1.암모니아질소란 무엇인가요?
암모니아성 질소는 유리 암모니아(또는 비이온성 암모니아, NH3) 또는 이온성 암모니아(NH4+) 형태의 암모니아를 의미합니다.더 높은 pH 및 더 높은 유리 암모니아 비율;그에 비해 암모늄염의 비율이 높습니다.
암모니아성 질소는 물 속의 영양분으로 물의 부영양화를 초래할 수 있으며, 물 속의 주요 산소 소비 오염물질로 어류와 일부 수중 생물에 유독합니다.
수생생물에 대한 암모니아성 질소의 주요 해로운 영향은 유리 암모니아로, 독성은 암모늄염보다 수십 배 더 크고 알칼리도가 증가함에 따라 증가합니다.암모니아성 질소 독성은 수영장 물의 pH 값 및 수온과 밀접한 관련이 있으며, 일반적으로 pH 값과 수온이 높을수록 독성이 강해집니다.
암모니아를 측정하는 데 일반적으로 사용되는 두 가지 근사 감도 비색법은 고전적인 Nessler 시약 방법과 페놀-차아염소산염 방법입니다.암모니아를 측정하기 위해 적정과 전기적 방법도 일반적으로 사용됩니다.암모니아 질소 함량이 높을 경우 증류 적정법을 사용할 수도 있습니다.(국가표준에는 Nath 시약법, 살리실산 분광광도법, 증류-적정법이 포함됩니다)
2. 물리화학적 질소 제거 공정
① 화학적 침전법
MAP 침전법이라고도 알려진 화학적 침전법은 암모니아성 질소를 함유한 폐수에 마그네슘과 인산 또는 인산수소를 첨가하여 폐수 중의 NH4+가 수용액 중의 Mg+ 및 PO4-와 반응하여 암모늄인산마그네슘 침전을 생성시키는 방법입니다. , 분자식은 MgNH4P04.6H20이며 암모니아 질소 제거 목적을 달성합니다.일반적으로 스트루바이트로 알려진 인산마그네슘암모늄은 퇴비, 토양 첨가제 또는 건축 구조 제품용 난연제로 사용할 수 있습니다.반응식은 다음과 같다:
Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04
화학적 침전의 처리 효과에 영향을 미치는 주요 요인은 pH 값, 온도, 암모니아성 질소 농도 및 몰비(n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-))입니다.결과는 pH 값이 10이고 마그네슘, 질소 및 인의 몰비가 1.2:1:1.2일 때 처리 효과가 더 좋은 것으로 나타났습니다.
침전제로 염화마그네슘과 인산수소이나트륨을 사용한 결과, pH 값이 9.5이고 마그네슘, 질소, 인의 몰비가 1.2:1:1일 때 처리 효과가 더 좋은 것으로 나타났습니다.
결과는 MgC12+Na3PO4.12H20이 다른 침전제 조합보다 우수하다는 것을 보여줍니다.pH 값이 10.0이고 온도가 30℃일 때, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, 30분 동안 교반한 후 폐수 내 암모니아성 질소의 질량 농도가 감소합니다. 치료 전 222mg/L에서 17mg/L로 증가했으며 제거율은 92.3%이다.
고농도 공업용 암모니아성 질소폐수 처리를 위해 화학침전법과 액막법을 결합하였습니다.침전 공정 최적화 조건 하에서 암모니아성 질소 제거율은 98.1%에 도달했으며, 이후 액막법으로 추가 처리하여 암모니아성 질소 농도를 0.005g/L로 감소시켜 국가 1급 배출 기준에 도달했습니다.
인산염의 작용에 따른 Mg+ 이외의 2가 금속이온(Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+)이 암모니아성 질소에 미치는 제거 효과를 조사하였다.황산암모늄 폐수에 대한 새로운 CaSO4 침전-MAP 침전 공정이 제안되었습니다.결과는 전통적인 NaOH 조절기가 석회로 대체될 수 있음을 보여줍니다.
