Simika sy fomba fiasa hanesorana ny azota amoniaka amin'ny rano

1. Inona no atao hoe azota amoniaka?

Ny azota amoniaka dia manondro ny amoniaka amin'ny endrika amoniaka afaka (na amoniaka tsy iônika, NH3) na amoniaka iônika (NH4+). pH ambony kokoa ary ampaham-bolan'ny amoniaka afaka betsaka kokoa; Mifanohitra amin'izany kosa, avo ny ampaham-bolan'ny sira amoniaka.

Otrikaina ao anaty rano ny azota amoniaka, izay mety hiteraka eutrophication ao anaty rano, ary io no loto lehibe mandany oksizenina ao anaty rano, izay misy poizina ho an'ny trondro sy ny zavamananaina anaty rano sasany.

Ny voka-dratsin'ny azota amoniaka amin'ny zavamananaina anaty rano dia ny amoniaka afaka, izay avo roa heny noho ny an'ny sira amoniaka ny poizina ao aminy, ary mitombo miaraka amin'ny fitomboan'ny alkaline. Mifandray akaiky amin'ny sandan'ny pH sy ny mari-pana ao anaty rano dobo ny poizina ateraky ny azota amoniaka, amin'ny ankapobeny, arakaraka ny maha-avo ny sandan'ny pH sy ny mari-pana ao anaty rano no maha-mahery ny poizina ao aminy.

Fomba roa amin'ny fandrefesana ny fahatsapana eo amin'ny amoniaka no ampiasaina matetika hamaritana ny amoniaka dia ny fomba mahazatra an'ny Nessler reagent sy ny fomba phenol-hypochlorite. Matetika ampiasaina ihany koa ny titrations sy ny fomba elektrika hamaritana ny amoniaka; Rehefa avo ny votoatin'ny azota amoniaka dia azo ampiasaina ihany koa ny fomba titration distillation. (Anisan'ny fenitra nasionaly ny fomba reagent Nath, spectrophotometry asidra salicylic, distillation - fomba titration)

2. Dingana fanesorana azota ara-batana sy simika

① Fomba fanariana simika

Ny fomba fanariana simika, fantatra ihany koa amin'ny hoe fomba fanariana MAP, dia ny fanampiana manezioma sy asidra phosphorika na hidrôzenina phosphate ao anaty rano maloto misy azota amoniaka, mba hihetsika amin'ny Mg+ sy PO4- ao anaty vahaolana rano ny NH4+ ao anaty rano maloto mba hamokarana fanariana ammonium magnesium phosphate, ny raikipohy molekiola dia MgNH4P04.6H20, mba hahatratrarana ny tanjon'ny fanesorana ny azota amoniaka. Ny manezioma ammonium phosphate, fantatra amin'ny anarana hoe struvite, dia azo ampiasaina ho zezika, fanampin-tany na fitaovana miaro amin'ny afo ho an'ny vokatra fanorenana. Toy izao ny fampitoviana fihetsika:

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

Ireo anton-javatra lehibe misy fiantraikany amin'ny vokatry ny fitsaboana simika dia ny sandan'ny pH, ny mari-pana, ny fifantohan'ny azota amoniaka ary ny tahan'ny molar (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)). Ny valiny dia mampiseho fa rehefa 10 ny sandan'ny pH ary 1.2:1:1.2 ny tahan'ny molar an'ny manezioma, azota ary phosphore, dia tsara kokoa ny vokatry ny fitsaboana.

Amin'ny fampiasana klôro magnesium sy fosfata hidrozenina disodium ho toy ny akora mpanapotika, ny valiny dia mampiseho fa tsara kokoa ny vokatry ny fitsaboana rehefa 9.5 ny sandan'ny pH ary 1.2:1:1 ny tahan'ny molar an'ny magnesium, azota ary phosphore.

Asehon'ny valiny fa tsara kokoa noho ny fitambaran'ny akora mpanala hafa ny MgC12+Na3PO4.12H20. Rehefa 10.0 ny sandan'ny pH, dia 30℃ ny mari-pana, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, dia mihena avy amin'ny 222mg/L alohan'ny fitsaboana ho 17mg/L ny fifantohan'ny azota amoniaka ao amin'ny rano maloto rehefa avy nafangaro nandritra ny 30 minitra, ary 92.3% ny tahan'ny fanesorana.

Nampiarahina ny fomba fanariana simika sy ny fomba fampiasana membrane ranoka mba hitsaboana ny rano maloto avy amin'ny azota amoniaka indostrialy be fifantohana. Tao anatin'ny fepetra fanatsarana ny fizotran'ny fanariana, nahatratra 98.1% ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka, ary avy eo ny fitsaboana fanampiny tamin'ny fomba fampiasana sarimihetsika ranoka dia nampihena ny fifantohana azota amoniaka ho 0.005g/L, ka nahatratra ny fenitra nasionaly momba ny famoahana entona kilasy voalohany.

Nodinihina ny fiantraikan'ny fanesorana ireo iôna metaly roa sosona (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) ankoatra ny Mg+ amin'ny azota amoniaka eo ambany fiantraikan'ny phosphate. Natolotra ho an'ny rano maloto ammonium sulfate ny fomba vaovao amin'ny precipitation CaSO4-MAP. Ny valiny dia mampiseho fa azo soloina sokay ny mpandrindra NaOH nentim-paharazana.

