Kimia lan proses kanggo mbusak nitrogen amonia saka banyu

1. Apa sing diarani nitrogen amonia?

Nitrogen amonia nuduhake amonia ing wangun amonia bebas (utawa amonia non-ionik, NH3) utawa amonia ionik (NH4+). pH sing luwih dhuwur lan proporsi amonia bebas sing luwih dhuwur; Kosok baline, proporsi uyah amonium dhuwur.

Amonia nitrogen minangka nutrisi ing banyu, sing bisa nyebabake eutrofikasi banyu, lan minangka polutan utama sing ngonsumsi oksigen ing banyu, sing beracun kanggo iwak lan sawetara organisme akuatik.

Efek mbebayani utama saka nitrogen amonia marang organisme akuatik yaiku amonia bebas, sing keracunane puluhan kali luwih gedhe tinimbang uyah amonium, lan mundhak karo tambahing alkalinitas. Keracunan nitrogen amonia raket banget karo nilai pH lan suhu banyu kolam renang, umume, luwih dhuwur nilai pH lan suhu banyu, luwih kuwat keracunane.

Rong metode kolorimetri sensitivitas kira-kira sing umum digunakake kanggo nemtokake amonia yaiku metode reagen Nessler klasik lan metode fenol-hipoklorit. Titrasi lan metode listrik uga umum digunakake kanggo nemtokake amonia; Nalika kandungan nitrogen amonia dhuwur, metode titrasi distilasi uga bisa digunakake. (Standar nasional kalebu metode reagen Nath, spektrofotometri asam salisilat, metode distilasi-titrasi)

2. Proses mbusak nitrogen fisik lan kimia

① Metode presipitasi kimia

Metode presipitasi kimia, uga dikenal minangka metode presipitasi MAP, yaiku nambahake magnesium lan asam fosfat utawa hidrogen fosfat menyang banyu limbah sing ngandhut nitrogen amonia, supaya NH4+ ing banyu limbah kasebut bereaksi karo Mg+ lan PO4- ing larutan banyu kanggo ngasilake presipitasi amonium magnesium fosfat, rumus molekul yaiku MgNH4P04.6H20, supaya bisa ngilangi nitrogen amonia. Magnesium amonium fosfat, sing umum dikenal minangka struvite, bisa digunakake minangka kompos, aditif lemah utawa tahan api kanggo mbangun produk struktural. Persamaan reaksi kaya ing ngisor iki:

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

Faktor utama sing mengaruhi efek perawatan presipitasi kimia yaiku nilai pH, suhu, konsentrasi nitrogen amonia, lan rasio molar (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)). Asil kasebut nuduhake yen nilai pH 10 lan rasio molar magnesium, nitrogen, lan fosfor 1,2:1:1,2, efek perawatan luwih apik.

Nggunakake magnesium klorida lan dinatrium hidrogen fosfat minangka agen pengendap, asil kasebut nuduhake yen efek perawatan luwih apik nalika nilai pH 9,5 lan rasio molar magnesium, nitrogen lan fosfor yaiku 1,2:1:1.

Asil panliten nuduhake yen MgC12+Na3PO4.12H20 luwih unggul tinimbang kombinasi agen pengendap liyane. Nalika nilai pH 10,0, suhu 30℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-) = 1:1:1, konsentrasi massa nitrogen amonia ing banyu limbah sawise diaduk sajrone 30 menit mudhun saka 222mg/L sadurunge perawatan dadi 17mg/L, lan tingkat penghapusan yaiku 92,3%.

Metode presipitasi kimia lan metode membran cair digabungake kanggo pangolahan limbah cair amonia nitrogen industri konsentrasi dhuwur. Ing kahanan optimalisasi proses presipitasi, tingkat penghapusan amonia nitrogen tekan 98,1%, banjur pangolahan luwih lanjut nganggo metode film cair nyuda konsentrasi amonia nitrogen dadi 0,005 g/L, tekan standar emisi kelas siji nasional.

Efek penghapusan ion logam divalen (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) liyane saka Mg+ marang nitrogen amonia ing sangisore aksi fosfat wis diselidiki. Proses anyar presipitasi CaSO4-presipitasi MAP wis diusulake kanggo banyu limbah amonium sulfat. Asil kasebut nuduhake yen regulator NaOH tradisional bisa diganti karo kapur.