화학적 침전법의 장점은 암모니아성 질소 폐수의 농도가 높을 경우 생물학적 방법, 파괴점 염소화법, 막분리법, 이온교환법 등 다른 방법의 적용이 제한된다는 점이다. 전처리에는 화학적 침전법을 사용할 수 있습니다.화학적 침전법은 제거 효율이 더 좋고 온도에 제한을 받지 않으며 조작이 간단합니다.인산암모늄 마그네슘을 함유한 침전 슬러지는 복합 비료로 사용되어 폐기물 활용을 실현할 수 있으므로 비용의 일부를 상쇄할 수 있습니다.인폐수를 생산하는 일부 산업체와 염수를 생산하는 기업과 결합할 수 있다면 약가를 절감하고 대규모 적용이 용이할 수 있다.
화학적 침전법의 단점은 인산 마그네슘 암모늄의 용해도 곱의 제한으로 인해 폐수의 암모니아 질소가 특정 농도에 도달한 후에는 제거 효과가 뚜렷하지 않고 투입 비용이 크게 증가한다는 것입니다.따라서 화학적 침전법은 고도처리에 적합한 다른 방법과 병행하여 사용해야 한다.사용되는 시약의 양이 많고, 생성되는 슬러지가 많고, 처리 비용이 높습니다.화학물질 투입 중 염화물 이온과 잔류 인이 유입되면 2차 오염이 쉽게 발생할 수 있습니다.
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②블로우오프 방식
블로잉 방식에 의한 암모니아성 질소 제거는 pH 값을 알칼리성으로 조절하여 폐수 중의 암모니아 이온을 암모니아로 전환시켜 주로 유리 암모니아의 형태로 존재하게 한 후 유리 암모니아를 빼내는 것입니다. 암모니아 질소 제거 목적을 달성하기 위해 운반 가스를 통해 폐수의.송풍 효율에 영향을 미치는 주요 요인은 pH 값, 온도, 기액 비율, 가스 유량, 초기 농도 등입니다.현재 암모니아성 질소 농도가 높은 폐수 처리에는 블로우오프 방식이 널리 사용되고 있다.
블로우오프(blow-off) 방법을 사용하여 매립지 침출수에서 암모니아성 질소를 제거하는 방법을 연구했습니다.블로우오프 효율을 조절하는 주요 요인은 온도, 기액비, pH 값인 것으로 나타났다.수온이 2590보다 높을 때, 기액 비율은 약 3500, pH는 약 10.5이며, 암모니아 질소 농도가 2000-4000mg/만큼 높은 매립 침출수의 제거율은 90% 이상에 도달할 수 있습니다. 엘.결과는 pH=11.5, 스트리핑 온도는 80cC, 스트리핑 시간은 120분일 때 폐수 내 암모니아성 질소 제거율이 99.2%에 도달할 수 있음을 보여줍니다.
고농도 암모니아성 질소 폐수의 분출 효율은 역류 분출탑을 통해 수행되었습니다.그 결과, pH 값이 증가함에 따라 분출 효율이 증가하는 것으로 나타났습니다.기액 비율이 클수록 암모니아 스트리핑 물질 전달의 추진력이 커지고 스트리핑 효율도 증가합니다.
블로잉 방식에 의한 암모니아성 질소 제거는 효과적이며 작동 및 제어가 용이합니다.불어낸 암모니아성 질소는 황산과 함께 흡수제로 사용할 수 있고, 생성된 황산돈은 비료로 사용할 수 있다.블로우오프(Blow-off) 방식은 현재 물리적, 화학적 질소 제거에 일반적으로 사용되는 기술이다.그러나 블로우오프 방식은 블로우오프탑의 스케일링이 빈번하고, 저온에서의 암모니아성 질소 제거효율이 낮으며, 블로우오프가스에 의한 2차 오염 등의 단점이 있다.블로우오프 방식은 일반적으로 다른 암모니아성 질소 폐수 처리 방식과 결합하여 고농도 암모니아성 질소 폐수를 전처리하는 방식입니다.
