به وب سایت رسمی شرکت نهراب زیست خوش آمدید. مشاوره، طراحی، ساخت و اجرای انواع سیستمهای تصفیه آب و فاضلاب، دستگاه تصفیه آب صنعتی، پکیج های تصفیه فاضلاب بهداشتی و تصفیه انواع فاضلاب صنعتی 

 

حذف آمونیاک

آمونیاک ترکیبی بسیار خطرناک است زیرا موجب اختلال در تنفس آبزیان می شود. این ترکیب به راحتی داخل سلول ها نفوذ کرده و موجب افزایش pH و اختلال در عوامل حیاتی می گردد. یون آمونیوم منشأ نیتروژنی برای گیاهان آبی است بنابراین موجب افزایش رشد جلبک ها می گردد.

آمونیاک را می‌توان بوسیله روش‌های فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی از سیستم حذف نمود.

حذف فیزیکی:

واحدهای عملیاتی فیزیکی که برای حذف آمونیاک از فاضلاب‌ها کاربرد دارند عبارتند از برج‌های عریان سازی و حوض‌های پاششی. در عریان سازی آمونیاک از فاضلاب باید آمونیاک به شکل گاز محلول (NH3) باشد که مستلزم pH مساوی یا بالاتر از 10.8 می باشد.

برج‌های عریان‌سازی(Stripping): این برج ها شامل یک بسته حاوی پرانه جهت برقراری تماس تنگاتنگ آب و هوا، یک سینی یا سیستم توزیع یکنواخت مایع بر بستر، یک صفحه مشبک جهت محافظت بستر و توزیع هوای ورودی، یک سیستم جداکننده جهت جمع آوری قطرات مایع در هوای خروجی و ساختمان برج است. با گذشت زمان پوسته‌های کربنات کلسیم توسعه یافتند اما در این سیستم‌ها هیچگونه مکانیسمی برای تمیز کردن تعبیه نشده بود . اغلب اوقات مشکل گرفتگی و انسداد داشتند. برای حل این مشکل پوسته پرانه از جنس پلاستیک طراحی شد که دریچه‌های دسترسی جهت تمیز شدن در محل تعبیه شده است. همچنین بصورت مدونی ساخته می‌شوند که بتوان آن را در صورت نیاز از بستر خارج نمود. وقتی حلالیت آمونیاک، فشار اتمسفری و فشار جزیی در حال تعادل مشخص باشد امکان تعیین مختصات منحنی تعادل غلظتهای در حال تعادل آمونیاک در آب و هوا وجود دارد. از آنجا که فشار جزیی آمونیاک در هوا تقریباً صفر است، عریان سازی آمونیاک در pH خنثی اتفاق می‌افتد، گرچه بهره برداری از این سیستم راندمان پایینی دارد.، چون اکثر آمونیاک به شکل یون آمونیوم می‌باشد. افزایش pH به حدود 10.8 موجب تبدیل بخش مهمی از آمونیاک به شکل مولکولهای گاز می‌شود، بدین طریق عمل عریان سازی به سرعت انجام شده و برج های عریان‌سازی راندمان بالایی خوهند داشت. دمای فاضلاب و هوا به علت داشتن دو اثر مهم در بهره برداری برج حائز اهمیت است. اولین اثر آن این است که اگر دمای Wet bulb به صفر درجه تنزل پیدا کند، حالت یخ زدگی در برج پیش می‌آید و متوسط دمای آب خروجی نزدیک متوسط درجه حرارت هوای خروجی آزاد است. دومین اثر آن این است که چون حلالیت آمونیاک با کاهش دما افزایش می‌یابد، در مواقعی که دمای هوا پایین می‌آید، هوای بیشتری برای عریان‌سازی مورد نیاز است. بنابراین شرایط بهره‌برداری از برج بایستی در درجه حرارتهای ملایم شود. در مناطق سرد بهتر است از برج عریان‌سازی در ماه‌های گرم سال استفاده و در ماههای سرد از استخرهای پاششی استفاده گردد. 