Kauntungan saka metode presipitasi kimia yaiku nalika konsentrasi limbah cair amonia nitrogen dhuwur, aplikasi metode liyane diwatesi, kayata metode biologis, metode klorinasi titik putus, metode pamisahan membran, metode pertukaran ion, lan liya-liyane. Ing wektu iki, metode presipitasi kimia bisa digunakake kanggo pra-perawatan. Efisiensi penghapusan metode presipitasi kimia luwih apik, lan ora diwatesi dening suhu, lan operasine gampang. Lumpur endapan sing ngemot magnesium amonium fosfat bisa digunakake minangka pupuk komposit kanggo nggayuh pemanfaatan limbah, saengga ngimbangi sebagian biaya; Yen bisa digabungake karo sawetara perusahaan industri sing ngasilake limbah cair fosfat lan perusahaan sing ngasilake brine uyah, bisa ngirit biaya farmasi lan nggampangake aplikasi skala gedhe.

Kekurangane metode presipitasi kimia yaiku amarga ana watesan produk kelarutan amonium magnesium fosfat, sawise nitrogen amonia ing banyu limbah tekan konsentrasi tartamtu, efek penghapusan ora jelas lan biaya input mundhak banget. Mulane, metode presipitasi kimia kudu digunakake bebarengan karo metode liyane sing cocog kanggo perawatan lanjut. Jumlah reagen sing digunakake akeh, lumpur sing diasilake akeh, lan biaya perawatan dhuwur. Introduksi ion klorida lan fosfor residu sajrone dosis bahan kimia bisa kanthi gampang nyebabake polusi sekunder.

Produsen lan Supplier Aluminium Sulfat Grosir | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

Produsen lan Supplier Natrium Fosfat Dibasak Grosir | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

②metode blow off

Ngilangake nitrogen amonia kanthi metode blowing yaiku kanggo nyetel nilai pH dadi basa, supaya ion amonia ing banyu limbah diowahi dadi amonia, saengga utamane ana ing bentuk amonia bebas, banjur amonia bebas dijupuk saka banyu limbah liwat gas pembawa, supaya bisa nggayuh tujuan ngilangi nitrogen amonia. Faktor utama sing mengaruhi efisiensi blowing yaiku nilai pH, suhu, rasio gas-cair, laju aliran gas, konsentrasi awal lan liya-liyane. Saiki, metode blow-off akeh digunakake ing pangolahan banyu limbah kanthi konsentrasi nitrogen amonia sing dhuwur.

Pambusakan nitrogen amonia saka lindi TPA nganggo metode blow-off wis ditliti. Ditemokake yen faktor kunci sing ngontrol efisiensi blow-off yaiku suhu, rasio gas-cair, lan nilai pH. Nalika suhu banyu luwih saka 2590, rasio gas-cair udakara 3500, lan pH udakara 10,5, tingkat pambusakan bisa tekan luwih saka 90% kanggo lindi TPA kanthi konsentrasi nitrogen amonia nganti 2000-4000mg/L. Asil kasebut nuduhake yen nalika pH = 11,5, suhu pengupasan yaiku 80cC lan wektu pengupasan yaiku 120 menit, tingkat pambusakan nitrogen amonia ing banyu limbah bisa tekan 99,2%.

Efisiensi blowing-off saka limbah cair amonia nitrogen konsentrasi dhuwur ditindakake nganggo menara blowing-off arus balik. Asil panliten nuduhake yen efisiensi blowing-off mundhak kanthi mundhake nilai pH. Semakin gedhe rasio gas-cair, semakin gedhe gaya pendorong transfer massa pengupasan amonia, lan efisiensi pengupasan uga mundhak.

Ngilangake nitrogen amonia kanthi metode blowing iku efektif, gampang dioperasikake, lan gampang dikontrol. Nitrogen amonia sing diblowing bisa digunakake minangka panyerep karo asam sulfat, lan dhuwit asam sulfat sing diasilake bisa digunakake minangka pupuk. Metode blow-off minangka teknologi sing umum digunakake kanggo ngilangi nitrogen fisik lan kimia saiki. Nanging, metode blow-off nduweni sawetara kekurangan, kayata kerep kerak ing menara blow-off, efisiensi ngilangi nitrogen amonia sing kurang ing suhu sing endhek, lan polusi sekunder sing disebabake dening gas blow-off. Metode blow-off umume digabungake karo metode pangolahan limbah amonia nitrogen liyane kanggo ngolah limbah amonia nitrogen konsentrasi dhuwur sadurunge.

