 22,5% lebih tinggi daripada zat besi atau chine dioksida tinggi saja.
Metode oksidasi katalitik memiliki keunggulan efisiensi pemurnian tinggi, proses sederhana, area bawah kecil, dll., Dan sering digunakan untuk mengobati air limbah amonia nitrogen konsentrasi tinggi. Kesulitan aplikasi adalah bagaimana mencegah hilangnya katalis dan perlindungan korosi peralatan.
Metode oksidasi elektrokimia
Metode oksidasi elektrokimia mengacu pada metode menghilangkan polutan dalam air dengan menggunakan elektrooksidasi dengan aktivitas katalitik. Faktor yang mempengaruhi adalah kepadatan arus, laju aliran masuk, waktu outlet dan waktu solusi titik.
Oksidasi elektrokimia air limbah amonia-nitrogen dalam sel elektrolitik aliran yang bersirkulasi dipelajari, di mana yang positif adalah listrik jaringan Ti/Ru02-tiO2-IR02-SNO2 dan negatifnya adalah listrik jaringan Ti. Hasilnya menunjukkan bahwa ketika konsentrasi ion klorida adalah 400mg/L, konsentrasi amonia nitrogen awal adalah 40mg/L, laju aliran influen adalah 600ml/menit, kepadatan saat ini adalah 20mA/cm, dan waktu elektrolit adalah 90 menit, tingkat pembuangan amonia nitrogen adalah 99,37%. Ini menunjukkan bahwa oksidasi elektrolitik air limbah amonia-nitrogen memiliki prospek aplikasi yang baik.
3. Proses Penghapusan Nitrogen Biokimia
① Seluruh nitrifikasi dan denitrifikasi
Nitrifikasi dan denitrifikasi seluruh proses adalah semacam metode biologis yang telah banyak digunakan untuk waktu yang lama saat ini. Ini mengubah amonia nitrogen dalam air limbah menjadi nitrogen melalui serangkaian reaksi seperti nitrifikasi dan denitrifikasi di bawah aksi berbagai mikroorganisme, sehingga dapat mencapai tujuan pengolahan air limbah. Proses nitrifikasi dan denitrifikasi untuk menghilangkan nitrogen amonia perlu melalui dua tahap:
Reaksi nitrifikasi: Reaksi nitrifikasi diselesaikan oleh mikroorganisme autotrofik aerobik. Dalam keadaan aerobik, nitrogen anorganik digunakan sebagai sumber nitrogen untuk mengubah NH4+ menjadi NO2-, dan kemudian dioksidasi menjadi NO3-. Proses nitrifikasi dapat dibagi menjadi dua tahap. Pada tahap kedua, nitrit dikonversi menjadi nitrat (NO3-) dengan nitrifikasi bakteri, dan nitrit dikonversi menjadi nitrat (NO3-) oleh bakteri nitrifikasi.
Reaksi Denitrifikasi: Reaksi denitrifikasi adalah proses di mana bakteri denitrifikasi mengurangi nitrogen nitrit dan nitrogen nitrat menjadi nitrogen gas (N2) dalam keadaan hipoksia. Bakteri denitrifikasi adalah mikroorganisme heterotrofik, yang sebagian besar milik bakteri amfiktik. Dalam keadaan hipoksia, mereka menggunakan oksigen dalam nitrat sebagai akseptor elektron dan bahan organik (komponen BOD dalam limbah) sebagai donor elektron untuk menyediakan energi dan teroksidasi dan distabilkan.
Seluruh proses nitrifikasi dan aplikasi rekayasa denitrifikasi terutama mencakup AO, A2O, parit oksidasi, dll., Yang merupakan metode yang lebih matang yang digunakan dalam industri pemindahan nitrogen biologis.
Seluruh metode nitrifikasi dan denitrifikasi memiliki keunggulan efek stabil, operasi sederhana, tidak ada polusi sekunder dan biaya rendah. Metode ini juga memiliki beberapa kelemahan, seperti sumber karbon harus ditambahkan ketika rasio C/N dalam air limbah rendah, persyaratan suhu relatif ketat, efisiensinya rendah pada suhu rendah, area tersebut besar, permintaan oksigen besar, dan beberapa zat berbahaya seperti ion heavy memiliki efek penekanan pada mikroorganisme, yang perlu di -hexing. Selain itu, konsentrasi tinggi amonia nitrogen di air limbah juga memiliki efek penghambatan pada proses nitrifikasi. Oleh karena itu, pretreatment harus dilakukan sebelum pengolahan air limbah amonia nitrogen konsentrasi tinggi sehingga konsentrasi air limbah amonia nitrogen kurang dari 500mg/L. Metode biologis tradisional cocok untuk pengolahan air limbah amonia nitrogen konsentrasi rendah yang mengandung bahan organik, seperti limbah domestik, air limbah kimia, dll.