③ 브레이크 포인트 염소화
중단점 염소화에 의한 암모니아 제거 메커니즘은 염소 가스가 암모니아와 반응하여 무해한 질소 가스를 생성하고, N2가 대기 중으로 빠져나가면서 반응 소스가 오른쪽으로 계속되게 만드는 것입니다.반응식은 다음과 같습니다.
HOCl NH4 + + 1.5 – > 0.5 N2 H20 H++ Cl – 1.5 + 2.5 + 1.5)
염소 가스가 폐수로 특정 지점으로 옮겨지면 물 속의 유리 염소 함량이 낮고 암모니아 농도는 0입니다.염소가스의 양이 그 지점을 지나면 물속의 유리염소량이 증가하게 되므로 그 지점을 파괴점이라 하고, 이 상태의 염소화를 파괴점 염소화라 한다.
파괴점 염소화 방법은 암모니아 질소 취입 후 시추 폐수를 처리하는 데 사용되며 처리 효과는 전처리 암모니아 질소 취입 공정에 의해 직접적인 영향을 받습니다.폐수 내 암모니아성 질소의 70%를 송풍 공정으로 제거한 후 중단점 염소화 처리할 경우 유출수 내 암모니아성 질소의 질량 농도는 15mg/L 미만입니다.Zhang Shengliet al.는 질량농도 100mg/L의 모의 암모니아성 질소 폐수를 연구 대상으로 삼았으며, 연구 결과 차아염소산나트륨의 산화에 의한 암모니아성 질소 제거에 영향을 미치는 주요 및 2차 요인은 염소와 암모니아성 질소의 양 비율인 것으로 나타났습니다. 반응 시간 및 pH 값.
중단점 염소화 방법은 질소 제거 효율이 높고 제거율은 100%에 도달할 수 있으며 폐수의 암모니아 농도를 0으로 줄일 수 있습니다.효과는 안정적이며 온도의 영향을 받지 않습니다.투자 장비가 적고 신속하고 완전한 대응이 가능합니다.수역에 대한 살균 및 소독 효과가 있습니다.파괴점 염소화법의 적용 범위는 암모니아성 질소 폐수의 농도가 40mg/L 미만이므로 암모니아성 질소 폐수의 고도처리에 파괴점 염소화법이 주로 사용된다.안전한 사용 및 보관에 대한 요구 사항이 높고 처리 비용이 높으며 부산물인 클로라민 및 염소화 유기물은 2차 오염을 유발합니다.
④촉매산화법
촉매 산화 방법은 특정 온도 및 압력에서 촉매 작용을 통해 공기 산화를 통해 하수 중의 유기물 및 암모니아를 산화 및 분해하여 CO2, N2 및 H2O와 같은 무해한 물질로 정화 목적을 달성할 수 있습니다.
촉매 산화 효과에 영향을 미치는 요인으로는 촉매 특성, 온도, 반응 시간, pH 값, 암모니아 질소 농도, 압력, 교반 강도 등이 있습니다.
오존화된 암모니아성 질소의 분해 과정을 연구했습니다.그 결과, pH 값이 증가하면 산화 능력이 강한 일종의 H2O 라디칼이 생성되어 산화 속도가 크게 가속화되는 것으로 나타났습니다.연구에 따르면 오존은 암모니아 질소를 아질산염으로, 아질산염을 질산염으로 산화시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.시간이 지남에 따라 물 속의 암모니아성 질소 농도는 감소하며, 암모니아성 질소 제거율은 약 82%입니다.CuO-MnO2-CeO2는 암모니아성 질소 폐수 처리를 위한 복합촉매로 사용되었습니다.실험 결과, 새로 제조된 복합촉매의 산화 활성이 크게 향상되었으며, 적합한 공정 조건은 255℃, 4.2MPa, pH=10.8인 것으로 나타났다.초기 농도가 1023mg/L인 암모니아성 질소 폐수 처리 시 암모니아성 질소 제거율은 150분 이내에 98%에 도달하여 국가 2차 배출 기준(50mg/L)에 도달합니다.
