Kemikalie och process för att avlägsna ammoniakkväve från vatten

1. Vad är ammoniakkväve?

Ammoniakkväve avser ammoniak i form av fri ammoniak (eller nonjonisk ammoniak, NH3) eller jonisk ammoniak (NH4+). Högre pH och högre andel fri ammoniak; däremot är andelen ammoniumsalt hög.

Ammoniakkväve är ett näringsämne i vatten, vilket kan leda till övergödning av vattnet, och är det viktigaste syreförbrukande föroreningsämnet i vatten, vilket är giftigt för fiskar och vissa vattenlevande organismer.

Den huvudsakliga skadliga effekten av ammoniakkväve på vattenlevande organismer är fri ammoniak, vars toxicitet är dussintals gånger större än ammoniumsaltets, och ökar med ökande alkalinitet. Ammoniakkvävetoxicitet är nära relaterad till pH-värdet och vattentemperaturen i bassängvattnet. Generellt sett gäller att ju högre pH-värde och vattentemperatur, desto starkare är toxiciteten.

Två kolorimetriska metoder med ungefärlig känslighet som vanligtvis används för att bestämma ammoniak är den klassiska Nessler-reagensmetoden och fenolhypokloritmetoden. Titreringar och elektriska metoder används också ofta för att bestämma ammoniak. När ammoniakkvävehalten är hög kan destillationstitreringsmetoden också användas. (Nationella standarder inkluderar Naths reagensmetod, salicylsyraspektrofotometri och destillationstitreringsmetoden.)

2. Fysisk och kemisk kväveborttagningsprocess

① Kemisk utfällningsmetod

Kemisk utfällningsmetod, även känd som MAP-utfällningsmetod, går ut på att tillsätta magnesium och fosforsyra eller vätefosfat till avloppsvattnet som innehåller ammoniakkväve, så att NH4+ i avloppsvattnet reagerar med Mg+ och PO4- i en vattenlösning för att generera ammoniummagnesiumfosfatutfällning. Molekylformeln är MgNH4P04.6H20, för att uppnå syftet att avlägsna ammoniakkväve. Magnesiumammoniumfosfat, allmänt känt som struvit, kan användas som kompost, jordtillsats eller flamskyddsmedel för byggnadskonstruktioner. Reaktionsekvationen är följande:

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

De viktigaste faktorerna som påverkar behandlingseffekten av kemisk utfällning är pH-värde, temperatur, ammoniak-kvävekoncentration och molförhållandet (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)). Resultaten visar att när pH-värdet är 10 och molförhållandet magnesium, kväve och fosfor är 1,2:1:1,2, är behandlingseffekten bättre.

Med användning av magnesiumklorid och dinatriumvätefosfat som utfällningsmedel visar resultaten att behandlingseffekten är bättre när pH-värdet är 9,5 och molförhållandet mellan magnesium, kväve och fosfor är 1,2:1:1.

Resultaten visar att MgC12+Na3PO4.12H20 är överlägset andra kombinationer av utfällningsmedel. När pH-värdet är 10,0, temperaturen är 30 ℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-) = 1:1:1, minskar masskoncentrationen av ammoniakkväve i avloppsvattnet efter omrörning i 30 minuter från 222 mg/L före behandling till 17 mg/L, och reningsgraden är 92,3 %.

Kemisk utfällningsmetod och flytande membranmetoden kombinerades för behandling av industriellt ammoniak-kväveavloppsvatten med hög koncentration. Under optimering av utfällningsprocessen nådde avskiljningsgraden av ammoniak-kväve 98,1 %, och ytterligare behandling med flytande filmmetoden minskade ammoniak-kvävekoncentrationen till 0,005 g/L, vilket uppnådde den nationella förstklassiga utsläppsstandarden.

Effekten av borttagning av tvåvärda metalljoner (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) utöver Mg+ på ammoniakkväve under inverkan av fosfat undersöktes. En ny process med CaSO4-utfällning-MAP-utfällning föreslogs för ammoniumsulfatavloppsvatten. Resultaten visar att den traditionella NaOH-regulatorn kan ersättas med kalk.