Nitrifikasi dan denitrifikasi (SND) yang buruk
Ketika nitrifikasi dan denitrifikasi dilakukan bersama dalam reaktor yang sama, itu disebut Denitrifikasi Pencernaan Simultan (SND). Oksigen terlarut dalam air limbah dibatasi oleh laju difusi untuk menghasilkan gradien oksigen terlarut di daerah lingkungan mikro pada flok mikroba atau biofilm, yang membuat gradien oksigen terlarut pada permukaan luar bektor mikroba atau biofilm kondusif untuk pertumbuhan dan propagasi aerobik. Semakin dalam ke flok atau membran, semakin rendah konsentrasi oksigen terlarut, menghasilkan zona anoksik di mana bakteri denitrifikasi mendominasi. Sehingga membentuk proses pencernaan dan denitrifikasi simultan. Faktor -faktor yang mempengaruhi pencernaan dan denitrifikasi simultan adalah nilai pH, suhu, alkalinitas, sumber karbon organik, oksigen terlarut dan usia lumpur.
Nitrifikasi/denitrifikasi simultan ada di parit oksidasi carroousel, dan konsentrasi oksigen terlarut antara impeller aerasi di parit oksidasi carroousel secara bertahap menurun, dan oksigen terlarut di bagian bawah parit oksidasi carrousel lebih rendah dari pada bagian atas. Laju pembentukan dan konsumsi nitrogen nitrat di setiap bagian saluran hampir sama, dan konsentrasi amonia nitrogen dalam saluran selalu sangat rendah, yang menunjukkan bahwa reaksi nitrifikasi dan denitrifikasi terjadi secara bersamaan dalam saluran oksidasi karangan.
Studi tentang pengobatan limbah domestik menunjukkan bahwa semakin tinggi codcr, semakin lengkap denitrifikasi dan semakin baik penghapusan TN. Efek oksigen terlarut pada nitrifikasi dan denitrifikasi simultan sangat bagus. Ketika oksigen terlarut dikendalikan pada 0,5 ~ 2mg/L, efek penghilangan total nitrogen baik. Pada saat yang sama, metode nitrifikasi dan denitrifikasi menghemat reaktor, memperpendek waktu reaksi, memiliki konsumsi energi yang rendah, menghemat investasi, dan mudah untuk menjaga nilai pH stabil.
③ Pencernaan dan Denitrifikasi Range
Dalam reaktor yang sama, bakteri pengoksidasi amonia digunakan untuk mengoksidasi amonia menjadi nitrit dalam kondisi aerobik, dan kemudian nitrit secara langsung didenitrifikasi untuk menghasilkan nitrogen dengan bahan organik atau sumber karbon eksternal sebagai donor elektron dalam kondisi hipoksia. Faktor pengaruh nitrifikasi dan denitrifikasi jarak pendek adalah suhu, amonia bebas, nilai pH dan oksigen terlarut.
Pengaruh suhu pada nitrifikasi jarak pendek limbah kota tanpa air laut dan limbah kota dengan air laut 30%. Hasil percobaan menunjukkan bahwa: untuk limbah kota tanpa air laut, meningkatkan suhu kondusif untuk mencapai nitrifikasi jarak pendek. Ketika proporsi air laut dalam limbah domestik adalah 30%, nitrifikasi jarak pendek dapat dicapai lebih baik dalam kondisi suhu menengah. Universitas Teknologi Delft mengembangkan proses Sharon, penggunaan suhu tinggi (sekitar 30-4090) kondusif untuk proliferasi bakteri nitrit, sehingga bakteri nitrit kehilangan persaingan, sementara dengan mengendalikan usia lumpur untuk menghilangkan bakteri nitrit, sehingga reaksi nitrifikasi pada tahap nitrit.