Ny tombony azo amin'ny fomba fanariana simika dia rehefa avo ny fifantohan'ny rano maloto azota amoniaka dia voafetra ny fampiasana fomba hafa, toy ny fomba biolojika, fomba fanariana klôro amin'ny teboka tapaka, fomba fanasarahana ny fonon'ny rano, fomba fifanakalozana iôna, sns. Amin'izao fotoana izao, azo ampiasaina amin'ny fitsaboana mialoha ny fomba fanariana simika. Tsara kokoa ny fahombiazan'ny fanesorana ny fomba fanariana simika, ary tsy voafetra amin'ny mari-pana, ary tsotra ny fampiasana azy. Ny fotaka mivaingana misy phosphate magnesium ammonium dia azo ampiasaina ho zezika mitambatra mba hampiasana ny fako, ka manonitra ny ampahany amin'ny vidiny; Raha azo ampiarahina amin'ny orinasa indostrialy sasany izay mamokatra rano maloto phosphate sy orinasa izay mamokatra rano masira, dia afaka mitsitsy ny vidin'ny fanafody ary manamora ny fampiharana amin'ny ambaratonga lehibe.

Ny tsy fahampian'ny fomba fanariana simika dia noho ny famerana ny vokatra mety levona amin'ny ammonium magnesium phosphate, rehefa mahatratra fifantohana voafaritra ny azota amoniaka ao anaty rano maloto dia tsy miharihary ny vokatry ny fanesorana azy ary mitombo be ny vidin'ny fampidirana. Noho izany, ny fomba fanariana simika dia tokony hampiasaina miaraka amin'ny fomba hafa mety amin'ny fitsaboana mandroso. Be dia be ny habetsahan'ny reagent ampiasaina, be ny fotaka vokarina, ary lafo ny vidin'ny fitsaboana. Ny fampidirana ion klôro sy phosphore sisa tavela mandritra ny fatra simika dia mety hiteraka fahalotoana faharoa.

Mpanamboatra sy mpamatsy solifara aliminioma ambongadiny | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

Mpanamboatra sy mpamatsy phosphate sodium dibasic ambongadiny | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

②fomba fanesorana rivotra

Ny fanesorana ny azota amoniaka amin'ny alalan'ny fomba mitsoka dia ny fanitsiana ny sandan'ny pH ho alkaline, mba hiova ho amoniaka ny ion amoniaka ao amin'ny rano maloto, ka ho hita indrindra amin'ny endrika amoniaka maimaim-poana, ary avy eo dia esorina amin'ny rano maloto amin'ny alalan'ny entona mpitondra ny amoniaka maimaim-poana, mba hahatratrarana ny tanjon'ny fanesorana ny azota amoniaka. Ny anton-javatra lehibe misy fiantraikany amin'ny fahombiazan'ny mitsoka dia ny sandan'ny pH, ny mari-pana, ny tahan'ny entona-rano, ny tahan'ny fikorianan'ny entona, ny fifantohana voalohany sy ny sisa. Amin'izao fotoana izao, ny fomba mitsoka dia ampiasaina betsaka amin'ny fitsaboana ny rano maloto misy azota amoniaka mifantoka avo lenta.

Nodinihina ny fanesorana ny azota amoniaka avy amin'ny rano maloto avy amin'ny fanariam-pako amin'ny alalan'ny fomba fanesorana amin'ny alalan'ny rivotra. Hita fa ireo anton-javatra fototra mifehy ny fahombiazan'ny fanesorana amin'ny alalan'ny rivotra dia ny mari-pana, ny tahan'ny entona-rano ary ny sandan'ny pH. Rehefa mihoatra ny 2590 ny mari-pana amin'ny rano, dia eo amin'ny 3500 eo ho eo ny tahan'ny entona-rano, ary eo amin'ny 10.5 eo ho eo ny pH, dia mety hahatratra mihoatra ny 90% ny tahan'ny fanesorana ho an'ny rano maloto avy amin'ny fanariam-pako miaraka amin'ny fifantohana azota amoniaka hatramin'ny 2000-4000mg/L. Ny valiny dia mampiseho fa rehefa pH=11.5, dia 80cC ny mari-pana fanesorana ary 120min ny fotoana fanesorana, dia mety hahatratra 99.2% ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka ao amin'ny rano maloto.

Ny fahombiazan'ny fanesorana ny rano maloto avy amin'ny azota amoniaka be fifantohana dia notanterahina tamin'ny alàlan'ny tilikambo fanesorana herinaratra mifanohitra. Ny valiny dia naneho fa nitombo ny fahombiazan'ny fanesorana ny rano miaraka amin'ny fitomboan'ny sandan'ny pH. Arakaraka ny maha lehibe ny tahan'ny entona-rano no maha lehibe ny hery manosika ny famindrana lanja fanesorana amoniaka, ary mitombo ihany koa ny fahombiazan'ny fanesorana.

Mahomby, mora ampiasaina ary mora fehezina ny fanesorana ny azota amoniaka amin'ny alalan'ny fomba mitsoka. Azo ampiasaina ho toy ny mpisintona miaraka amin'ny asidra solifara ny azota amoniaka mitsoka, ary azo ampiasaina ho zezika ny vola asidra solifara vokarina. Ny fomba mitsoka dia teknolojia ampiasaina matetika amin'ny fanesorana azota ara-batana sy simika amin'izao fotoana izao. Na izany aza, ny fomba mitsoka dia manana fatiantoka sasany, toy ny fikorianan'ny rano matetika ao amin'ny tilikambo mitsoka, ny fahombiazan'ny fanesorana azota amoniaka ambany amin'ny mari-pana ambany, ary ny fandotoana faharoa vokatry ny entona mitsoka. Ny fomba mitsoka dia matetika ampiarahina amin'ny fomba fitsaboana rano maloto amoniaka azota hafa mba hitsaboana mialoha ny rano maloto amoniaka azota be fifantohana.