استخرها: تعدادی از پارامترهای موثر بر بهره‌برداری از این استخرها شامل آب، دمای هوا، غلظت گاز محلول در ورودی و خروجی آب استخر، غلظت گاز محلول در هوا، حرکت هوا، pH ، زمان ماند، عمق استخر، سطح استخر، زمان هوادهی (ارتفاع اسپری)، اندازه قطرات آب، فاصله بین نازلهای اسپری، طرز قرار گیری نازلها و تعداد دورهای گردش آب می‌باشد. علیرغم اینکه این استخرها در مقایسه با برجهای عریان‌سازی برای حذف آمونیاک دارای بازدهی خوبی نیستند، اما در مناطق سردسیر که با یخ زدگی مواجه هستیم مناسب هستند. بر این اساس استخرهای پاششی با pH بالا بعنوان یک روش رایج برای حذف آمونیاک د رمناطق سردسیر کاربرد دارد.

 

حذف شیمیایی:

کلرزنی نقطه شکست (breakpoint) و تبادل یونی (ion exchange) دو فرآیندی هستند که براساس فرآیند شیمیایی آمونیاک را حذف می‌کنند.

 

کلرزنی نقطه شکست: کلرزنی بوسیله گاز کلر یا نمکهای هیپوکلریت باعث اکسیداسیون آمونیاک و تشکیل فرآورده میانی کلرآمین و در نهایت گاز نیتروژن و اسید هیدروکلریک می‌شود. اسید هیپوکلریت در فاضلاب با آمونیاک واکنش داده و مونوکلروآمین،دی  کلروآمین و تری کلروآمین را تشکیل می‌دهد.

این واکنش ها به pH، دما، زمان واکنش و نسبت اولیهکلر به آمونیاک بستگی دارد. مونوکلرآمین و دی کلرآمین از

pH= 4.5 -8.5 تشکیل می‌شود. در pHهای بالاتر از 8.5 شکل عمده مونوکلرآمین و در pHهای پائینتر از 4.5 شکل تری کلرآمین غالب است. اگر مقدار کلر اضافه شده بیش از حد مورد نیاز برای رسیدن به نقطه شکست بوده و pH حدود 7 تا 8 باشد، فرآورده میانی مونوکلرآمین اکسید شده و گاز نیتروژن حاصله از سیستم متصاعد می‌شود. تحقیقات نشان داده که برای فاضلابهای شهری خام، خروجی‌های ثانویه و حاصل زلال سازی توسط آهک و فیلتر شده، میزان کلر موردنیاز به ازای هر کیلوگرم نیتروژن آمونیاکی به ترتیب برابر 1 به 10، 1 به 9، 1 به 8 می باشد. مقدار کلر مورنیاز از دمای 4.4 تا 37.8 درجه سلسیوس مستقل از دما بوده و 95 تا 99 درصد آمونیاک به گاز نیتروژن اکسید خواهد شد که می تواند سبب تولید دی کلرآمین، تری کلرآمین و یونهای نیترات گردد. در عین حال اگر pH در محدوده 7 تا 8 نگهداری شود میزان واکنش های جانبی به حداقل خواهد رسید. اگر قلیائیت برای نگهداری این محدوده pH کافی نباشد ماده قلیایی مانند NaOH جهت خنثی کرردن اسید هیدروکلریک تشکیل شده اضافه می‌گردد. از معایب روش نامناسب کلرزنی نقطه شکست این است که جامدات محلول آب افزایش یافته و این فرآیند دو برابر روش عریان سازی آمونیاک هزینه بر است. همچنین ترکیبات کلرآمین تشکیل شده در حین کلرزنی دارای آثار سوئی بر سلامتی انسانها می می باشد و به همین دلیل امکان دارد که در آینده دیگر از این روش برای حذف آمونیاک استفاده نگردد.