황산 용액에서 암모니아성 질소의 분해 속도를 연구함으로써 제올라이트 담지 TiO2 광촉매의 촉매 성능을 조사했습니다.결과는 TiO2/제올라이트 광촉매의 최적 투여량이 1.5g/L이고 자외선 조사 하에서 반응 시간이 4시간임을 보여줍니다.폐수에서 암모니아성 질소 제거율은 98.92%에 달할 수 있습니다.자외선 하에서 페놀과 암모니아성 질소에 대한 고철분과 나노이산화물의 제거 효과를 연구했습니다.그 결과, 50mg/L 농도의 암모니아성 질소 용액에 pH=9.0을 적용한 경우 암모니아성 질소 제거율은 97.5%로 고철 또는 이산화염소 단독에 비해 7.8%, 22.5% 더 높은 것으로 나타났다.
촉매산화법은 높은 정화효율, 간단한 공정, 작은 바닥면적 등의 장점을 갖고 있어 고농도 암모니아성 질소 폐수 처리에 많이 사용된다.적용난이도는 어떻게 하면 촉매의 손실을 방지하고 장비의 부식을 방지할 수 있는가이다.
⑤전기화학적 산화법
전기화학적 산화법은 촉매활성을 갖는 전기산화를 이용하여 물 속의 오염물질을 제거하는 방법을 말한다.영향을 미치는 요인은 전류 밀도, 입구 유속, 출구 시간 및 포인트 솔루션 시간입니다.
순환 흐름 전해조에서 암모니아-질소 폐수의 전기화학적 산화가 연구되었으며, 여기서 양극은 Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2 네트워크 전기이고 음극은 Ti 네트워크 전기입니다.결과는 염화물 이온 농도가 400mg/L, 초기 암모니아 질소 농도가 40mg/L, 유입 유량이 600mL/min, 전류 밀도가 20mA/cm, 전해 시간이 90min일 때 암모니아가 질소 제거율은 99.37%입니다.이는 암모니아-질소 폐수의 전해 산화가 좋은 응용 전망을 가지고 있음을 보여줍니다.
3. 생화학적 질소 제거 공정
①전체 질화 및 탈질화
전공정 질산화 및 탈질화는 현재 오랫동안 널리 사용되어 온 일종의 생물학적 방법이다.다양한 미생물의 작용에 따라 질산화, 탈질화 등 일련의 반응을 통해 폐수 속의 암모니아성 질소를 질소로 전환시켜 폐수 처리 목적을 달성합니다.암모니아성 질소를 제거하기 위한 질산화 및 탈질화 과정은 두 단계를 거쳐야 합니다.
질산화 반응 : 질산화 반응은 호기성 독립 영양 미생물에 의해 완료됩니다.호기성 상태에서는 무기질소를 질소원으로 사용하여 NH4+를 NO2-로 전환시킨 후 NO3-로 산화시킵니다.질산화 과정은 두 단계로 나눌 수 있습니다.두 번째 단계에서는 질산화 박테리아에 의해 아질산염이 질산염(NO3-)으로 변환되고, 질화 박테리아에 의해 아질산염이 질산염(NO3-)으로 변환됩니다.
탈질반응 : 탈질반응은 저산소 상태에서 탈질균이 아질산성질소와 질산성질소를 기체질소(N2)로 환원시키는 과정이다.탈질세균은 종속영양미생물로 대부분 양서류에 속한다.저산소증 상태에서는 질산염 중의 산소를 전자 수용체로, 유기물(하수 중의 BOD 성분)을 전자 공여체로 사용하여 에너지를 제공하고 산화 및 안정화됩니다.
전체 공정 질화 및 탈질 엔지니어링 응용 분야에는 주로 AO, A2O, 산화 도랑 등이 포함되며 이는 생물학적 질소 제거 산업에서 사용되는 보다 성숙한 방법입니다.