Berdasarkan perbedaan afinitas oksigen antara bakteri nitrit dan bakteri nitrit, laboratorium ekologi mikroba gent mengembangkan proses OLAND untuk mencapai akumulasi nitrogen nitrit dengan mengendalikan oksigen terlarut untuk menghilangkan bakteri nitrit.
The pilot test results of the treatment of coking wastewater by short-range nitrification and denitrification show that when the influent COD, ammonia nitrogen,TN and phenol concentrations are 1201.6,510.4,540.1 and 110.4mg/L, the average effluent COD, ammonia nitrogen,TN and phenol concentrations are 197.1,14.2,181.5 dan 0,4mg/L, masing -masing. Tingkat penghapusan yang sesuai adalah 83,6%, 97,2%, 66,4%dan 99,6%, masing -masing.
Proses nitrifikasi dan denitrifikasi jarak pendek tidak melalui tahap nitrat, menghemat sumber karbon yang diperlukan untuk menghilangkan nitrogen biologis. Ini memiliki keunggulan tertentu untuk air limbah amonia nitrogen dengan rasio C/N rendah. Nitrifikasi dan denitrifikasi jarak pendek memiliki keunggulan lumpur yang lebih sedikit, waktu reaksi pendek dan menghemat volume reaktor. Namun, nitrifikasi dan denitrifikasi jarak pendek membutuhkan akumulasi nitrit yang stabil dan tahan lama, jadi bagaimana cara menghambat aktivitas bakteri nitrifikasi secara efektif menjadi kuncinya.
④ oksidasi amonia anaerob
Ammoksidasi anaerob adalah proses oksidasi langsung amonia nitrogen menjadi nitrogen oleh bakteri autotrofik di bawah kondisi hipoksia, dengan nitrogen nitrat atau nitrogen nitro sebagai akseptor elektron.
Efek suhu dan pH pada aktivitas biologis anammox dipelajari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu reaksi optimal adalah 30 ℃ dan nilai pH adalah 7,8. Kelayakan reaktor ammox anaerob untuk mengobati salinitas tinggi dan air limbah nitrogen konsentrasi tinggi dipelajari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa salinitas tinggi secara signifikan menghambat aktivitas ANAMMOX, dan penghambatan ini dapat dibalik. Aktivitas ammox anaerob dari lumpur yang tidak teraklimasi adalah 67,5% lebih rendah dari lumpur kontrol di bawah salinitas 30g.l-1 (NAC1). Aktivitas Anammox dari lumpur yang terbuat dari lumpur adalah 45,1% lebih rendah dari kontrol. Ketika lumpur aklimatasi ditransfer dari lingkungan salinitas tinggi ke lingkungan salinitas rendah (tidak ada air garam), aktivitas ammox anaerob meningkat sebesar 43,1%. Namun, reaktor rentan untuk berfungsi ketika berjalan dalam salinitas tinggi untuk waktu yang lama.
Dibandingkan dengan proses biologis tradisional, ammox anaerob adalah teknologi penghapusan nitrogen biologis yang lebih ekonomis tanpa sumber karbon tambahan, permintaan oksigen rendah, tidak perlu reagen untuk dinetralkan, dan lebih sedikit produksi lumpur. Kerugian dari ammox anaerob adalah bahwa kecepatan reaksi lambat, volume reaktor besar, dan sumber karbon tidak menguntungkan bagi ammox anaerob, yang memiliki signifikansi praktis untuk menyelesaikan air limbah nitrogen amonia dengan biodegradabilitas yang buruk.
4. Proses pemindahan nitrogen pemasangan dan adsorpsi
① Metode pemisahan membran
Metode pemisahan membran adalah dengan menggunakan permeabilitas selektif dari membran untuk secara selektif memisahkan komponen dalam cairan, sehingga dapat mencapai tujuan penghapusan nitrogen amonia. Termasuk osmosis terbalik, nanofiltrasi, membran deammoniating dan elektrodialisis. Faktor -faktor yang mempengaruhi pemisahan membran adalah karakteristik membran, tekanan atau tegangan, nilai pH, suhu dan konsentrasi amonia nitrogen.