تبادل یونی: تبادل کاتیونی توسط زئولیت طبیعی نیز قادر به حذف آمونیاک می‌باشد. در این فرآیند خروجی ثانویه بوسیله فیلتراسیون چند بستری، ستون جاذب کربن و سپس تبادل یونی بستر ثابت حاوی Clinoptilolite انجام می‌گردد. ستون

Clinoptilolite بوسیله محلول آب نمک 2درصد که بوسیله الکترولیز احیاء می‌شود. مایع حاصل از تماس آب نمک و بستر

Clinoptilolite حاوی یونهای 2+Mg+2 ،Na+ ،Cl- ،NH+ ،Ca است. قبل از الکترولیز،Na2CO3 و NaOH  به سیستم اضافه می‌شود تا آنقدر که مقدوراست CaCO3 و 2(Mg(OH رسوب کند. ماده احیاکننده از میان سلولهای الکترولیز عبورکرده و گاز Cl2 در آند و Hدر کاتد تولید می‌شود. کلر با آمونیاک واکنش داده و گاز نیتروژن را تولید می‌کند و گازهای Nو H2 بعنوان گازهای خروجی از سیستم خارج می‌شود، پس از تصفیه بوسیله الکترولیز مواد احیاکننده جهت استفاده مجدد، بازیافت شده است. 

 

 

حذف بیولوژیکی:

برای حذف آمونیاک (یا بطور کلی نیتروژن) توسط فرآیندهای بیولوژیکی نیتروژن باید به شکل آمونیاک آمونیوم یا نیترات باشد تا نهایتاً بصورت گاز نیتروژن از جریان فاضلاب متصاعد شود. حذف نیتروژن به روش فیزیکی شیمیایی مشروح ایجاب می‌کند که فاضلاب دارای غلظت بالایی از نیتروژن آمونیاکی باشد. بدین طریق در فرآیندهای فیزیکی شیمیایی قبل از حذف نهایی نیتروژن و متصاعد شدن گاز نیتروژن، نیترات سازی نباید صورت گیرد در فرآیند بیولوژیکی حذف نیتروژن فاضلاب باید حاوی غلظت بالایی از نیتروژن نیتراتی باشد. بنابراین باید به طریقی از فرآیندهای بیولوژیکی بهره برداری کرد که نیترات سازی تقویت شود. تبدیل نیتروژن به فرم مناسب برای فرآیند حذف نیتروژن انتخاب شده از طریق چندین واکنش بیوشیمیایی کنترل می‌شود. فرآیندهای بیوشیمیایی هوازی نیتروژن کربنی و آلی را به آمونیاک (NH3) یا یون آمونیوم (NH+4) تبدیل می کنند. شکل نیتروژن به pH محیط بستگی دارد. در فرآیندهای بیوشیمیایی هوازی نیتریفیکاسیون آمونیاک یا آمونیوم به نیتریت و نیترات تبدیل می شود. در فرآیندهای بیوشیمیایی در غیاب اکسیژن (دی نیتریفیکاسیون) نیترات و نیتریت به گاز نیتروژن تبدیل می‌شود. نیتریفیکاسیون عمدتاً توسط دو سری از باکتریهای اتوتروف هوازی به نامهای نیتروزوموناس و نیتروباکتر انجام میگیرد.نیتروزوموناس یونهای آمونیوم را به یون نیتریت تبدیل می‌کند در حالیکه نیتروباکتر عمل تبدیل یون نیتریت به نیترات را انجام می‌دهد. میزان اکسیژن موردنیاز برای نیتریفیکاسیون قابل توجه است. دی نیتریفیکاسیون فرآیند تبدیل بیوشیمیایی یون نیترات به گاز نیتروژن است که توسط یک سری از باکتری های هتروتروف اختیاری انجام می‌شود. حذف نهایی نیتروژن از طریق این فرآیندها به یک منبع کربن مانند متانول نیاز دارد که جهت انجام واکنش دی نیتریفیکاسیون به محیط اضافه گردد. 

 

 

تمامی حقوق وب سایت برای نهرآب محفوظ است.طراحی و اجرا : دارکوب