Fördelen med kemisk utfällningsmetod är att när koncentrationen av ammoniak-kväveavloppsvatten är hög, är tillämpningen av andra metoder begränsad, såsom biologisk metod, brytpunktskloreringsmetod, membranseparationsmetod, jonbytesmetod, etc. För närvarande kan kemisk utfällningsmetod användas för förbehandling. Avlägsningseffektiviteten hos kemisk utfällningsmetod är bättre, den är inte begränsad av temperatur, och operationen är enkel. Det utfällda slammet som innehåller magnesiumammoniumfosfat kan användas som ett kompositgödselmedel för att realisera avfallsutnyttjande, vilket kompenserar en del av kostnaden. Om det kan kombineras med vissa industriföretag som producerar fosfatavloppsvatten och företag som producerar saltlösning, kan det spara läkemedelskostnader och underlätta storskalig tillämpning.

Nackdelen med kemisk utfällningsmetod är att på grund av begränsad löslighet av ammoniummagnesiumfosfat i avloppsvattnet, blir borttagningseffekten inte uppenbar efter att ammoniakkvävet i avloppsvattnet når en viss koncentration och insatskostnaden ökar kraftigt. Därför bör kemisk utfällningsmetod användas i kombination med andra metoder som är lämpliga för avancerad behandling. Mängden reagens som används är stor, det producerade slammet är stort och behandlingskostnaden är hög. Tillförseln av kloridjoner och kvarvarande fosfor under doseringen av kemikalier kan lätt orsaka sekundär förorening.

Partihandel med tillverkare och leverantör av aluminiumsulfat | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

Tillverkare och leverantör av dibasiskt natriumfosfat i grossistledet | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

②avblåsningsmetod

Avlägsnande av ammoniakkväve med blåsmetoden går ut på att justera pH-värdet till alkaliskt, så att ammoniakjonen i avloppsvattnet omvandlas till ammoniak, så att den huvudsakligen existerar i form av fri ammoniak, och sedan avlägsnas den fria ammoniaken från avloppsvattnet genom bärgasen för att uppnå syftet att avlägsna ammoniakkväve. De viktigaste faktorerna som påverkar blåseffektiviteten är pH-värde, temperatur, gas-vätskeförhållande, gasflödeshastighet, initialkoncentration och så vidare. För närvarande används blåsningsmetoden i stor utsträckning vid behandling av avloppsvatten med hög koncentration av ammoniakkväve.

Avlägsnande av ammoniakväve från deponilakvatten med hjälp av avblåsningsmetoden studerades. Det visade sig att de viktigaste faktorerna som styr avblåsningens effektivitet var temperatur, gas-vätskeförhållande och pH-värde. När vattentemperaturen är högre än 2590, gas-vätskeförhållandet är cirka 3500 och pH-värdet är cirka 10,5, kan avlägsningshastigheten nå mer än 90 % för deponilakvattnet med en ammoniakkvävekoncentration så hög som 2000-4000 mg/L. Resultaten visar att när pH=11,5, avdrivningstemperaturen är 80°C och avdrivningstiden är 120 minuter, kan avlägsningshastigheten för ammoniakkväve i avloppsvatten nå 99,2 %.

Utblåsningseffektiviteten för högkoncentrerat ammoniak-kväveavloppsvatten mättes med ett motströmsutblåsningstorn. Resultaten visade att utblåsningseffektiviteten ökade med ökande pH-värde. Ju större gas-vätskeförhållandet är, desto större är drivkraften för massöverföringen av ammoniakstrippning, och även strippningseffektiviteten ökar.

Avlägsnandet av ammoniakväve genom blåsningsmetoden är effektivt, enkelt att använda och lätt att kontrollera. Det blåsta ammoniakvävet kan användas som absorbator med svavelsyra, och det genererade svavelsyravärdet kan användas som gödningsmedel. Avblåsningsmetoden är en vanligt förekommande teknik för fysisk och kemisk kväveavlägsnande för närvarande. Avblåsningsmetoden har dock vissa nackdelar, såsom frekvent beläggning i avblåsningstornet, låg effektivitet för avlägsning av ammoniakväve vid låg temperatur och sekundär förorening orsakad av avblåsningsgasen. Avblåsningsmetoden kombineras vanligtvis med andra metoder för behandling av avloppsvatten med ammoniakväve för att förbehandla avloppsvatten med hög koncentration av ammoniakväve.