Menurut kualitas air air limbah amonia nitrogen yang dikeluarkan oleh smelter tanah jarang, percobaan osmosis terbalik dilakukan dengan air limbah simulasi NH4C1 dan NACI. Ditemukan bahwa dalam kondisi yang sama, osmosis terbalik memiliki tingkat penghilangan NACI yang lebih tinggi, sedangkan NHCL memiliki tingkat produksi air yang lebih tinggi. Tingkat penghilangan NH4C1 adalah 77,3% setelah pengobatan osmosis terbalik, yang dapat digunakan sebagai pretreatment air limbah amonia nitrogen. Teknologi osmosis terbalik dapat menghemat energi, stabilitas termal yang baik, tetapi resistensi klorin, resistensi polusi buruk.
Proses pemisahan membran nanofiltrasi biokimia digunakan untuk mengobati lindi tempat pembuangan sampah, sehingga 85% ~ 90% dari cairan permeabel dikeluarkan sesuai dengan standar, dan hanya 0% ~ 15% dari cairan limbah terkonsentrasi dan lumpur dikembalikan ke tangki sampah. Ozturki et al. Diperlakukan lindi TPA Odayeri di Turki dengan membran nanofiltrasi, dan tingkat penghilangan amonia nitrogen adalah sekitar 72%. Membran nanofiltrasi membutuhkan tekanan yang lebih rendah daripada membran osmosis terbalik, mudah dioperasikan.
Sistem membran pengumpulan amonia umumnya digunakan dalam pengolahan air limbah dengan nitrogen amonia tinggi. Nitrogen amonia dalam air memiliki keseimbangan berikut: NH4- +OH- = NH3 +H2O beroperasi, air limbah yang mengandung amonia mengalir dalam cangkang modul membran, dan aliran cairan yang menyerap asam dalam pipa modul membran. Ketika pH air limbah meningkat atau suhu naik, keseimbangan akan bergeser ke kanan, dan ion amonium NH4- menjadi gas bebas NH3. Pada saat ini, gas NH3 dapat memasuki fase cairan penyerapan asam dalam pipa dari fase air limbah dalam cangkang melalui mikropori pada permukaan serat berongga, yang diserap oleh larutan asam dan segera menjadi ionik NH4-. Jaga pH air limbah di atas 10, dan suhu di atas 35 ° C (di bawah 50 ° C), sehingga NH4 dalam fase air limbah akan terus menjadi NH3 ke migrasi fase cairan penyerapan. Akibatnya, konsentrasi amonia nitrogen di sisi air limbah menurun terus menerus. Fase cairan penyerapan asam, karena hanya ada asam dan NH4-, membentuk garam amonium yang sangat murni, dan mencapai konsentrasi tertentu setelah sirkulasi kontinu, yang dapat didaur ulang. Di satu sisi, penggunaan teknologi ini dapat sangat meningkatkan laju penghilangan amonia nitrogen di air limbah, dan di sisi lain, dapat mengurangi total biaya operasi sistem pengolahan air limbah.
Metode ELECTRODIALYSIS
Elektrodialisis adalah metode untuk menghilangkan padatan terlarut dari larutan berair dengan menerapkan tegangan antara pasangan membran. Di bawah aksi tegangan, ion amonia dan ion lain dalam air limbah amonia-nitrogen diperkaya melalui membran dalam air pekat yang mengandung amonia, sehingga dapat mencapai tujuan pemindahan.
Metode elektrodialisis digunakan untuk mengobati air limbah anorganik dengan konsentrasi tinggi amonia nitrogen dan mencapai hasil yang baik. Untuk air limbah amonia nitrogen 2000-3000mg /L amonia, laju penghilangan amonia nitrogen dapat lebih dari 85%, dan air amonia yang terkonsentrasi dapat diperoleh sebesar 8,9%. Jumlah listrik yang dikonsumsi selama pengoperasian elektrodialisis sebanding dengan jumlah amonia nitrogen di air limbah. Pengobatan elektrodialisis air limbah tidak dibatasi oleh nilai pH, suhu dan tekanan, dan mudah dioperasikan.
Keuntungan pemisahan membran adalah pemulihan amonia nitrogen yang tinggi, operasi sederhana, efek pengobatan yang stabil dan tidak ada polusi sekunder. Namun, dalam pengolahan air limbah amonia nitrogen konsentrasi tinggi, kecuali untuk membran deammoniated, membran lain mudah untuk skala dan menyumbat, dan regenerasi dan backwashing sering, meningkatkan biaya perawatan. Oleh karena itu, metode ini lebih cocok untuk pretreatment atau air limbah amonia nitrogen konsentrasi rendah.
