تصفیه فاضلاب های حاوی نیتروژن آمونیاکی

تصفیه نیتروژن آمونیاکی با روش های شیمیایی

ته نشینی شیمیایی

ته نشینی یک روش پیش تصفیه امیدوارکننده برای حذف نیتروژن آمونیاکی از فاضلاب است. رسوب شیمیایی برای تشکیل نمک هایی با حلالیت کم، مانند منیزیم آمونیوم فسفات، با افزودن مواد شیمیایی مانند کلرید منیزیم و اسید فسفریک یا فسفات به فاضلاب با محتوای نیتروژن آمونیاکی بالا، و سپس جداسازی آن از فاضلاب است.

حذف آمونیاک توسط رسوب شیمیایی زمانی مفید است که بازیابی فسفر نیز درگیر باشد زیرا ته نشینی معمولاً به فرآیندهای پیچیده با افزودن مواد شیمیایی گران نیاز دارد. تشکیل رسوب تحت تأثیر چندین پارامتر از جمله pH، دما و غلظت آمونیاک است. مقدار pH عامل تأثیرگذار غالب است و همچنین دما می تواند بر تعادل یونیزاسیون سیستم واکنش تأثیر بگذارد و همچنین می تواند حلالیت رسوب را تغییر دهد.

کلرزنی تا نقطه ی شکست

فرآیند کلرزنی تا نقطه ی شکست، کلر یا هیپوکلریت سدیم بیش از حد را به فاضلاب وارد می کند تا  نیتروژن آمونیاکی به گاز نیتروژن اکسید شود که در نهایت وارد اتمسفر می شود. هنگامی که کلر وارد فاضلاب می شود، غلظت کلر آزاد در نهایت به کمترین مقدار خود می رسد و در این مرحله آمونیاک کمی در فاضلاب باقی میماند. هنگامی که کلر به طور مداوم به مقدار اضافی وارد می شود، غلظت کلر آزاد شروع به افزایش می کند و نقطه شکست تشکیل می شود. این روش معمولاً به عنوان یک تصفیه پیشرفته استفاده می شود و برای تصفیه مقادیر زیادی فاضلاب مناسب نیست. مزایای کلرزنی نقطه شکست شامل اکسیداسیون کامل آمونیاک، راندمان حذف آمونیاک بالا و نیازهای فضایی کم است.

اکسیداسیون الکتروشیمیایی

در طی چند دهه گذشته، اکسیداسیون الکتروشیمیایی به طور گسترده ای برای حذف نیتروژن آمونیاکی از فاضلاب استفاده شده است و راندمان حذف بالایی را به دست آورده است. این روش نیتروژن آمونیاکی را با استفاده از کلر، رادیکال های هیدروکسیل، رادیکال های آزاد سوپراکسید و سایر ترکیبات تولید شده توسط الکترولیز به گاز نیتروژن اکسید می کند و در نتیجه نیتروژن آمونیاکی را حذف می کند. راندمان حذف آمونیوم عمدتاً تحت تأثیر مقدار pH، غلظت کلر و چگالی جریان است.

تصفیه نیتروژن آمونیاکی با روش های بیولوژیکی

نیتریفیکاسیون و نیترات زدایی

حذف بیولوژیکی نیتروژن  شامل دو فرآیند است: نیتریفیکاسیون و نیتروژن زدایی. نیتریفیکاسیون فرآیندی است که در آن نیتروژن آمونیاکی توسط باکتری های اکسید کننده آمونیوم (AOB) به نیتریت تبدیل می شود و سپس نیتریت توسط باکتری های اکسید کننده نیتریت (NOB) در شرایط هوازی بیشتر به نیترات اکسید می شود. AOB و NOB باکتری های اتوتروف هستند. نیترات زدایی فرآیندی است که در آن باکتری ها از منبع کربن به عنوان ماده مغذی برای کاهش نیترات و نیتریت به گاز نیتروژن در شرایط بدون اکسیژن استفاده می کنند.

نتیجه گیری

نیتروژن آمونیاکی را می توان با روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی از فاضلاب حذف کرد. تمام روش های حذف دارای مزایا و معایبی هستند. از مزایای روش های فیزیکی و شیمیایی می توان به سادگی فرآیند، راندمان بالا و عملکرد نسبتاً پایدار اشاره کرد. روش‌های فیزیکی برای تصفیه فاضلاب با محتوای  نیتروژن آمونیاکی بالا مناسب هستند، اما وقتی نیتروژن آمونیاکی کاهش می‌یابد، افزایش اثر تصفیه دشوار می‌شود. باقیمانده نیتروژن آمونیاکی را می توان با روش های شیمیایی و بیولوژیکی تصفیه کرد. روش های شیمیایی برای تصفیه فاضلاب با محتوای کم نیتروژن آمونیاکی مناسب هستند. تبادل یون و جذب نیاز به تعویض منظم مبدل های یونی و جاذب ها دارد. تولید کنسانتره و رسوب غشاء نگرانی های اصلی اسمز معکوس هستند .

ته نشینی شیمیایی حجم زیادی از مواد شیمیایی را مصرف می کند. کلرزنی تا نقطه شکست و اکسیداسیون الکتروشیمیایی هزینه های عملیاتی بالایی دارد و ترکیبات آلی هالوژنه تولید می کند که باعث آلودگی ثانویه می شود. روش های بیولوژیکی می توانند آمونیاک را به طور موثر و کامل حذف کنند، این روش ها به طور پیوسته و اقتصادی عمل می کنند و آلودگی ثانویه تولید نمی کنند. با این حال، غلظت بالای آمونیاک می تواند فعالیت میکروارگانیسم هایی را که در برابر تغییر شرایط محیطی آسیب پذیر هستند، مهار کند، سرعت واکنش کند است و زمان واکنش طولانی است، که به یک منطقه کاری بزرگ نیاز دارد. به طور کلی، به دلیل پیچیدگی فاضلاب، تصفیه کامل فاضلاب با استفاده از روش‌های صرفاً فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی دشوار است.

با توجه به این پیچیدگی، انتخاب ترکیبی مناسب از روش ها، بر اساس مزایای هر روش، برای تصفیه موثر و اقتصادی فاضلاب با توجه به ویژگی های کیفی آب مورد نظر و نیازهای پساب ضروری است. بر این اساس، ترکیبی از روش‌های مختلف باید به تفصیل مورد بررسی قرار گیرد تا اثرات شرایط عملیاتی آنها بر راندمان حذف نیتروژن آمونیاکی و پتانسیل آنها برای کاربرد عملی و در مقیاس بزرگ مشخص شود. علاوه بر روش های ذکر شده در بالا، رویکردهای جدید با هزینه کم، راندمان حذف بالا و سازگاری با محیط زیست مانند باکتری ها باید دنبال شود و توسعه یابد.

برای اطلاعات بیشتر در رابطه با روش های تصفیه فاضلاب های حاوی نیتروژن آمونیاکی و همچنین استعلام قیمت پکیج های تصفیه فاضلاب شهری یا صنعتی ، می توانید از خدمات گروه صنعتی کاشفان نیلفام استفاده کنید. کارشناسان این مجموعه آماده ارائه مشاوره در این زمینه می باشند.