③Klorinasi titik putus

Mekanisme ngilangi amonia kanthi klorinasi titik putus yaiku gas klorin bereaksi karo amonia kanggo ngasilake gas nitrogen sing ora mbebayani, lan N2 metu menyang atmosfer, saengga sumber reaksi terus menyang tengen. Rumus reaksi yaiku:

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

Nalika gas klorin ditransfer menyang banyu limbah menyang titik tartamtu, kandungan klorin bebas ing banyu dadi kurang, lan konsentrasi amonia dadi nol. Nalika jumlah gas klorin ngliwati titik kasebut, jumlah klorin bebas ing banyu bakal mundhak, mula, titik kasebut diarani titik pecah, lan klorinasi ing kahanan iki diarani titik pecah klorinasi.

Metode klorinasi titik putus digunakake kanggo ngolah limbah pengeboran sawise niup nitrogen amonia, lan efek pangolahan langsung kena pengaruh proses niup nitrogen amonia pra-perawatan. Nalika 70% nitrogen amonia ing limbah dibuang kanthi proses niup banjur diolah kanthi klorinasi titik putus, konsentrasi massa nitrogen amonia ing limbah kurang saka 15mg/L. Zhang Shengli et al. njupuk limbah limbah nitrogen amonia simulasi kanthi konsentrasi massa 100mg/L minangka obyek riset, lan asil riset nuduhake yen faktor utama lan sekunder sing mengaruhi penghapusan nitrogen amonia kanthi oksidasi natrium hipoklorit yaiku rasio jumlah klorin karo nitrogen amonia, wektu reaksi, lan nilai pH.

Metode klorinasi titik pecah nduweni efisiensi penyingkiran nitrogen sing dhuwur, tingkat penyingkiran bisa tekan 100%, lan konsentrasi amonia ing banyu limbah bisa dikurangi dadi nol. Efek kasebut stabil lan ora kena pengaruh suhu; peralatan investasi sing luwih sithik, respon sing cepet lan lengkap; nduweni efek sterilisasi lan disinfeksi ing badan banyu. Ruang lingkup aplikasi metode klorinasi titik pecah yaiku konsentrasi banyu limbah amonia nitrogen kurang saka 40mg/L, mula metode klorinasi titik pecah biasane digunakake kanggo perawatan lanjutan banyu limbah amonia nitrogen. Syarat panggunaan lan panyimpenan sing aman dhuwur, biaya perawatan dhuwur, lan produk sampingan kloramin lan organik sing diklorin bakal nyebabake polusi sekunder.

④metode oksidasi katalitik

Cara oksidasi katalitik yaiku liwat aksi katalis, ing suhu lan tekanan tartamtu, liwat oksidasi udara, bahan organik lan amonia ing limbah bisa dioksidasi lan diurai dadi zat sing ora mbebayani kayata CO2, N2 lan H2O, kanggo nggayuh tujuan pemurnian.

Faktor-faktor sing mengaruhi efek oksidasi katalitik yaiku karakteristik katalis, suhu, wektu reaksi, nilai pH, konsentrasi nitrogen amonia, tekanan, intensitas pengadukan lan liya-liyane.

Proses degradasi nitrogen amonia sing diozonasi wis disinaoni. Asil panliten nuduhake yen nalika nilai pH mundhak, sawijining radikal HO kanthi kemampuan oksidasi sing kuwat diasilake, lan tingkat oksidasi saya tambah cepet. Panliten nuduhake yen ozon bisa ngoksidasi nitrogen amonia dadi nitrit lan nitrit dadi nitrat. Konsentrasi nitrogen amonia ing banyu mudhun kanthi tambahing wektu, lan tingkat penghapusan nitrogen amonia udakara 82%. CuO-Mn02-Ce02 digunakake minangka katalis komposit kanggo ngolah limbah amonia nitrogen. Asil eksperimen nuduhake yen aktivitas oksidasi katalis komposit sing mentas disiapake saya apik, lan kahanan proses sing cocog yaiku 255℃, 4.2MPa lan pH = 10.8. Ing pangolahan limbah amonia nitrogen kanthi konsentrasi awal 1023mg/L, tingkat penghapusan nitrogen amonia bisa tekan 98% sajrone 150 menit, tekan standar pembuangan sekunder nasional (50mg/L).