전체 질산화 및 탈질화 방법은 효과가 안정적이고 조작이 간단하며 2차 오염이 없고 비용이 저렴한 장점이 있습니다.이 방법에는 또한 폐수의 C/N 비율이 낮을 때 탄소원을 추가해야 하고, 온도 요구 사항이 상대적으로 엄격하고, 저온에서 효율이 낮고, 면적이 크고, 산소 요구량이 많은 등 몇 가지 단점이 있습니다. 크기가 크고 중금속 이온과 같은 일부 유해 물질은 미생물에 영향을 미치므로 생물학적 방법을 수행하기 전에 제거해야 합니다.또한 폐수 내 고농도의 암모니아성 질소는 질산화 과정을 억제하는 효과도 있습니다.따라서 고농도 암모니아성 질소 폐수를 처리하기 전에 전처리를 실시하여 암모니아성 질소 폐수의 농도가 500mg/L 미만이 되도록 해야 합니다.전통적인 생물학적 방법은 생활하수, 화학폐수 등 유기물을 함유한 저농도 암모니아성 질소 폐수의 처리에 적합합니다.
②동시 질산화 및 탈질화(SND)
동일한 반응기에서 질산화와 탈질화가 동시에 진행되는 것을 동시소화탈질화(SND)라고 합니다.폐수의 용존 산소는 미생물 플록 또는 생물막의 미세 환경 영역에서 용존 산소 구배를 생성하는 확산 속도에 의해 제한되며, 이는 미생물 플록 또는 생물막 외부 표면의 용존 산소 구배가 성장 및 번식에 도움이 되도록 만듭니다. 호기성 질화세균과 암모니아성세균으로 나뉜다.플록이나 막 내부가 깊을수록 용존 산소 농도가 낮아져 탈질 박테리아가 우세하게 되는 무산소 구역이 생성됩니다.따라서 동시 소화 및 탈질 과정이 형성됩니다.동시 소화 및 탈질에 영향을 미치는 요인은 PH 값, 온도, 알칼리도, 유기 탄소원, 용존 산소 및 슬러지 연령입니다.
Carrousel 산화도랑에는 질산화/탈질화가 동시에 이루어지며 Carrousel 산화도랑의 폭기 임펠러 사이의 용존산소 농도가 점차 감소하여 Carrousel 산화도랑 하부의 용존산소가 상부보다 낮았다. .채널 각 부분의 질산성 질소 생성 및 소비율은 거의 동일하고 채널 내 암모니아성 질소 농도는 항상 매우 낮습니다. 이는 Carrousel 산화 채널에서 질화 및 탈질 반응이 동시에 발생함을 나타냅니다.
생활하수 처리에 관한 연구에 따르면 CODCr이 높을수록 탈질이 완료되고 TN 제거가 더 잘되는 것으로 나타났습니다.질산화와 탈질화의 동시 발생에 대한 용존산소의 영향은 크다.용존산소량을 0.5~2mg/L로 조절하면 총질소 제거효과가 좋습니다.동시에 질산화 및 탈질화 방법은 반응기를 절약하고, 반응시간을 단축시키며, 에너지 소비가 적고, 투자를 절약하며, pH 값을 안정적으로 유지하기 쉽습니다.
③단거리 소화 및 탈질작용
동일한 반응기에서 암모니아 산화 박테리아를 사용하여 호기성 조건에서 암모니아를 아질산염으로 산화시킨 다음 아질산염을 직접 탈질소화하여 저산소 조건에서 전자 공여체로 유기물 또는 외부 탄소원을 사용하여 질소를 생성합니다.단거리 질화 및 탈질화의 영향 요인은 온도, 유리 암모니아, pH 값 및 용존 산소입니다.
바닷물이 없는 도시 하수와 바닷물이 30%인 도시 하수의 단거리 질산화에 대한 온도의 영향.실험 결과는 해수가 없는 도시 하수의 경우 온도를 높이는 것이 단거리 질화를 달성하는 데 도움이 된다는 것을 보여줍니다.생활 하수에서 해수의 비율이 30%이면 중간 온도 조건에서 단거리 질산화가 더 잘 달성될 수 있습니다.델프트 공과대학은 SHARON 공정을 개발했는데, 고온(약 30-4090)의 사용은 아질산염 박테리아의 증식에 도움이 되어 아질산염 박테리아가 경쟁을 잃고 슬러지의 나이를 조절하여 아질산염 박테리아를 제거하므로 아질산염 단계의 질산화 반응입니다.