③Brytpunktsklorering

Mekanismen för ammoniakborttagning genom brytpunktsklorering är att klorgas reagerar med ammoniak för att producera ofarlig kvävgas, och N2 släpps ut i atmosfären, vilket gör att reaktionskällan fortsätter åt höger. Reaktionsformeln är:

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

När klorgas överförs till avloppsvattnet till en viss punkt är halten av fritt klor i vattnet låg och ammoniakkoncentrationen noll. När mängden klorgas passerar punkten ökar mängden fritt klor i vattnet, därför kallas punkten för brytpunkten, och kloreringen i detta tillstånd kallas för brytpunktsklorering.

Brytpunktskloreringsmetoden används för att behandla borrningsavloppsvatten efter ammoniakkväveblåsning, och behandlingseffekten påverkas direkt av förbehandlingen av ammoniakkväveblåsningsprocessen. När 70 % av ammoniakkvävet i avloppsvattnet avlägsnas genom blåsningsprocessen och sedan behandlas med brytpunktsklorering, är masskoncentrationen av ammoniakkväve i avloppsvattnet mindre än 15 mg/L. Zhang Shengli et al. använde simulerat ammoniakkväveavloppsvatten med en masskoncentration på 100 mg/L som forskningsobjekt, och forskningsresultaten visade att de huvudsakliga och sekundära faktorerna som påverkar avlägsnandet av ammoniakkväve genom oxidation av natriumhypoklorit var mängdförhållandet mellan klor och ammoniakkväve, reaktionstid och pH-värde.

Brytpunktskloreringsmetoden har hög kväveavlägsningseffektivitet, avlägsningshastigheten kan nå 100 % och ammoniakkoncentrationen i avloppsvatten kan reduceras till noll. Effekten är stabil och påverkas inte av temperaturen; Mindre investeringsutrustning, snabb och fullständig respons; Den har en steriliserings- och desinfektionseffekt på vattendrag. Tillämpningsområdet för brytpunktskloreringsmetoden är att koncentrationen av ammoniak-kväveavloppsvatten är mindre än 40 mg/L, så brytpunktskloreringsmetoden används mestadels för avancerad behandling av ammoniak-kväveavloppsvatten. Kravet på säker användning och lagring är högt, behandlingskostnaden är hög och biprodukterna kloraminer och klorerade organiska ämnen orsakar sekundär förorening.

④katalytisk oxidationsmetod

Katalytisk oxidationsmetod är genom katalysatorns inverkan. Under en viss temperatur och tryck kan organiskt material och ammoniak i avloppsvatten oxideras och sönderdelas till ofarliga ämnen som CO2, N2 och H2O genom luftoxidation för att uppnå reningsändamål.

Faktorerna som påverkar effekten av katalytisk oxidation är katalysatoregenskaper, temperatur, reaktionstid, pH-värde, ammoniakkvävekoncentration, tryck, omrörningsintensitet och så vidare.

Nedbrytningsprocessen för ozoniserat ammoniakväve studerades. Resultaten visade att när pH-värdet ökade producerades en typ av HO-radikal med stark oxidationsförmåga, och oxidationshastigheten accelererades avsevärt. Studier visar att ozon kan oxidera ammoniakväve till nitrit och nitrit till nitrat. Koncentrationen av ammoniakväve i vatten minskar med tiden, och borttagningshastigheten för ammoniakväve är cirka 82 %. CuO-Mn02-Ce02 användes som en kompositkatalysator för att behandla ammoniakväveavloppsvatten. De experimentella resultaten visar att oxidationsaktiviteten hos den nyframställda kompositkatalysatorn förbättras avsevärt, och de lämpliga processförhållandena är 255 ℃, 4,2 MPa och pH=10,8. Vid behandling av ammoniakväveavloppsvatten med en initial koncentration på 1023 mg/L kan borttagningshastigheten för ammoniakväve nå 98 % inom 150 minuter, vilket når den nationella sekundära utsläppsstandarden (50 mg/L).