Kinerja katalitik fotokatalis TiO2 sing didhukung zeolit ​​diteliti kanthi nyinaoni tingkat degradasi nitrogen amonia ing larutan asam sulfat. Asil kasebut nuduhake yen dosis optimal fotokatalis TiO2/zeolit ​​yaiku 1,5 g/L lan wektu reaksi yaiku 4 jam ing sangisore iradiasi ultraviolet. Tingkat penghapusan nitrogen amonia saka banyu limbah bisa tekan 98,92%. Efek penghapusan wesi dhuwur lan nano-chin dioksida ing sangisore sinar ultraviolet marang fenol lan nitrogen amonia wis diteliti. Asil kasebut nuduhake yen tingkat penghapusan nitrogen amonia yaiku 97,5% nalika pH = 9,0 ditrapake ing larutan nitrogen amonia kanthi konsentrasi 50 mg/L, yaiku 7,8% lan 22,5% luwih dhuwur tinimbang wesi dhuwur utawa China dioksida wae.

Metode oksidasi katalitik nduweni kaluwihan efisiensi pemurnian sing dhuwur, proses sing prasaja, area ngisor sing cilik, lan liya-liyane, lan asring digunakake kanggo ngolah banyu limbah amonia nitrogen konsentrasi dhuwur. Kesulitan aplikasi kasebut yaiku kepiye nyegah ilang katalis lan perlindungan korosi peralatan.

⑤metode oksidasi elektrokimia

Metode oksidasi elektrokimia nuduhake metode mbusak polutan ing banyu kanthi nggunakake elektrooksidasi kanthi aktivitas katalitik. Faktor sing mengaruhi yaiku kerapatan arus, laju aliran mlebu, wektu metu, lan wektu solusi titik.

Oksidasi elektrokimia limbah cair amonia-nitrogen ing sel elektrolitik aliran sirkulasi wis ditliti, ing ngendi positif yaiku listrik jaringan Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 lan negatif yaiku listrik jaringan Ti. Asil kasebut nuduhake yen nalika konsentrasi ion klorida 400 mg/L, konsentrasi nitrogen amonia awal yaiku 40 mg/L, laju aliran influen yaiku 600 mL/menit, kapadhetan arus yaiku 20 mA/cm, lan wektu elektrolitik yaiku 90 menit, laju penghapusan nitrogen amonia yaiku 99,37%. Iki nuduhake yen oksidasi elektrolitik limbah cair amonia-nitrogen duwe prospek aplikasi sing apik.

3. Proses pambusakan nitrogen biokimia

①kabeh nitrifikasi lan denitrifikasi

Nitrifikasi lan denitrifikasi sak kabèhé minangka salah sawijining cara biologis sing wis digunakaké sacara wiyar wiwit jaman biyèn. Iki ngowahi nitrogen amonia ing banyu limbah dadi nitrogen liwat serangkaian reaksi kaya ta nitrifikasi lan denitrifikasi ing sangisoré aksi manéka warna mikroorganisme, supaya bisa nggayuh tujuan pangolahan banyu limbah. Proses nitrifikasi lan denitrifikasi kanggo mbusak nitrogen amonia kudu ngliwati rong tahapan:

Reaksi nitrifikasi: Reaksi nitrifikasi dirampungake dening mikroorganisme autotrofik aerobik. Ing kahanan aerobik, nitrogen anorganik digunakake minangka sumber nitrogen kanggo ngowahi NH4+ dadi NO2-, banjur dioksidasi dadi NO3-. Proses nitrifikasi bisa dipérang dadi rong tahapan. Ing tahap kapindho, nitrit diowahi dadi nitrat (NO3-) dening bakteri nitrifikasi, lan nitrit diowahi dadi nitrat (NO3-) dening bakteri nitrifikasi.

Reaksi denitrifikasi: Reaksi denitrifikasi yaiku proses ing ngendi bakteri denitrifikasi ngurangi nitrogen nitrit lan nitrogen nitrat dadi nitrogen gas (N2) ing kahanan hipoksia. Bakteri denitrifikasi minangka mikroorganisme heterotrofik, sing umume kalebu bakteri amfitik. Ing kahanan hipoksia, dheweke nggunakake oksigen ing nitrat minangka akseptor elektron lan bahan organik (komponen BOD ing limbah) minangka donor elektron kanggo nyedhiyakake energi lan dioksidasi lan distabilisasi.

Kabeh aplikasi teknik nitrifikasi lan denitrifikasi proses utamane kalebu AO, A2O, parit oksidasi, lan liya-liyane, sing minangka metode sing luwih diwasa sing digunakake ing industri penghilangan nitrogen biologis.