③Fampidirana klôro amin'ny teboka tapaka

Ny fomba fiasan'ny fanesorana ny amoniaka amin'ny alalan'ny "break point chlorination" dia ny fihetsiky ny entona klôro amin'ny amoniaka ka mamokatra entona azota tsy mampidi-doza, ary ny N2 dia mivoaka eny amin'ny atmosfera, ka mahatonga ny loharanon'ny fihetsiketsehana hitohy miankavanana. Ny raikipohy fihetsiketsehana dia:

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

Rehefa afindra ao anaty rano maloto ny entona klôro amin'ny toerana iray, dia ambany ny votoatin'ny klôro afaka ao anaty rano, ary aotra ny fifantohan'ny amoniaka. Rehefa mandalo ny toerana ny habetsahan'ny entona klôro, dia hitombo ny habetsahan'ny klôro afaka ao anaty rano, noho izany, ny toerana dia antsoina hoe teboka tapaka, ary ny klôro amin'io toetra io dia antsoina hoe teboka tapaka klôro.

Ny fomba "break point chlorination" no ampiasaina hitsaboana ny rano maloto aorian'ny fisintonana azota amoniaka, ary ny vokatry ny fitsaboana dia misy fiantraikany mivantana amin'ny fizotran'ny fisintonana azota amoniaka mialoha. Rehefa esorina amin'ny alàlan'ny fisintonana ny 70%-n'ny azota amoniaka ao amin'ny rano maloto ary avy eo tsaboina amin'ny alàlan'ny fisintonana "break point chlorination", dia latsaky ny 15mg/L ny fifantohan'ny azota amoniaka ao amin'ny rano maloto. Zhang Shengli et al. dia naka rano maloto azota amoniaka mitovy amin'ny fifantohan'ny 100mg/L ho toy ny zavatra nodinihina, ary ny valin'ny fikarohana dia naneho fa ny anton-javatra lehibe sy faharoa izay misy fiantraikany amin'ny fanesorana ny azota amoniaka amin'ny alàlan'ny oksidasiona ny sodium hypochlorite dia ny tahan'ny habetsahan'ny klôro amin'ny azota amoniaka, ny fotoana fihetsehana, ary ny sandan'ny pH.

Ny fomba "break point chlorination" dia manana fahombiazana avo lenta amin'ny fanesorana azota, mety hahatratra 100% ny tahan'ny fanesorana, ary azo ahena ho aotra ny fifantohan'ny amoniaka ao anaty rano maloto. Marin-toerana ny vokany ary tsy voakasiky ny mari-pana; Tsy dia mampiasa fitaovana firy, haingana sy feno ny valiny; Manana fiantraikany amin'ny fanadiovana sy famonoana otrikaretina amin'ny rano izy io. Ny sehatry ny fampiharana ny fomba "break point chlorination" dia ny hoe latsaky ny 40mg/L ny fifantohan'ny rano maloto azota amoniaka, ka ny fomba "break point chlorination" no tena ampiasaina amin'ny fitsaboana mandroso ny rano maloto azota amoniaka. Lafo ny fampiasana sy fitahirizana azo antoka, lafo ny fitsaboana, ary ny vokatra azo avy amin'ny chloramines sy ny akora organika misy chlorine dia hiteraka fandotoana faharoa.

④fomba oksidasiôna katalitika

Ny fomba oksidasiona katalitika dia amin'ny alàlan'ny fiasan'ny katalista, eo ambanin'ny mari-pana sy tsindry sasany, amin'ny alàlan'ny oksidasiona rivotra, ny zavatra organika sy ny amoniaka ao anaty rano maloto dia azo oksidasina sy lo ho akora tsy mampidi-doza toy ny CO2, N2 ary H2O, mba hahatratrarana ny tanjon'ny fanadiovana.

Ireo anton-javatra misy fiantraikany amin'ny vokatry ny oksidasiôna katalitika dia ny toetran'ny katalista, ny mari-pana, ny fotoana fihetsehana, ny sandan'ny pH, ny fifantohan'ny azota amoniaka, ny tsindry, ny hamafin'ny fikororohana sy ny sisa.

Nodinihina ny fizotran'ny fahasimban'ny azota amoniaka misy ozona. Ny valiny dia naneho fa rehefa nitombo ny sandan'ny pH, dia nisy karazana radika HO izay manana fahafahana oksidana matanjaka, ary nihafaingana be ny tahan'ny oksidana. Ny fanadihadiana dia naneho fa ny ozona dia afaka manova ny azota amoniaka ho nitrite sy ny nitrite ho nitrate. Mihena ny fifantohan'ny azota amoniaka ao anaty rano rehefa mandeha ny fotoana, ary eo amin'ny 82% eo ho eo ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka. Ny CuO-Mn02-Ce02 dia nampiasaina ho toy ny katalista mitambatra mba hitsaboana ny rano maloto misy azota amoniaka. Ny valin'ny fanandramana dia mampiseho fa nihatsara be ny asan'ny oksidana amin'ny katalista mitambatra vao nomanina, ary ny fepetra mety amin'ny fizotrany dia 255℃, 4.2MPa ary pH=10.8. Amin'ny fitsaboana ny rano maloto misy azota amoniaka miaraka amin'ny fifantohana voalohany 1023mg/L, ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka dia afaka mahatratra 98% ao anatin'ny 150 minitra, mahatratra ny fenitra nasionaly faharoa (50mg/L) amin'ny fivoahana.