Den katalytiska prestandan hos zeolitbärad TiO2-fotokatalysator undersöktes genom att studera nedbrytningshastigheten för ammoniakväve i svavelsyralösning. Resultaten visar att den optimala doseringen av Ti02/zeolitfotokatalysator är 1,5 g/L och reaktionstiden är 4 timmar under ultraviolett bestrålning. Avlägsningshastigheten för ammoniakväve från avloppsvatten kan nå 98,92%. Avlägsningseffekten av högjärnhalt och nano-kindioxid under ultraviolett ljus på fenol- och ammoniakväve studerades. Resultaten visar att avlägsningshastigheten för ammoniakväve är 97,5% när pH=9,0 appliceras på ammoniakvävelösningen med en koncentration på 50 mg/L, vilket är 7,8% respektive 22,5% högre än för enbart högjärnhalt eller kindioxid.

Katalytisk oxidationsmetod har fördelarna med hög reningseffektivitet, enkel process, liten bottenyta etc., och används ofta för att behandla avloppsvatten med hög koncentration av ammoniak och kväve. Svårigheten vid tillämpningen är hur man förhindrar förlust av katalysator och korrosionsskydd för utrustning.

⑤elektrokemisk oxidationsmetod

Elektrokemisk oxidationsmetod avser metoden att avlägsna föroreningar i vatten genom att använda elektrooxidation med katalytisk aktivitet. De påverkande faktorerna är strömtäthet, inloppsflödeshastighet, utloppstid och punktlösningstid.

Den elektrokemiska oxidationen av ammoniak-kväve-avloppsvatten i en cirkulerande elektrolytisk cell studerades, där den positiva är Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2-nätelektricitet och den negativa är Ti-nätelektricitet. Resultaten visar att när kloridjonkoncentrationen är 400 mg/L är den initiala ammoniak-kvävekoncentrationen 40 mg/L, det inkommande flödet är 600 ml/min, strömtätheten är 20 mA/cm² och den elektrolytiska tiden är 90 minuter, varvid ammoniak-kväveborttagningshastigheten är 99,37 %. Det visar att elektrolytisk oxidation av ammoniak-kväve-avloppsvatten har goda tillämpningsmöjligheter.

3. Biokemisk kväveborttagningsprocess

①hela nitrifikationen och denitrifikationen

Helprocessnitrifikation och denitrifikation är en typ av biologisk metod som har använts flitigt under lång tid. Den omvandlar ammoniakkväve i avloppsvatten till kväve genom en serie reaktioner, såsom nitrifikation och denitrifikation, under inverkan av olika mikroorganismer, för att uppnå syftet med avloppsrening. Nitrifikations- och denitrifikationsprocessen för att avlägsna ammoniakkväve måste gå igenom två steg:

Nitrifikationsreaktion: Nitrifikationsreaktionen genomförs av aeroba autotrofa mikroorganismer. I aerobt tillstånd används oorganiskt kväve som kvävekälla för att omvandla NH4+ till NO2-, och sedan oxideras det till NO3-. Nitrifikationsprocessen kan delas in i två steg. I det andra steget omvandlas nitrit till nitrat (NO3-) av nitrifierande bakterier, och nitrit omvandlas till nitrat (NO3-) av nitrifierande bakterier.

Denitrifikationsreaktion: Denitrifikationsreaktion är den process där denitrifikationsbakterier reducerar nitritkväve och nitratkväve till gasformigt kväve (N2) i hypoxi. Denitrifikationsbakterier är heterotrofa mikroorganismer, varav de flesta tillhör amfitiska bakterier. I hypoxi använder de syre i nitrat som elektronacceptor och organiskt material (BOD-komponent i avloppsvatten) som elektrondonator för att tillhandahålla energi och oxideras och stabiliseras.