젠트 미생물 생태학 연구소는 아질산염 박테리아와 아질산염 박테리아의 산소 친화도 차이를 바탕으로 용존 산소를 조절하여 아질산염 박테리아를 제거함으로써 아질산염 질소 축적을 달성하는 OLAND 공정을 개발했습니다.
단거리 질화 및 탈질화에 의한 코크스 폐수 처리에 대한 파일럿 테스트 결과, 유입수 COD, 암모니아성 질소, TN 및 페놀 농도가 1201.6,510.4,540.1 및 110.4mg/L일 때 평균 유출수 COD, 암모니아성 질소가 감소하는 것으로 나타났습니다. ,TN 및 페놀 농도는 각각 197.1,14.2,181.5 및 0.4mg/L입니다.해당 제거율은 각각 83.6%, 97.2%, 66.4%, 99.6%였습니다.
단거리 질화 및 탈질 공정은 질산염 단계를 거치지 않아 생물학적 질소 제거에 필요한 탄소원을 절약합니다.C/N 비율이 낮은 암모니아성 질소 폐수에 대한 특정 이점이 있습니다.단거리 질산화 및 탈질화는 슬러지가 적고, 반응 시간이 짧으며, 반응기 부피가 절약되는 장점이 있습니다.그러나 단거리 질화 및 탈질화에는 안정적이고 지속적인 아질산염의 축적이 필요하므로 어떻게 질화세균의 활동을 효과적으로 억제할 것인가가 관건이 됩니다.
④ 혐기성 암모니아 산화
혐기성 암모니아화는 저산소 상태에서 독립 영양 박테리아에 의해 암모니아 질소가 질소로 직접 산화되는 과정으로, 아질소 또는 아질소 질소를 전자 수용체로 사용합니다.
anammoX의 생물학적 활성에 대한 온도와 PH의 영향을 연구했습니다.그 결과 최적의 반응온도는 30℃, pH 값은 7.8로 나타났다.고염분, 고농도 질소폐수 처리를 위한 혐기성 탄약 반응기의 타당성을 연구하였다.결과는 높은 염도가 anammoX 활성을 유의하게 억제했으며 이러한 억제는 가역적이라는 것을 보여주었습니다.염도 30g.L-1(NaCl1)에서 미순화 슬러지의 혐기성 암목스 활성은 대조 슬러지보다 67.5% 낮았다.순화된 슬러지의 anammoX 활성은 대조구에 비해 45.1% 낮았습니다.순응된 슬러지를 고염도 환경에서 저염도 환경(염수 없음)으로 옮겼을 때 혐기성 ammoX 활성이 43.1% 증가했습니다.그러나 원자로는 고염분 상태에서 장기간 가동되면 기능이 저하되기 쉽다.
전통적인 생물학적 공정과 비교하여 혐기성 ammoX는 추가 탄소원이 없고 산소 요구량이 낮으며 중화 시약이 필요하지 않으며 슬러지 생성이 적은 보다 경제적인 생물학적 질소 제거 기술입니다.혐기성 amMOX의 단점은 반응 속도가 느리고, 반응기 부피가 크고, 탄소원이 혐기성 amMOX에 불리하다는 점이며, 이는 생분해성이 낮은 암모니아성 질소 폐수를 해결하는 데 실질적인 의미가 있습니다.
4. 분리 및 흡착 질소 제거 공정
① 막 분리 방법
막 분리 방법은 막의 선택적 투과성을 이용하여 액체 중의 성분을 선택적으로 분리하여 암모니아 질소 제거 목적을 달성하는 것입니다.역삼투, 나노여과, 탈암모니아막, 전기투석 등이 포함됩니다.막 분리에 영향을 미치는 요인은 막 특성, 압력 또는 전압, pH 값, 온도 및 암모니아 질소 농도입니다.