Nodinihina ny fahombiazan'ny photocatalyst TiO2 tohanan'ny zeolita tamin'ny alalan'ny fandinihana ny tahan'ny fahasimban'ny azota amoniaka ao anaty vahaolana asidra solifara. Ny valiny dia mampiseho fa ny fatra tsara indrindra amin'ny photocatalyst TiO2/zeolita dia 1.5g/L ary ny fotoana fihetsehana dia 4 ora eo ambanin'ny taratra ultraviolet. Ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka amin'ny rano maloto dia mety hahatratra 98.92%. Ny vokatry ny fanesorana vy be sy dioksida nano-chin eo ambanin'ny taratra ultraviolet amin'ny azota phenol sy amoniaka nodinihina. Ny valiny dia mampiseho fa ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka dia 97.5% rehefa ampiharina amin'ny vahaolana azota amoniaka miaraka amin'ny fifantohana 50mg/L ny pH=9.0, izay 7.8% ary 22.5% ambony noho ny vy be na dioksida sinoa irery.

Ny fomba oksidasiona katalitika dia manana tombony amin'ny fahombiazan'ny fanadiovana avo lenta, ny dingana tsotra, ny velaran'ny fanambanin'ny rano kely, sns., ary matetika ampiasaina hitsaboana ny rano maloto misy amoniaka azota mifantoka be. Ny fahasarotan'ny fampiharana dia ny fomba hisorohana ny fahaverezan'ny katalista sy ny fiarovana amin'ny harafesina amin'ny fitaovana.

⑤fomba oksidasiona elektrokimia

Ny fomba oksidasiona elektrokimia dia manondro ny fomba fanesorana ireo loto ao anaty rano amin'ny alàlan'ny oksidasiona elektrokimia misy hetsika katalitika. Ny anton-javatra misy fiantraikany dia ny hakitroky ny courant, ny tahan'ny fikorianan'ny rano miditra, ny fotoana fivoahana ary ny fotoana fametrahana vahaolana.

Nodinihina ny oksidasiona elektrosimika amin'ny rano maloto amoniaka-azota ao anaty sela elektrolitika mikoriana mihodinkodina, izay ny tsara dia ny herinaratra tambajotra Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 ary ny ratsy dia ny herinaratra tambajotra Ti. Ny valiny dia mampiseho fa rehefa 400mg/L ny fifantohana ion klôro, ny fifantohana amoniaka azota voalohany dia 40mg/L, ny tahan'ny fikorianan'ny influent dia 600mL/min, ny hakitroky ny courant dia 20mA/cm2, ary ny fotoana elektrolitika dia 90min, ny tahan'ny fanesorana ny amoniaka azota dia 99.37%. Mampiseho izany fa ny oksidasiona elektrolitika amin'ny rano maloto amoniaka-azota dia manana vinavina tsara amin'ny fampiharana.

3. Dingana fanesorana azota biosimika

①ny nitrification sy denitrification manontolo

Ny nitrification sy denitrification manontolo dia karazana fomba biolojika izay efa nampiasaina betsaka hatry ny ela amin'izao fotoana izao. Mamadika ny azota amoniaka ao anaty rano maloto ho azota amin'ny alàlan'ny andiana fihetsika toy ny nitrification sy denitrification eo ambany fiantraikan'ny zavamananaina bitika isan-karazany izy io, mba hahatratrarana ny tanjon'ny fitsaboana rano maloto. Ny dingan'ny nitrification sy denitrification mba hanesorana ny azota amoniaka dia mila mandalo dingana roa:

Fihetseham-pitomboana: Ny zavamananaina bitika aerobika autotrofika no mamita ny fihetsiky ny fitomboana. Amin'ny toe-javatra aerobika, ny azota tsy organika dia ampiasaina ho loharanon'ny azota mba hanovana ny NH4+ ho NO2-, ary avy eo dia oksizenina ho NO3-. Azo zaraina ho dingana roa ny fizotran'ny fitomboana. Amin'ny dingana faharoa, ny nitrite dia ovaina ho nitrate (NO3-) amin'ny alàlan'ny bakteria nitrifying, ary ny nitrite dia ovaina ho nitrate (NO3-) amin'ny alàlan'ny bakteria nitrifying.

Fihetseham-pandrefesana: Ny fihetsiky ny fandrefesana dia ny dingana izay ahenan'ny bakteria fandrefesana ny fandrefesana ny azota nitrite sy ny azota nitrate ho azota entona (N2) ao anatin'ny toetry ny hypoxia. Ny bakteria fandrefesana dia zavamananaina heterotrophique, izay ny ankamaroany dia an'ny bakteria amphictic. Ao anatin'ny toetry ny hypoxia, mampiasa oksizenina ao amin'ny nitrate ho mpandray elektrôna izy ireo ary zavatra organika (singa BOD ao amin'ny rano maloto) ho mpanome elektrôna mba hanomezana angovo sy ho oksidana ary ho voalamina.