Hela processen med nitrifikation och denitrifikation inkluderar huvudsakligen AO, A2O, oxidationsdiken etc., vilket är en mer mogen metod som används inom biologisk kväverensningsindustrin.

Hela nitrifikations- och denitrifikationsmetoden har fördelarna med stabil effekt, enkel drift, ingen sekundär förorening och låg kostnad. Denna metod har också vissa nackdelar, såsom att kolkällan måste tillsättas när C/N-förhållandet i avloppsvattnet är lågt, temperaturkraven är relativt strikta, effektiviteten är låg vid låg temperatur, arean är stor, syrebehovet är stort och vissa skadliga ämnen som tungmetalljoner har en pressande effekt på mikroorganismer, vilka måste avlägsnas innan den biologiska metoden utförs. Dessutom har den höga koncentrationen av ammoniakkväve i avloppsvattnet också en hämmande effekt på nitrifikationsprocessen. Därför bör förbehandling utföras före behandling av högkoncentrerat ammoniakkväveavloppsvatten så att koncentrationen av ammoniakkväveavloppsvatten är mindre än 500 mg/L. Den traditionella biologiska metoden är lämplig för behandling av lågkoncentrerat ammoniakkväveavloppsvatten som innehåller organiskt material, såsom hushållsavloppsvatten, kemiskt avloppsvatten etc.

②Samtidig nitrifikation och denitrifikation (SND)

När nitrifikation och denitrifikation utförs tillsammans i samma reaktor kallas det samtidig rötning och denitrifikation (SND). Det lösta syret i avloppsvatten begränsas av diffusionshastigheten för att producera en gradient av löst syre i mikromiljön på den mikrobiella flocken eller biofilmen, vilket gör att gradienten av löst syre på den yttre ytan av den mikrobiella flocken eller biofilmen bidrar till tillväxt och förökning av aeroba nitrifierande bakterier och ammoniakbakterier. Ju djupare in i flocken eller membranet man befinner sig, desto lägre är koncentrationen av löst syre, vilket resulterar i en anoxisk zon där denitrifikationsbakterier dominerar. Därmed bildas en samtidig rötning och denitrifikationsprocess. Faktorer som påverkar samtidig rötning och denitrifikation är pH-värde, temperatur, alkalinitet, organiskt kolinnehåll, löst syre och slammets ålder.

Samtidig nitrifikation/denitrifikation förekom i Carrousel-oxidationsdiket, och koncentrationen av löst syre mellan det luftade impellern i Carrousel-oxidationsdiket minskade gradvis, och det lösta syret i den nedre delen av Carrousel-oxidationsdiket var lägre än i den övre delen. Bildnings- och konsumtionshastigheterna för nitratkväve i varje del av kanalen är nästan lika, och koncentrationen av ammoniakkväve i kanalen är alltid mycket låg, vilket indikerar att nitrifikations- och denitrifikationsreaktionerna sker samtidigt i Carrousel-oxidationskanalen.

Studien av behandling av hushållsavlopp visar att ju högre CODCr, desto mer fullständig denitrifikation och desto bättre kväveborttagning. Effekten av löst syre på samtidig nitrifikation och denitrifikation är stor. När det lösta syret kontrolleras till 0,5~2 mg/L är den totala kväveborttagningseffekten god. Samtidigt sparar nitrifikations- och denitrifikationsmetoden reaktorn, förkortar reaktionstiden, har låg energiförbrukning, sparar investeringar och är lätt att hålla pH-värdet stabilt.

③Kortsiktig nedbrytning och denitrifikation

I samma reaktor används ammoniakoxiderande bakterier för att oxidera ammoniak till nitrit under aeroba förhållanden, och sedan denitrifieras nitrit direkt för att producera kväve med organiskt material eller extern kolkälla som elektrondonator under hypoxiaförhållanden. Påverkningsfaktorerna för kortsiktig nitrifikation och denitrifikation är temperatur, fri ammoniak, pH-värde och löst syre.