Metode nitrifikasi lan denitrifikasi sakabèhé nduwèni kaluwihan efek sing stabil, operasi sing prasaja, ora ana polusi sekunder, lan biaya sing murah. Metode iki uga nduwèni sawetara kekurangan, kayata sumber karbon kudu ditambahake nalika rasio C/N ing banyu limbah kurang, syarat suhu relatif ketat, efisiensi kurang ing suhu kurang, area sing amba, kebutuhan oksigen gedhe, lan sawetara zat mbebayani kayata ion logam abot nduwèni efek sing meksa marang mikroorganisme, sing kudu diilangi sadurungé metode biologis ditindakake. Kajaba iku, konsentrasi nitrogen amonia sing dhuwur ing banyu limbah uga nduwèni efek penghambatan ing proses nitrifikasi. Mulane, perawatan awal kudu ditindakake sadurungé perawatan banyu limbah amonia nitrogen konsentrasi dhuwur supaya konsentrasi banyu limbah amonia nitrogen kurang saka 500mg/L. Metode biologis tradisional cocok kanggo perawatan banyu limbah amonia nitrogen konsentrasi rendah sing ngandhut bahan organik, kayata limbah domestik, banyu limbah kimia, lan liya-liyane.

②Nitrifikasi lan denitrifikasi simultan (SND)

Nalika nitrifikasi lan denitrifikasi ditindakake bebarengan ing reaktor sing padha, iki diarani denitrifikasi pencernaan simultan (SND). Oksigen sing larut ing banyu limbah diwatesi dening tingkat difusi kanggo ngasilake gradien oksigen sing larut ing area lingkungan mikro ing flok mikroba utawa biofilm, sing ndadekake gradien oksigen sing larut ing permukaan njaba flok mikroba utawa biofilm kondusif kanggo pertumbuhan lan panyebaran bakteri nitrifikasi aerobik lan bakteri amonia. Sing luwih jero menyang flok utawa membran, konsentrasi oksigen sing larut luwih murah, sing nyebabake zona anoksik ing ngendi bakteri denitrifikasi dominan. Mangkono mbentuk proses pencernaan lan denitrifikasi simultan. Faktor-faktor sing mengaruhi pencernaan lan denitrifikasi simultan yaiku nilai PH, suhu, alkalinitas, sumber karbon organik, oksigen sing larut lan umur lendhut.

Nitrifikasi/denitrifikasi simultan ana ing parit oksidasi Carrousel, lan konsentrasi oksigen terlarut antarane impeller aerasi ing parit oksidasi Carrousel saya suda, lan oksigen terlarut ing bagean ngisor parit oksidasi Carrousel luwih murah tinimbang ing bagean ndhuwur. Tingkat pembentukan lan konsumsi nitrogen nitrat ing saben bagean saluran meh padha, lan konsentrasi nitrogen amonia ing saluran mesthi sithik banget, sing nuduhake yen reaksi nitrifikasi lan denitrifikasi kedadeyan bebarengan ing saluran oksidasi Carrousel.

Panliten babagan pangolahan limbah domestik nuduhake yen luwih dhuwur CODCr, luwih lengkap denitrifikasi lan luwih apik penghapusan TN. Efek oksigen terlarut ing nitrifikasi lan denitrifikasi simultan apik banget. Nalika oksigen terlarut dikontrol ing 0,5 ~ 2mg / L, efek penghapusan nitrogen total apik. Ing wektu sing padha, metode nitrifikasi lan denitrifikasi ngirit reaktor, nyepetake wektu reaksi, duwe konsumsi energi sing sithik, ngirit investasi, lan gampang njaga nilai pH stabil.

③Pencernaan lan denitrifikasi jangka pendek

Ing reaktor sing padha, bakteri pengoksidasi amonia digunakake kanggo ngoksidasi amonia dadi nitrit ing kahanan aerobik, banjur nitrit didenitrifikasi langsung kanggo ngasilake nitrogen kanthi bahan organik utawa sumber karbon eksternal minangka donor elektron ing kahanan hipoksia. Faktor pengaruh nitrifikasi lan denitrifikasi jarak cendhak yaiku suhu, amonia bebas, nilai pH lan oksigen terlarut.