희토류 제련소에서 배출되는 암모니아성 질소 폐수의 수질에 따라 NH4Cl 및 NaCl 모의 폐수를 사용하여 역삼투압 실험을 수행하였다.동일한 조건에서 역삼투압은 NaCl 제거율이 더 높고 NHCl은 물 생성율이 더 높은 것으로 나타났습니다.역삼투압 처리 후 NH4C1 제거율은 77.3%로 암모니아성 질소 폐수의 전처리로 활용 가능하다.역삼투 기술은 에너지를 절약하고 열 안정성이 우수하지만 염소 저항성, 오염 저항성이 낮습니다.
매립지 침출수 처리에 생화학적 나노여과막 분리공정을 이용하여 투과성 액체의 85%~90%가 기준에 맞게 배출되고, 농축된 하수액 및 진흙의 0%~15%만이 매립장으로 복귀됩니다. 쓰레기 탱크.Ozturkiet al.터키 오다예리(Odayeri) 매립지 침출수를 나노여과막으로 처리한 결과, 암모니아성 질소 제거율은 약 72%였다.나노여과막은 역삼투막보다 낮은 압력이 필요하며 작동이 쉽습니다.
암모니아 제거막 시스템은 일반적으로 암모니아 질소가 높은 폐수 처리에 사용됩니다.물 속의 암모니아 질소는 다음과 같은 균형을 갖습니다. 작동 시 NH4- +OH-= NH3+H2O, 암모니아 함유 폐수는 막 모듈의 껍질로 흐르고 산 흡수 액체는 막의 파이프로 흐릅니다. 기준 치수.폐수의 PH가 증가하거나 온도가 상승하면 평형은 오른쪽으로 이동하고 암모늄 이온 NH4-는 자유 기체 NH3가 됩니다.이때, 기체상태의 NH3는 중공사 표면의 미세기공을 통해 쉘 내부의 폐수상에서 배관내의 산흡수액상으로 들어갈 수 있으며, 이는 산용액에 흡수되어 즉시 이온성 NH4-가 된다.폐수의 PH를 10 이상으로 유지하고 온도를 35°C 이상(50°C 미만)으로 유지하여 폐수 상의 NH4가 지속적으로 NH3가 되어 흡수 액상으로 이동하도록 하십시오.그 결과 폐수측 암모니아성 질소 농도가 지속적으로 감소하는 것으로 나타났다.산흡수 액상은 산과 NH4-만 있기 때문에 매우 순수한 암모늄염을 형성하고 지속적인 순환을 통해 일정 농도에 도달하며 재활용이 가능합니다.한편, 이 기술을 사용하면 폐수 내 암모니아성 질소 제거율을 크게 향상시킬 수 있으며, 다른 한편으로는 폐수 처리 시스템의 총 운영 비용을 절감할 수 있습니다.
②전기투석법
전기투석은 막 쌍 사이에 전압을 가하여 수용액에서 용해된 고형물을 제거하는 방법입니다.전압의 작용하에 암모니아-질소 폐수의 암모니아 이온 및 기타 이온은 암모니아 함유 농축수의 막을 통해 농축되어 제거 목적을 달성합니다.
암모니아성질소 농도가 높은 무기폐수를 전기투석법으로 처리하여 좋은 결과를 얻었습니다.2000-3000mg/L 암모니아성 질소 폐수의 경우 암모니아성 질소 제거율은 85% 이상이고 농축된 암모니아수는 8.9%까지 얻을 수 있습니다.전기투석 작동 중 소비되는 전기량은 폐수에 포함된 암모니아성 질소의 양에 비례합니다.폐수의 전기투석 처리는 pH 값, 온도, 압력에 의해 제한되지 않으며 조작이 쉽습니다.