Ny fampiharana manontolo amin'ny injeniera momba ny nitrification sy denitrification dia ahitana indrindra ny AO, A2O, oxidation ditch, sns., izay fomba matotra kokoa ampiasaina amin'ny indostrian'ny fanesorana azota biolojika.

Ny fomba nitrification sy denitrification manontolo dia manana tombony amin'ny vokatra maharitra, fampiasana tsotra, tsy misy fandotoana faharoa ary vidiny mirary. Ity fomba ity koa dia manana lesoka sasany, toy ny tsy maintsy ampiana loharanon-karbônina rehefa ambany ny tahan'ny C/N ao amin'ny rano maloto, somary henjana ny fepetra takiana amin'ny mari-pana, ambany ny fahombiazana amin'ny mari-pana ambany, midadasika ny velaran-tany, lehibe ny fangatahana oksizenina, ary misy akora manimba sasany toy ny ion metaly mavesatra izay misy fiantraikany amin'ny zavamiaina bitika, izay mila esorina alohan'ny hanatanterahana ny fomba biolojika. Ankoatra izany, ny fifantohana avo lenta amin'ny azota amoniaka ao amin'ny rano maloto dia misy fiantraikany manakana ny fizotran'ny nitrification. Noho izany, tokony hatao ny fitsaboana mialoha alohan'ny fitsaboana ny rano maloto amoniaka azota be dia be mba ho latsaky ny 500mg/L ny fifantohana amin'ny rano maloto amoniaka azota. Ny fomba biolojika nentim-paharazana dia mety amin'ny fitsaboana ny rano maloto amoniaka azota be dia be misy zavatra organika, toy ny rano maloto an-trano, rano maloto simika, sns.

②Nitrification sy denitrification miaraka (SND)

Rehefa atao miaraka ao anaty reaktora iray ny nitrification sy ny denitrification, dia antsoina hoe simultaneous digestion denitrification (SND). Voafetra amin'ny tahan'ny diffusion ny oksizenina levona ao anaty rano maloto mba hamokarana gradient oksizenina levona ao amin'ny faritra manodidina ny microflora na biofilm, izay mahatonga ny gradient oksizenina levona eo amin'ny velaran'ny microflora na biofilm ho mahasoa ny fitomboana sy ny fiparitahan'ny bakteria nitrifying aerobika sy ny bakteria amoniaka. Arakaraka ny maha lalina ny floc na ny membrane no mihena ny fifantohan'ny oksizenina levona, ka miteraka faritra anoxic izay manjaka ny bakteria denitrifying. Noho izany dia mamorona dingana fandevonan-kanina sy denitrification miaraka. Ny anton-javatra misy fiantraikany amin'ny fandevonan-kanina sy denitrification miaraka dia ny sandan'ny PH, ny mari-pana, ny alkalinity, ny loharanon-karbôna organika, ny oksizenina levona ary ny taonan'ny fotaka.

Nisy nitrification/denitrification niara-niseho tao amin'ny lavaka oksidasiona Carrousel, ary nihena tsikelikely ny fifantohan'ny oksizenina levona teo anelanelan'ny impeller misy rivotra ao amin'ny lavaka oksidasiona Carrousel, ary ambany noho ny any amin'ny tapany ambony ny oksizenina levona tao amin'ny tapany ambany amin'ny lavaka oksidasiona Carrousel. Saika mitovy ny tahan'ny fiforonan'ny sy ny fanjifana ny azota nitrate amin'ny faritra tsirairay amin'ny fantsona, ary ambany dia ambany foana ny fifantohan'ny azota amoniaka ao amin'ny fantsona, izay midika fa ny fihetsiky ny nitrification sy ny denitrification dia mitranga miaraka ao amin'ny fantsona oksidasiona Carrousel.

Ny fanadihadiana momba ny fitsaboana ny rano maloto ao an-trano dia mampiseho fa arakaraka ny maha-ambony ny CODCr no maha-feno kokoa ny denitrification ary maha-tsara kokoa ny fanesorana ny TN. Tsara ny fiantraikan'ny oksizenina levona amin'ny nitrification sy denitrification miaraka. Rehefa fehezina amin'ny 0.5 ~ 2mg/L ny oksizenina levona, dia tsara ny vokatry ny fanesorana azota manontolo. Mandritra izany fotoana izany, ny fomba nitrification sy denitrification dia mitsitsy ny reactor, manafohy ny fotoana fiasana, manana fanjifana angovo ambany, mitsitsy vola, ary mora ny mitazona ny sandan'ny pH ho marin-toerana.

③Fandevonan-kanina sy denitrification amin'ny fotoana fohy

Ao amin'io reactor io ihany, ny bakteria mpanova ny amoniaka dia ampiasaina mba hanovana ny amoniaka ho nitrite amin'ny toe-javatra aerobika, ary avy eo dia denitrified mivantana ny nitrite mba hamokarana azota miaraka amin'ny zavatra organika na loharanon-karbônina ivelany ho mpamatsy elektrôna amin'ny toe-javatra hypoxia. Ny anton-javatra misy fiantraikany amin'ny nitrification sy denitrification fohy dia ny mari-pana, ny amoniaka afaka, ny sandan'ny pH ary ny oksizenina levona.