③ metode pertukaran ion
Metode pertukaran ion adalah metode untuk menghilangkan amonia nitrogen dari air limbah dengan menggunakan bahan dengan adsorpsi selektif yang kuat dari ion amonia. Bahan adsorpsi yang umum digunakan adalah karbon aktif, zeolit, montmorillonite dan resin pertukaran. Zeolit adalah sejenis silico-aluminate dengan struktur spasial tiga dimensi, struktur pori reguler dan lubang, di antaranya klinoptilolit memiliki kapasitas adsorpsi selektif yang kuat untuk ion amonia dan harga rendah, sehingga biasanya digunakan sebagai bahan adsorpsi untuk air lahan nitrogen amonia dalam rekayasa. Faktor -faktor yang mempengaruhi efek pengobatan klinoptilolit termasuk ukuran partikel, konsentrasi amonia nitrogen yang berpengaruh, waktu kontak, nilai pH dan sebagainya.
Efek adsorpsi zeolit pada amonia nitrogen jelas, diikuti oleh ranit, dan efek tanah dan ceramisite buruk. Cara utama untuk menghilangkan nitrogen amonia dari zeolit adalah pertukaran ion, dan efek adsorpsi fisik sangat kecil. Efek pertukaran ion dari ceramite, tanah dan ranit mirip dengan efek adsorpsi fisik. Kapasitas adsorpsi dari keempat pengisi menurun dengan peningkatan suhu dalam kisaran 15-35 ℃, dan meningkat dengan peningkatan nilai pH dalam kisaran 3-9. Keseimbangan adsorpsi tercapai setelah osilasi 6 jam.
Kelayakan menghilangkan nitrogen amonia dari lindi TPA oleh adsorpsi zeolit dipelajari. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa setiap gram zeolit memiliki potensi adsorpsi terbatas 15,5mg amonia nitrogen, ketika ukuran partikel zeolit adalah 30-16 mesh, laju penghilangan amonia nitrogen, tingkat adsorpsi yang lebih tinggi, dosis dan ukuran zeolit, dan ukuran zeolit, dosis pino, dosis zeolit, ukuran zeolit, ukuran non-non-nonikal, dosis dosis zeolit, ukuran zeolit, panci, dosis zeolit, ukuran zeolit, nonra, dosis dosis zeolit, ukuran zeolit, panci, dosis zeolit, ukuran zeolit, nonra, dosis zeolite, ukuran zeolit, nol, dosis zeolit, ukuran zeolit, nonra, dosis zeolite, ukuran zeolit, nonra, dosis zeolit, ukuran zeolit, nonra, dosis zeolite, ukuran zeolit, nol, dosis zeolite, ukuran zeolit, nolit, dan layak bagi zeolit sebagai adsorben untuk menghilangkan nitrogen amonia dari lindi. Pada saat yang sama, ditunjukkan bahwa laju adsorpsi amonia nitrogen oleh zeolit rendah, dan sulit bagi zeolit untuk mencapai kapasitas adsorpsi saturasi dalam operasi praktis.
Efek penghilangan lapisan zeolit biologis pada nitrogen, cod dan polutan lainnya dalam limbah desa yang disimulasikan dipelajari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju penghilangan amonia nitrogen oleh bed zeolit biologis lebih dari 95%, dan penghapusan nitrogen nitrat sangat dipengaruhi oleh waktu tinggal hidrolik.
Metode pertukaran ion memiliki keunggulan investasi kecil, proses sederhana, operasi yang nyaman, ketidakpekaan terhadap racun dan suhu, dan penggunaan kembali zeolit dengan regenerasi. Namun, ketika mengolah air limbah amonia nitrogen konsentrasi tinggi, regenerasi sering terjadi, yang membawa ketidaknyamanan pada operasi, sehingga perlu dikombinasikan dengan metode pengolahan nitrogen amonia lainnya, atau digunakan untuk mengobati konsentrasi rendah amonia nitrogen air limbah.
Produsen dan Pemasok Zeolite Grosir 4A | Everbright (cnchemist.com)
Waktu posting: Jul-10-2024