Temperaturens effekt på kortsiktig nitrifikation av kommunalt avloppsvatten utan havsvatten och kommunalt avloppsvatten med 30 % havsvatten. De experimentella resultaten visar att: för kommunalt avloppsvatten utan havsvatten bidrar en ökning av temperaturen till att uppnå kortsiktig nitrifikation. När andelen havsvatten i hushållsavloppsvatten är 30 % kan kortsiktig nitrifikation uppnås bättre under medeltemperaturförhållanden. Delfts tekniska universitet utvecklade SHARON-processen. Användningen av hög temperatur (cirka 30–40°C) bidrar till spridning av nitritbakterier, så att nitritbakterier förlorar konkurrens, samtidigt som nitritbakterier elimineras genom att kontrollera slammets ålder, så att nitrifikationsreaktionen sker i nitritstadiet.

Baserat på skillnaden i syreaffinitet mellan nitritbakterier och nitritbakterier utvecklade Gent Microbial Ecology Laboratory OLAND-processen för att uppnå ackumulering av nitritkväve genom att kontrollera löst syre för att eliminera nitritbakterier.

Resultaten från pilottestet för behandling av koksavloppsvatten genom kortsiktig nitrifikation och denitrifikation visar att när koncentrationerna av COD, ammoniakkväve, TN och fenol i inloppet är 1201,6, 510,4, 540,1 respektive 110,4 mg/L, är de genomsnittliga koncentrationerna av COD, ammoniakkväve, TN och fenol i utloppet 197,1, 14,2, 181,5 respektive 0,4 mg/L. Motsvarande reningsgrader var 83,6 %, 97,2 %, 66,4 % respektive 99,6 %.

Kortsiktig nitrifikation och denitrifikation går inte igenom nitratstadiet, vilket sparar den kolkälla som krävs för biologisk kväverendring. Det har vissa fördelar för ammoniakkväveavloppsvatten med lågt C/N-förhållande. Kortsiktig nitrifikation och denitrifikation har fördelarna med mindre slam, kort reaktionstid och att reaktorvolymen sparas. Kortsiktig nitrifikation och denitrifikation kräver dock stabil och varaktig ackumulering av nitrit, så hur man effektivt hämmar aktiviteten hos nitrifierande bakterier blir nyckeln.

④ Anaerob ammoniakoxidation

Anaerob ammoxidation är en process där autotrofa bakterier direkt oxiderar ammoniakkväve till kväve under hypoxi, med lustgas eller lustgas som elektronacceptor.

Effekterna av temperatur och pH på den biologiska aktiviteten hos anammoX studerades. Resultaten visade att den optimala reaktionstemperaturen var 30 ℃ och pH-värdet var 7,8. Genomförbarheten av en anaerob ammoX-reaktor för behandling av avloppsvatten med hög salthalt och hög kvävekoncentration studerades. Resultaten visade att hög salthalt signifikant hämmade anammoX-aktiviteten, och denna hämning var reversibel. Den anaeroba ammoX-aktiviteten hos det oacklimerade slammet var 67,5 % lägre än hos kontrollslammet vid en salthalt på 30 g.L-1 (NaC1). AnammoX-aktiviteten hos det acklimatiserade slammet var 45,1 % lägre än hos kontrollslammet. När det acklimatiserade slammet överfördes från en miljö med hög salthalt till en miljö med låg salthalt (ingen saltlösning) ökade den anaeroba ammoX-aktiviteten med 43,1 %. Reaktorn är dock benägen att försämra sin funktion när den körs i hög salthalt under en längre tid.

Jämfört med den traditionella biologiska processen är anaerob ammoX en mer ekonomisk biologisk kväveborttagningsteknik utan ytterligare kolkälla, låg syreförbrukning, inget behov av reagens för neutralisering och mindre slamproduktion. Nackdelarna med anaerob ammox är att reaktionshastigheten är långsam, reaktorvolymen är stor och kolkällan är ogynnsam för anaerob amMOX, vilket har praktisk betydelse för att lösa ammoniakkväveavloppsvattnet med dålig biologisk nedbrytbarhet.