Efek suhu marang nitrifikasi jarak cendhak limbah kutha tanpa banyu segara lan limbah kutha nganggo banyu segara 30%. Asil eksperimen nuduhake yen: kanggo limbah kutha tanpa banyu segara, nambah suhu kondusif kanggo entuk nitrifikasi jarak cendhak. Nalika proporsi banyu segara ing limbah domestik yaiku 30%, nitrifikasi jarak cendhak bisa digayuh luwih apik ing kahanan suhu medium. Universitas Teknologi Delft ngembangake proses SHARON, panggunaan suhu dhuwur (udakara 30-4090) kondusif kanggo proliferasi bakteri nitrit, saengga bakteri nitrit kelangan kompetisi, dene kanthi ngontrol umur lendhut kanggo ngilangi bakteri nitrit, saengga reaksi nitrifikasi ing tahap nitrit.

Adhedhasar prabédan afinitas oksigen antarane bakteri nitrit lan bakteri nitrit, Laboratorium Ekologi Mikrobial Gent ngembangaké proses OLAND kanggo nggayuh akumulasi nitrogen nitrit kanthi ngontrol oksigen terlarut kanggo ngilangi bakteri nitrit.

Asil uji coba saka pangolahan limbah kokas kanthi nitrifikasi lan denitrifikasi jarak cendhak nuduhake yen nalika konsentrasi COD, nitrogen amonia, TN, lan fenol sing berpengaruh yaiku 1201,6,510,4,540,1 lan 110,4 mg/L, konsentrasi COD, nitrogen amonia, TN, lan fenol rata-rata yaiku 197,1,14,2,181,5 lan 0,4 mg/L. Tingkat penghapusan sing cocog yaiku 83,6%, 97,2%, 66,4% lan 99,6%.

Proses nitrifikasi lan denitrifikasi jarak cendhak ora ngliwati tahap nitrat, saengga ngirit sumber karbon sing dibutuhake kanggo mbusak nitrogen biologis. Iki nduweni kaluwihan tartamtu kanggo limbah cair amonia nitrogen kanthi rasio C/N sing sithik. Nitrifikasi lan denitrifikasi jarak cendhak nduweni kaluwihan yaiku lumpur sing luwih sithik, wektu reaksi sing cendhak, lan ngirit volume reaktor. Nanging, nitrifikasi lan denitrifikasi jarak cendhak mbutuhake akumulasi nitrit sing stabil lan tahan lama, mula kepiye carane nyegah aktivitas bakteri nitrifikasi kanthi efektif dadi kunci.

④ Oksidasi amonia anaerobik

Amoksidasi anaerobik yaiku proses oksidasi langsung nitrogen amonia dadi nitrogen dening bakteri autotrofik ing kondisi hipoksia, kanthi nitrogen dinitrogen utawa nitrogen dinitrogen minangka akseptor elektron.

Efek suhu lan PH marang aktivitas biologis anammoX wis ditliti. Asil kasebut nuduhake yen suhu reaksi optimal yaiku 30℃ lan nilai pH yaiku 7,8. Kelayakan reaktor ammoX anaerobik kanggo ngolah salinitas dhuwur lan banyu limbah nitrogen konsentrasi dhuwur wis ditliti. Asil kasebut nuduhake yen salinitas dhuwur sacara signifikan ngalangi aktivitas anammoX, lan inhibisi iki bisa dibalikke. Aktivitas ammox anaerobik saka lumpur sing ora diaklimatisasi 67,5% luwih murah tinimbang lumpur kontrol ing salinitas 30g.L-1(NaC1). Aktivitas anammoX saka lumpur sing diaklimatisasi 45,1% luwih murah tinimbang kontrol. Nalika lumpur sing diaklimatisasi dipindhah saka lingkungan salinitas dhuwur menyang lingkungan salinitas endhek (tanpa brine), aktivitas ammoX anaerobik tambah 43,1%. Nanging, reaktor rentan mudhun fungsi nalika mlaku ing salinitas dhuwur sajrone wektu sing suwe.

Dibandhingake karo proses biologis tradisional, ammoX anaerobik minangka teknologi mbusak nitrogen biologis sing luwih ekonomis tanpa sumber karbon tambahan, kebutuhan oksigen sing sithik, ora perlu reagen kanggo netralake, lan produksi lendhut sing luwih sithik. Kekurangane ammox anaerobik yaiku kecepatan reaksi alon, volume reaktor gedhe, lan sumber karbon ora cocog karo amMOX anaerobik, sing nduweni makna praktis kanggo ngatasi limbah cair amonia nitrogen kanthi biodegradabilitas sing kurang.