Ny fiantraikan'ny mari-pana amin'ny nitrification fohy ezaka amin'ny rano maloto an-tanàn-dehibe tsy misy rano an-dranomasina sy ny rano maloto an-tanàn-dehibe misy rano an-dranomasina 30%. Ny valin'ny andrana dia mampiseho fa: ho an'ny rano maloto an-tanàn-dehibe tsy misy rano an-dranomasina, ny fampitomboana ny mari-pana dia manampy amin'ny fahazoana nitrification fohy ezaka. Rehefa 30% ny tahan'ny rano an-dranomasina ao amin'ny rano maloto an-tokantrano, dia azo tanterahina tsara kokoa ny nitrification fohy ezaka amin'ny mari-pana antonony. Ny Oniversiten'i Delft momba ny Teknolojia dia namorona ny dingana SHARON, ny fampiasana mari-pana avo (eo amin'ny 30-4090 eo ho eo) dia manampy amin'ny fihanaky ny bakteria nitrite, ka mahatonga ny bakteria nitrite tsy hifaninana, raha amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny taonan'ny fotaka kosa dia hanafoana ny bakteria nitrite, ka ny fihetsiky ny nitrification amin'ny dingana nitrite no mahatonga azy.

Mifototra amin'ny fahasamihafan'ny fifandraisan'ny bakteria nitrite amin'ny oksizenina sy ny bakteria nitrite, ny Gent Microbial Ecology Laboratory dia namorona ny dingana OLAND mba hahatratrarana ny fanangonan-karena azota nitrite amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny oksizenina levona mba hanafoanana ny bakteria nitrite.

Ny valin'ny fitsapana andrana tamin'ny fitsaboana ny rano maloto avy amin'ny coking amin'ny alàlan'ny nitrification sy denitrification fohy dia mampiseho fa rehefa 1201.6,510.4,540.1 sy 110.4 mg/L ny fifantohana COD, amoniaka azota, TN ary phenol, ny fifantohana COD, amoniaka azota, TN ary phenol antonony dia 197.1,14.2,181.5 sy 0.4 mg/L. Ny tahan'ny fanesorana mifandraika amin'izany dia 83.6%, 97.2%, 66.4% ary 99.6%.

Ny dingana nitrification sy denitrification fohy ezaka dia tsy mandalo ny dingana nitrate, ka mitahiry ny loharanon-karbônina ilaina amin'ny fanesorana azota biolojika. Manana tombony sasany amin'ny rano maloto azota amoniaka miaraka amin'ny tahan'ny C/N ambany izy io. Ny nitrification sy denitrification fohy ezaka dia manana tombony amin'ny fotaka kely kokoa, fotoana fihetsehana fohy ary fitsitsiana ny haben'ny reactor. Na izany aza, ny nitrification sy denitrification fohy ezaka dia mitaky fanangonan-nitrite maharitra sy maharitra, ka ny fomba hampihenana ny asan'ny bakteria nitrifying no zava-dehibe.

④ Oksidasiona amoniaka anaerobika

Ny ammoksidasiôna anaerobika dia dingan'ny oksidasiôna mivantana ny azota amoniaka ho azota ataon'ny bakteria autotrophika eo ambany fepetran'ny hypoxia, miaraka amin'ny azota azota na azota azota ho mpandray elektrôna.

Nodinihina ny fiantraikan'ny mari-pana sy ny PH amin'ny asa biolojikan'ny anammoX. Ny valiny dia naneho fa ny mari-pana tsara indrindra amin'ny fihetsehana dia 30℃ ary ny sandan'ny pH dia 7.8. Nodinihina ny fahafahan'ny reactor ammoX anaerobic hitsaboana ny rano maloto misy sira be sy ny rano maloto misy azota be fifantohana. Ny valiny dia naneho fa ny sira be dia nanakana be ny asan'ny anammoX, ary azo averina io fanakanana io. Ny asan'ny ammox anaerobic amin'ny fotaka tsy voadio dia ambany 67.5% noho ny an'ny fotaka fanaraha-maso eo ambanin'ny sira 30g.L-1(NaC1). Ny asan'ny anammoX amin'ny fotaka voadio dia ambany 45.1% noho ny an'ny fanaraha-maso. Rehefa nafindra avy amin'ny tontolo misy sira be mankany amin'ny tontolo misy sira ambany (tsy misy rano masira) ny fotaka voadio, dia nitombo 43.1% ny asan'ny ammoX anaerobic. Na izany aza, mora mihena ny asan'ny reactor rehefa miasa amin'ny sira be mandritra ny fotoana maharitra.

Raha ampitahaina amin'ny dingana biolojika nentim-paharazana, ny ammoX anaerobic dia teknolojia fanesorana azota biolojika ara-toekarena kokoa tsy misy loharanon-karbôna fanampiny, tsy mila oksizenina firy, tsy mila reagents mba hanafoanana azy, ary tsy dia mamokatra fotaka loatra. Ny fatiantoka amin'ny ammox anaerobic dia ny hafainganam-pandehan'ny fihetsika miadana, ny haben'ny reactor lehibe, ary ny loharanon-karbôna dia tsy mety amin'ny amMOX anaerobic, izay manana dikany azo ampiharina amin'ny famahana ny rano maloto azota amoniaka izay tsy mora simba.