4. separation och adsorption av kväveborttagningsprocess

① membranseparationsmetod

Membranseparationsmetoden använder membranets selektiva permeabilitet för att selektivt separera komponenterna i vätskan, för att uppnå syftet med ammoniakavskiljning. Detta inkluderar omvänd osmos, nanofiltrering, ammoniakavskiljning och elektrodialys. Faktorer som påverkar membranseparationen är membranegenskaper, tryck eller spänning, pH-värde, temperatur och ammoniakkvävekoncentration.

Beroende på vattenkvaliteten hos ammoniakkväveavloppsvatten som släpps ut från smältverk för sällsynta jordartsmetaller, utfördes ett omvänd osmos-experiment med NH4C1- och NaCl-simulerat avloppsvatten. Det visade sig att omvänd osmos under samma förhållanden har en högre avskiljningsgrad av NaCl, medan NHCl har en högre vattenproduktionsgrad. Avskiljningsgraden av NH4C1 är 77,3 % efter omvänd osmosbehandling, vilket kan användas som förbehandling av ammoniakkväveavloppsvatten. Omvänd osmosteknik kan spara energi, ha god termisk stabilitet, men klorbeständigheten och föroreningsbeständigheten är dålig.

En biokemisk nanofiltreringsmembranseparationsprocess användes för att behandla deponilakvattnet, så att 85 % ~ 90 % av den permeabla vätskan släpptes ut enligt standarden, och endast 0 % ~ 15 % av den koncentrerade avloppsvätskan och leran återfördes till avfallstanken. Ozturki et al. behandlade deponilakvattnet från Odayeri i Turkiet med ett nanofiltreringsmembran, och borttagningshastigheten för ammoniakkväve var cirka 72 %. Nanofiltreringsmembran kräver lägre tryck än omvänd osmos-membran och är lätt att använda.

Membransystemet för ammoniakavlägsnande används vanligtvis vid behandling av avloppsvatten med hög ammoniakhalt. Ammoniakhalten i vattnet har följande balans: NH4- + OH- = NH3 + H2O. Vid drift strömmar det ammoniakhaltiga avloppsvattnet in i membranmodulens skal och den syraabsorberande vätskan strömmar in i membranmodulens rör. När avloppsvattnets pH-värde ökar eller temperaturen stiger, förskjuts jämvikten åt höger, och ammoniumjonen NH4- blir till fri gasformig NH3. Vid denna tidpunkt kan gasformig NH3 komma in i den syraabsorberande flytande fasen i röret från avloppsvattenfasen i skalet genom mikroporerna på ytan av den ihåliga fibern, vilken absorberas av syralösningen och omedelbart blir jonisk NH4-. Håll avloppsvattnets pH-värde över 10 och temperaturen över 35 °C (under 50 °C), så att NH4 i avloppsvattenfasen kontinuerligt blir NH3 till den absorberande flytande fasen. Som ett resultat minskar koncentrationen av ammoniakhaltigt kväve i avloppsvattensidan kontinuerligt. Syraabsorptionsvätskefasen, eftersom det bara finns syra och NH4-, bildar ett mycket rent ammoniumsalt och når en viss koncentration efter kontinuerlig cirkulation, vilket kan återvinnas. Å ena sidan kan användningen av denna teknik avsevärt förbättra borttagningshastigheten för ammoniakkväve i avloppsvatten, och å andra sidan kan den minska den totala driftskostnaden för avloppsreningssystemet.

②elektrodialysmetod

Elektrodialys är en metod för att avlägsna lösta fasta ämnen från vattenlösningar genom att applicera en spänning mellan membranparen. Under spänningens inverkan berikas ammoniakjonerna och andra joner i ammoniak-kväveavloppsvattnet genom membranet i det ammoniakhaltiga koncentrerade vattnet för att uppnå syftet med avlägsnandet.

Elektrodialysmetoden användes för att behandla oorganiskt avloppsvatten med hög koncentration av ammoniakkväve och uppnådde goda resultat. För 2000-3000 mg/L ammoniakkväve i avloppsvatten kan borttagningsgraden av ammoniakkväve vara mer än 85 %, och det koncentrerade ammoniakvattnet kan erhållas med 8,9 %. Mängden el som förbrukas under elektrodialysen är proportionell mot mängden ammoniakkväve i avloppsvattnet. Elektrodialysbehandling av avloppsvatten är inte begränsad av pH-värde, temperatur och tryck, och den är enkel att använda.