4. proses pamisahan lan adsorpsi nitrogen

① cara pamisahan membran

Cara pamisahan membran yaiku nggunakake permeabilitas selektif membran kanggo misahake komponen ing cairan kanthi selektif, supaya bisa nggayuh tujuan mbusak nitrogen amonia. Kalebu osmosis terbalik, nanofiltrasi, membran deammoniasi lan elektrodialisis. Faktor-faktor sing mengaruhi pamisahan membran yaiku karakteristik membran, tekanan utawa voltase, nilai pH, suhu lan konsentrasi nitrogen amonia.

Miturut kualitas banyu limbah amonia nitrogen sing dibuwang saka peleburan logam mulia, eksperimen osmosis terbalik ditindakake nganggo limbah simulasi NH4C1 lan NaCI. Ditemokake manawa ing kahanan sing padha, osmosis terbalik duwe tingkat penghapusan NaCI sing luwih dhuwur, dene NHCl duwe tingkat produksi banyu sing luwih dhuwur. Tingkat penghapusan NH4C1 yaiku 77,3% sawise perawatan osmosis terbalik, sing bisa digunakake minangka perawatan awal limbah amonia nitrogen. Teknologi osmosis terbalik bisa ngirit energi, stabilitas termal sing apik, nanging tahan klorin, tahan polusi kurang apik.

Proses pamisahan membran nanofiltrasi biokimia digunakake kanggo ngolah lindi TPA, saengga 85% ~ 90% cairan permeabel dibuwang miturut standar, lan mung 0% ~ 15% cairan limbah pekat lan lendhut sing dibalekake menyang tangki sampah. Ozturki et al. ngolah lindi TPA Odayeri ing Turki nganggo membran nanofiltrasi, lan tingkat penghapusan nitrogen amonia udakara 72%. Membran nanofiltrasi mbutuhake tekanan sing luwih murah tinimbang membran osmosis terbalik, gampang dioperasikake.

Sistem membran penghilang amonia umume digunakake ing pangolahan limbah cair nganggo nitrogen amonia sing dhuwur. Nitrogen amonia ing banyu nduweni keseimbangan ing ngisor iki: NH4- +OH- = NH3 + H2O nalika beroperasi, limbah cair sing ngandhut amonia mili ing cangkang modul membran, lan cairan penyerap asam mili ing pipa modul membran. Nalika PH limbah cair mundhak utawa suhu mundhak, keseimbangan bakal pindhah menyang tengen, lan ion amonium NH4- dadi NH3 gas bebas. Ing wektu iki, NH3 gas bisa mlebu fase cairan penyerap asam ing pipa saka fase banyu limbah ing cangkang liwat mikropori ing permukaan serat berongga, sing diserep dening larutan asam lan langsung dadi NH4- ionik. Jaga PH limbah cair ing ndhuwur 10, lan suhu ing ndhuwur 35 ° C (ing ngisor 50 ° C), supaya NH4 ing fase limbah cair bakal terus dadi NH3 kanggo migrasi fase cairan penyerap. Akibate, konsentrasi nitrogen amonia ing sisih banyu limbah terus mudhun. Fase cairan panyerepan asam, amarga mung ana asam lan NH4-, mbentuk uyah amonium sing murni banget, lan tekan konsentrasi tartamtu sawise sirkulasi terus-terusan, sing bisa didaur ulang. Ing sisih siji, panggunaan teknologi iki bisa ningkatake tingkat penghapusan nitrogen amonia ing banyu limbah, lan ing sisih liyane, bisa nyuda total biaya operasi sistem pangolahan banyu limbah.

②metode elektrodialisis

Elektrodialisis iku sawijining cara kanggo mbusak padatan sing terlarut saka larutan banyu kanthi ngetrapake voltase antarane pasangan membran. Ing sangisore aksi voltase, ion amonia lan ion liyane ing banyu limbah amonia-nitrogen diperkaya liwat membran ing banyu pekat sing ngandhut amonia, supaya bisa nggayuh tujuan mbusak.

Metode elektrodialisis digunakake kanggo ngolah limbah cair anorganik nganggo nitrogen amonia konsentrasi dhuwur lan entuk asil sing apik. Kanggo limbah cair nitrogen amonia 2000-3000mg/L, tingkat pembuangan nitrogen amonia bisa luwih saka 85%, lan banyu amonia pekat bisa dipikolehi 8,9%. Jumlah listrik sing dikonsumsi sajrone operasi elektrodialisis sebanding karo jumlah nitrogen amonia ing limbah cair. Perawatan limbah cair elektrodialisis ora diwatesi dening nilai pH, suhu lan tekanan, lan gampang dioperasikake.