4. dingana fanesorana azota amin'ny alalan'ny fisarahana sy ny adsorption

① fomba fanasarahana ny fonon-taolana

Ny fomba fanasarahana ny membrane dia ny fampiasana ny permeability voafantina ao amin'ny membrane mba hanasarahana ireo singa ao anaty ranoka, mba hahatratrarana ny tanjon'ny fanesorana ny azota amoniaka. Anisan'izany ny osmosis mivadika, ny nanofiltration, ny membrane deamoniating ary ny electrodialysis. Ny anton-javatra misy fiantraikany amin'ny fanasarahana ny membrane dia ny toetran'ny membrane, ny tsindry na ny voltazy, ny sandan'ny pH, ny mari-pana ary ny fifantohana azota amoniaka.

Araka ny kalitaon'ny rano maloto avy amin'ny azota amoniaka avoaka avy amin'ny orinasa mpandrendrika tany tsy fahita firy, dia natao tamin'ny rano maloto NH4C1 sy NaCI ny andrana osmosis mivadika. Hita fa amin'ny toe-javatra mitovy, ny osmosis mivadika dia manana tahan'ny fanesorana NaCI ambony kokoa, raha toa kosa ny NHCl dia manana tahan'ny famokarana rano ambony kokoa. Ny tahan'ny fanesorana ny NH4C1 dia 77.3% aorian'ny fitsaboana osmosis mivadika, izay azo ampiasaina ho fitsaboana mialoha ny rano maloto azota amoniaka. Ny teknolojia osmosis mivadika dia afaka mitahiry angovo, mitazona hafanana tsara, saingy tsy dia mahatohitra klôro sy fahalotoana.

Nampiasaina ny fomba fanasarahana ny membrane nanofiltration biochemika mba hitsaboana ny rano maloto avy amin'ny fanariam-pako, ka 85% ~ 90% amin'ny ranoka azo ampidirina rivotra no nariana araka ny fenitra, ary 0% ~ 15% amin'ny rano maloto sy fotaka mifantoka ihany no naverina tao anaty fitoeran-javatra fako. Notsaboin'i Ozturki et al. tamin'ny membrane nanofiltration ny rano maloto avy amin'ny fanariam-pako tao Odayeri any Torkia, ary teo amin'ny 72% eo ho eo ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka. Ny membrane nanofiltration dia mitaky tsindry ambany kokoa noho ny membrane osmosis mivadika, mora ampiasaina.

Ny rafitra membrane manala amoniaka dia ampiasaina amin'ny fitsaboana rano maloto amin'ny azota amoniaka be dia be. Ny azota amoniaka ao anaty rano dia manana ireto fifandanjana manaraka ireto: NH4- +OH- = NH3 + H2O miasa, ny rano maloto misy amoniaka dia mikoriana ao amin'ny akoran'ny môdio membrane, ary ny ranoka mitroka asidra dia mikoriana ao amin'ny fantsonan'ny môdio membrane. Rehefa mitombo ny PH an'ny rano maloto na miakatra ny mari-pana, dia hifindra miankavanana ny fifandanjana, ary ny ion amoniaka NH4- dia lasa NH3 entona afaka. Amin'izao fotoana izao, ny NH3 entona dia afaka miditra amin'ny dingana ranoka mitroka asidra ao amin'ny fantsona avy amin'ny dingana rano maloto ao amin'ny akorandriaka amin'ny alàlan'ny mason-koditra kely eo amin'ny velaran'ny fibre poakaty, izay voarain'ny vahaolana asidra ary avy hatrany dia lasa NH4- ionika. Tazomy ambonin'ny 10 ny PH an'ny rano maloto, ary ambonin'ny 35 ° C ny mari-pana (latsaky ny 50 ° C), mba ho lasa NH3 hatrany ny NH4 ao amin'ny dingana ranoka mitroka mba hifindran'ny dingana ranoka mitroka. Vokatr'izany, nihena hatrany ny fifantohan'ny azota amoniaka ao amin'ny rano maloto. Ny dingana fidiran'ny asidra ao amin'ny ranoka, satria asidra sy NH4- ihany no misy, dia mamorona sira amoniaka madio be, ary mahatratra fifantohana iray aorian'ny fivezivezena mitohy, izay azo averina ampiasaina. Etsy ankilany, ny fampiasana ity teknolojia ity dia afaka manatsara be ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka ao amin'ny rano maloto, ary etsy ankilany, dia afaka mampihena ny totalin'ny fandaniana amin'ny rafitra fitsaboana rano maloto.

②fomba elektrodialisisa

Ny electrodialysis dia fomba iray hanesorana ireo zavatra mivaingana levona amin'ny rano amin'ny alàlan'ny fampiharana voltazy eo anelanelan'ny membrane roa. Eo ambanin'ny fiasan'ny voltazy, ny ion amoniaka sy ny ion hafa ao amin'ny rano maloto amoniaka-azôta dia ampitomboina amin'ny alalan'ny membrane ao anaty rano mifantoka misy amoniaka, mba hahatratrarana ny tanjon'ny fanesorana azy.

Nampiasaina hitsaboana rano maloto tsy organika amin'ny azôta amoniaka be dia be ny fomba elektrodialisisy ary nahazoana vokatra tsara. Ho an'ny rano maloto azôta amoniaka 2000-3000mg/L, ny tahan'ny fanesorana ny azôta amoniaka dia mety ho mihoatra ny 85%, ary ny rano amoniaka mifantoka dia azo 8.9%. Ny habetsaky ny herinaratra laniana mandritra ny elektrodialisisy dia mifanandrify amin'ny habetsaky ny azôta amoniaka ao amin'ny rano maloto. Ny fitsaboana ny rano maloto amin'ny elektrodialisisy dia tsy voafetra amin'ny sandan'ny pH, ny mari-pana ary ny tsindry, ary mora ampiasaina.