막분리의 장점은 암모니아성 질소의 높은 회수율, 간단한 조작, 안정적인 처리 효과, 2차 오염이 없다는 점입니다.그러나 고농도 암모니아성 질소 폐수 처리 시 탈암모니아막을 제외한 다른 막은 스케일링 및 막힘 현상이 발생하기 쉽고, 재생 및 역세 과정이 빈번하여 처리 비용이 증가하는 문제점이 있다.따라서 이 방법은 전처리 또는 저농도 암모니아성 질소 폐수에 더 적합합니다.
③ 이온교환 방식
이온교환법은 암모니아 이온의 선택흡착력이 강한 물질을 이용하여 폐수 중의 암모니아성 질소를 제거하는 방법이다.일반적으로 사용되는 흡착재료로는 활성탄, 제올라이트, 몬모릴로나이트, 교환수지가 있습니다.제올라이트는 3차원 공간 구조, 규칙적인 기공 구조 및 구멍을 가진 일종의 규소 알루미네이트이며, 그 중 클리노프틸로라이트는 암모니아 이온에 대한 강력한 선택적 흡착 능력과 저렴한 가격을 가지고 있어 일반적으로 암모니아 질소 폐수의 흡착재로 사용됩니다. 공학에서.클리노프틸로라이트의 처리 효과에 영향을 미치는 요인으로는 입자 크기, 유입되는 암모니아 질소 농도, 접촉 시간, pH 값 등이 있습니다.
암모니아성 질소에 대한 제올라이트의 흡착 효과는 명백하고 라니트(ranite)가 뒤따르며 토양과 세라마이트(ceramisite)의 효과는 좋지 않습니다.제올라이트에서 암모니아성 질소를 제거하는 주요 방법은 이온 교환이며 물리적 흡착 효과는 매우 작습니다.세라마이트, 토양 및 라나이트의 이온 교환 효과는 물리적 흡착 효과와 유사합니다.4종 충진제의 흡착능은 15~35℃ 범위에서 온도가 증가함에 따라 감소하였고, pH 값이 3~9 범위에서 증가함에 따라 증가하였다.6시간 진동 후에 흡착 평형에 도달했습니다.
제올라이트 흡착을 통해 매립지 침출수에서 암모니아 질소를 제거하는 가능성이 연구되었습니다.실험 결과에 따르면 제올라이트 1그램은 암모니아 질소 15.5mg의 제한된 흡착 잠재력을 가지고 있으며, 제올라이트 입자 크기가 30-16 메쉬일 때 암모니아 질소 제거율은 78.5%에 도달하고 동일한 흡착 시간, 복용량 및 제올라이트 입자 크기가 높을수록 유입되는 암모니아 질소 농도가 높을수록 흡착 속도가 높아지며, 흡착제인 제올라이트는 침출수에서 암모니아 질소를 제거하는 것이 가능합니다.동시에, 제올라이트에 의한 암모니아성 질소의 흡착률은 낮고, 실제 운전에서 제올라이트가 포화 흡착 능력에 도달하기 어렵다는 점이 지적되고 있다.
모의 마을 하수에서 질소, COD 및 기타 오염물질에 대한 생물학적 제올라이트 층의 제거 효과를 연구했습니다.결과는 생물학적 제올라이트 베드에 의한 암모니아성 질소 제거율이 95% 이상이며, 질산성 질소 제거는 수리학적 체류 시간에 크게 영향을 받는다는 것을 보여줍니다.
이온 교환 방식은 투자 비용이 적고, 공정이 간단하며, 조작이 편리하고, 독성 및 온도에 대한 둔감성, 재생을 통한 제올라이트 재사용 등의 장점이 있습니다.그러나 고농도 암모니아성질소 폐수를 처리할 경우 재생이 빈번하여 운전에 불편을 초래하므로 다른 암모니아성질소 처리방법을 병용하거나 저농도 암모니아성질소 폐수를 처리하는데 사용하는 것이 필요하다.
도매 4A 제올라이트 제조업체 및 공급업체 |EVERBRIGHT (cnchemist.com)
게시 시간: 2024년 7월 10일