Fördelarna med membranseparation är hög återvinning av ammoniakkväve, enkel drift, stabil behandlingseffekt och ingen sekundär förorening. Vid behandling av avloppsvatten med hög koncentration av ammoniakkväve, med undantag för det ammoniakfria membranet, är det dock lätt att skala och täppa till andra membran, och regenerering och backspolning är frekventa, vilket ökar behandlingskostnaden. Därför är denna metod mer lämplig för förbehandling av avloppsvatten med låg koncentration av ammoniakkväve.

③ Jonbytesmetod

Jonbytesmetoden är en metod för att avlägsna ammoniakkväve från avloppsvatten genom att använda material med stark selektiv adsorption av ammoniakjoner. De vanligt förekommande adsorptionsmaterialen är aktivt kol, zeolit, montmorillonit och jonbytarharts. Zeolit ​​är en typ av kiselaluminat med tredimensionell rumslig struktur, regelbunden porstruktur och hål, bland vilka klinoptilolit har en stark selektiv adsorptionskapacitet för ammoniakjoner och lågt pris, så det används ofta som ett adsorptionsmaterial för ammoniakkväveavloppsvatten inom teknik. Faktorer som påverkar behandlingseffekten av klinoptilolit inkluderar partikelstorlek, inkommande ammoniakkvävekoncentration, kontakttid, pH-värde och så vidare.

Zeolitens adsorptionseffekt på ammoniakkväve är uppenbar, följt av ranit, och effekten av jord och ceramisit är dålig. Det huvudsakliga sättet att avlägsna ammoniakkväve från zeolit ​​är jonbyte, och den fysikaliska adsorptionseffekten är mycket liten. Jonbyteseffekten av ceramit, jord och ranit liknar den fysikaliska adsorptionseffekten. Adsorptionskapaciteten hos de fyra fyllmedlen minskade med temperaturökningen i intervallet 15-35 ℃ och ökade med pH-ökningen i intervallet 3-9. Adsorptionsjämvikten uppnåddes efter 6 timmars oscillation.

Möjligheten att avlägsna ammoniakväve från lakvatten från deponier genom zeolitadsorption studerades. De experimentella resultaten visar att varje gram zeolit ​​har en begränsad adsorptionspotential på 15,5 mg ammoniakväve. När zeolitpartikelstorleken är 30-16 mesh når avlägsnandet av ammoniakväve 78,5 %, och under samma adsorptionstid, dosering och zeolitpartikelstorlek gäller att ju högre koncentrationen av inkommande ammoniakväve är, desto högre är adsorptionshastigheten. Det är möjligt för zeolit ​​som adsorbent att avlägsna ammoniakväve från lakvattnet. Samtidigt påpekas att adsorptionshastigheten för ammoniakväve från zeolit ​​är låg, och det är svårt för zeolit ​​att uppnå mättnadsadsorptionskapacitet i praktisk drift.

Effekten av biologisk zeolitbädds borttagning av kväve, COD och andra föroreningar i simulerat byavlopp studerades. Resultaten visar att borttagningshastigheten för ammoniakkväve med biologisk zeolitbädd är mer än 95 %, och borttagningen av nitratkväve påverkas starkt av den hydrauliska uppehållstiden.

Jonbytesmetoden har fördelarna med liten investering, enkel process, bekväm drift, okänslighet för gift och temperatur, samt återanvändning av zeolit ​​genom regenerering. Vid behandling av avloppsvatten med hög koncentration av ammoniakkväve sker regenereringen dock ofta, vilket medför olägenheter för driften, så den behöver kombineras med andra metoder för behandling av ammoniakkväve, eller användas för att behandla avloppsvatten med låg koncentration av ammoniakkväve.

Partihandel med 4A Zeolit ​​Tillverkare och Leverantör | EVERBRIGHT (cnchemist.com)