Ny tombony azo amin'ny fisarahana amin'ny membrane dia ny famerenana betsaka ny azota amoniaka, ny fampiasana tsotra, ny vokatra fitsaboana maharitra ary ny tsy fisian'ny fandotoana faharoa. Na izany aza, amin'ny fitsaboana ny rano maloto misy azota amoniaka mifantoka be, ankoatra ny membrane deamoniated, dia mora mivaingana sy mikatona ny membrane hafa, ary matetika ny fanavaozana sy ny fanasana miverina, ka mampitombo ny vidin'ny fitsaboana. Noho izany, ity fomba ity dia mety kokoa amin'ny fitsaboana mialoha na rano maloto misy azota amoniaka mifantoka ambany.

③ Fomba fifanakalozana iôna

Ny fomba fifanakalozana iôna dia fomba iray hanesorana ny azota amoniaka amin'ny rano maloto amin'ny alàlan'ny fampiasana fitaovana manana adsorption matanjaka amin'ny iôna amoniaka. Ny fitaovana adsorption mahazatra ampiasaina dia ny karbônina mavitrika, zeolita, montmorillonite ary résin exchange. Ny zeolita dia karazana silico-aluminate misy rafitra ara-habakabaka telo refy, rafitra mason-koditra tsy tapaka ary lavaka, anisan'izany ny clinoptilolite manana fahafahana adsorption matanjaka amin'ny iôna amoniaka ary vidiny mirary, ka matetika ampiasaina ho fitaovana adsorption amin'ny rano maloto azota amoniaka amin'ny injeniera. Ny anton-javatra misy fiantraikany amin'ny vokatry ny fitsaboana ny clinoptilolite dia ahitana ny haben'ny poti-javatra, ny fifantohana azota amoniaka mahery vaika, ny fotoana fifandraisana, ny sandan'ny pH sy ny sisa.

Miharihary ny fiantraikan'ny zeolita amin'ny azota amoniaka, arahin'ny ranite, ary tsy dia misy fiantraikany loatra ny tany sy ny ceramisite. Ny fomba lehibe indrindra hanesorana ny azota amoniaka amin'ny zeolita dia ny fifanakalozana ion, ary kely dia kely ny fiantraikan'ny adsorption ara-batana. Mitovy amin'ny fiantraikan'ny adsorption ara-batana ny fiantraikan'ny fifanakalozana ion an'ny ceramite, tany ary ranite. Nihena ny fahafahan'ny adsorption an'ireo fameno efatra rehefa niakatra ny mari-pana teo anelanelan'ny 15-35℃, ary nitombo rehefa niakatra ny pH teo anelanelan'ny 3-9. Tratra ny fifandanjana adsorption rehefa afaka 6 ora.

Nodinihina ny mety ho azo atao amin'ny fanesorana ny azota amoniaka avy amin'ny rano maloto avy amin'ny fanariam-pako amin'ny alalan'ny adsorption zeolite. Ny valin'ny fanandramana dia mampiseho fa ny grama tsirairay amin'ny zeolite dia manana fahafahana adsorption voafetra 15.5mg amoniaka azota, rehefa 30-16 mesh ny haben'ny poti-zeolite, dia mahatratra 78.5% ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka, ary amin'ny fotoana adsorption, fatra ary haben'ny poti-zeolite mitovy, arakaraka ny maha-avo ny fifantohana azota amoniaka misy fiantraikany no maha-avo ny tahan'ny adsorption, ary azo atao ho an'ny zeolite ho adsorbent ny manala ny azota amoniaka avy amin'ny rano maloto. Mandritra izany fotoana izany, dia voalaza fa ambany ny tahan'ny adsorption ny azota amoniaka amin'ny alalan'ny zeolite, ary sarotra ho an'ny zeolite ny mahatratra ny fahafaha-adsorption saturation amin'ny fampiharana.

Nodinihina ny fiantraikan'ny fandriana zeolita biolojika amin'ny azota, COD ary loto hafa ao anaty rano maloto an-tanàna namboarina. Ny valiny dia mampiseho fa mihoatra ny 95% ny tahan'ny fanesorana ny azota amoniaka amin'ny fandriana zeolita biolojika, ary ny fanesorana ny azota nitrate dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fotoana ijanonana hidraolika.

Ny fomba fifanakalozana iôna dia manana tombony amin'ny fampiasam-bola kely, ny dingana tsotra, ny fampiasana mora, ny tsy fahazakana poizina sy ny mari-pana, ary ny fampiasana indray ny zeolita amin'ny alàlan'ny fanavaozana. Na izany aza, rehefa mitsabo rano maloto misy azota amoniaka mifantoka be, dia matetika ny fanavaozana, izay miteraka fahasahiranana amin'ny fandidiana, ka mila ampiarahina amin'ny fomba fitsaboana azota amoniaka hafa, na ampiasaina hitsaboana rano maloto misy azota amoniaka mifantoka kely.

Mpanamboatra sy Mpamatsy Zeolita 4A Ambongadiny | EVERBRIGHT (cnchemist.com)