Kauntungan saka pamisahan membran yaiku pemulihan nitrogen amonia sing dhuwur, operasi sing gampang, efek perawatan sing stabil lan ora ana polusi sekunder. Nanging, ing perawatan limbah cair nitrogen amonia konsentrasi dhuwur, kajaba membran deamoniasi, membran liyane gampang kerak lan tersumbat, lan regenerasi lan backwashing kerep ditindakake, sing nambah biaya perawatan. Mulane, metode iki luwih cocog kanggo perawatan awal utawa limbah cair nitrogen amonia konsentrasi rendah.

③ Metode pertukaran ion

Metode ijol-ijolan ion minangka metode kanggo mbusak nitrogen amonia saka banyu limbah kanthi nggunakake bahan kanthi adsorpsi selektif sing kuwat saka ion amonia. Bahan adsorpsi sing umum digunakake yaiku karbon aktif, zeolit, montmorilonit lan resin ijol-ijolan. Zeolit ​​minangka jinis silico-aluminate kanthi struktur spasial telung dimensi, struktur pori sing teratur lan bolongan, ing antarane klinoptilolit duwe kapasitas adsorpsi selektif sing kuwat kanggo ion amonia lan rega murah, mula umum digunakake minangka bahan adsorpsi kanggo banyu limbah nitrogen amonia ing teknik. Faktor-faktor sing mengaruhi efek pangolahan klinoptilolit kalebu ukuran partikel, konsentrasi nitrogen amonia sing berpengaruh, wektu kontak, nilai pH lan liya-liyane.

Efek adsorpsi zeolit ​​marang nitrogen amonia jelas, banjur ranit, lan efek lemah lan ceramisit kurang apik. Cara utama kanggo mbusak nitrogen amonia saka zeolit ​​yaiku ijol-ijolan ion, lan efek adsorpsi fisik cilik banget. Efek ijol-ijolan ion saka ceramit, lemah, lan ranit padha karo efek adsorpsi fisik. Kapasitas adsorpsi saka papat pengisi mudhun kanthi kenaikan suhu ing kisaran 15-35 ℃, lan mundhak kanthi kenaikan nilai pH ing kisaran 3-9. Keseimbangan adsorpsi tekan sawise osilasi 6 jam.

Kelayakan mbusak nitrogen amonia saka lindi TPA nganggo adsorpsi zeolit ​​wis ditliti. Asil eksperimen nuduhake yen saben gram zeolit ​​duwe potensial adsorpsi winates yaiku 15,5 mg nitrogen amonia, nalika ukuran partikel zeolit ​​30-16 mesh, tingkat penghapusan nitrogen amonia tekan 78,5%, lan ing wektu adsorpsi, dosis lan ukuran partikel zeolit ​​sing padha, luwih dhuwur konsentrasi nitrogen amonia sing berpengaruh, luwih dhuwur tingkat adsorpsi, lan zeolit ​​minangka adsorben bisa mbusak nitrogen amonia saka lindi. Ing wektu sing padha, dituduhake yen tingkat adsorpsi nitrogen amonia dening zeolit ​​kurang, lan angel kanggo zeolit ​​​​​​kanggo nggayuh kapasitas adsorpsi saturasi ing operasi praktis.

Efek mbusak lapisan zeolit ​​biologis marang nitrogen, COD, lan polutan liyane ing limbah desa simulasi wis ditliti. Asil panliten nuduhake yen tingkat mbusak nitrogen amonia dening lapisan zeolit ​​biologis luwih saka 95%, lan mbusak nitrogen nitrat banget dipengaruhi dening wektu tinggal hidrolik.

Metode ijol-ijolan ion nduweni kaluwihan investasi cilik, proses sing prasaja, operasi sing trep, ora sensitif marang racun lan suhu, lan panggunaan maneh zeolit ​​​​kanthi regenerasi. Nanging, nalika ngolah limbah cair amonia nitrogen konsentrasi dhuwur, regenerasi kasebut kerep, sing ndadekake operasi ora nyaman, mula kudu digabungake karo metode pangolahan amonia nitrogen liyane, utawa digunakake kanggo ngolah limbah cair amonia nitrogen konsentrasi rendah.

Produsen lan Supplier Zeolit ​​4A Grosir | EVERBRIGHT (cnchemist.com)