At overskride denne kritiske indikator i spildevandsbehandling kan have alvorlige konsekvenser!
I rutinemæssig overvågning på spildevandsrensningsanlæg er ammoniaknitrogen (NH3-N) en nøgleindikator, vi overvåger dagligt. Men forstår du virkelig denne velkendte modstander? Lad os i dag afmystificere ammoniaknitrogen.
1. Forståelse af ammoniaknitrogen
Mere end bare en kemisk parameter
Ammoniaknitrogen henviser til nitrogen i vand, der findes i form af fri ammoniak (NH3) og ioniseret ammonium (NH 4+). Forholdet mellem disse to former varierer med vandtemperatur og pH:
Høj temperatur og høj pH: andelen af fri ammoniak (NH3) øges, hvilket gør den mere giftig.
Lav temperatur og lav pH: andelen af ioniseret ammonium (NH 4+) øges, hvilket gør det relativt sikkert.
I miljøovervågning måler vi typisk total ammoniaknitrogen, som er summen af disse to former, udtrykt i milligram pr. Liter (mg/l) nitrogen (N).
2. Kilder til ammoniaknitrogen: Ubiquitous nitrogenkilder
Større kilder inkluderer:
Indenlandsk spildevand: Human ekskrementer og vaskeri spildevand (indeholder ca. 20-50 mg/l);
Industrielt spildevand: Gødning, kokning, farmaceutisk, fødevareforarbejdning og andre industrier;
Landbrugsafstrømning: Gødning og husdyrgødning kommer ind i vandmasser med regnvand;
Naturlige processer: Den naturlige nedbrydning af nitrogen - indeholdende organisk stof;
3. farer ved overdreven ammoniaknitrogen: en betydelig miljømæssig trussel
1. skade på akvatiske økosystemer
Akut toksicitet: Gratis ammoniak er meget giftig for akvatiske organismer:
0,02-0,05 mg/L: forårsager stressreaktioner hos følsomme fisk;
0,5-2,0 mg/l: symptomer på forgiftning hos de fleste fisk;
2,0 mg/l: forårsager massedødelighed;
Oxygenudtømning: Oxidationsprocessen for ammoniaknitrogen forbruger en stor mængde opløst ilt:
NH₄⁺ + 2 O₂ → NO₃⁻ + 2 H⁺ + H₂O
Oxidation af 1 mg ammoniaknitrogen kræver 4,57 mg ilt!
Eutrofiering: Ammoniaknitrogen er en høj - kvalitetskilkningskilde til algevækst og kan let udløse algeopblomstringer.
2. indflydelse på behandlingssystemer
Inhibition of Biological Treatment: High concentrations of free ammonia (>100 mg/l) hæmmer aktiviteten af nitrificerende bakterier:
Nitriter er følsomme over for ammoniaknitrogen, og deres aktivitet inhiberes primært. Dette hindrer nitrifikationsprocessen, hvilket resulterer i overdreven ammoniaknitrogen i spildevandet.
Øgede behandlingsomkostninger:
Øget luftforbrug (nitrifikation kræver ilt);
Øget carbon kildedosering (denitrifikation kræver ilt);
Øget forbrug af alkalinitet (kræver genopfyldning af alkalinitet);
Påvirkning på slamegenskaber: Dette kan forværre slamaflødningens ydeevne og forårsage slamdrift i den sekundære sedimentationstank.
3. trusler mod at drikke vandsikkerhed
Desinfektion biprodukter: ammoniaknitrogen reagerer med klor for at danne chloraminer, hvilket reducerer desinfektionseffektiviteten:
Nh 3 + HCLO → NH2CL + H2O. Dette øger ikke kun desinfektionsmiddelforbruget, men producerer også mere skadelige biprodukter.
Forringelse af sensoriske egenskaber: Selv ekstremt lave koncentrationer (0,025 mg/l) kan producere en ubehagelig lugt.
4. Ammoniaknitrogenstyringsteknologi: Fra forebyggelse til behandling
1. procesoptimering
Biologisk denitrifikation:
Traditionel nitrifikation og denitrifikation: A/O, A2/O og andre processer
Kort - Klip nitrifikation og denitrifikation: Gem kulstofkilde og luftningsvolumen
Anaerob ammoniakoxidation: den mest energi - effektiv biologisk denitrifikationsteknologi
Fysiske og kemiske metoder:
Strippemetode: Velegnet til høj - Koncentration Ammoniaknitrogen spildevand
Zeolitadsorption: Velegnet til lav - Koncentration dyb behandling
Membranseparation: Effektive men høje investerings- og driftsomkostninger
2. nøgle operationelle kontrolpunkter
Miljøtilstandskontrol:
Gør: 2-4 mg/l under nitrifikation
Ph: 7,5-8,5 (optimal rækkevidde)
Temperatur: 20-35 grad (optimal temperatur)
Sludge Age: >10 dage (for at sikre vækst af nitrificerende bakterier)
Nødbehandling:
Natriumhypochloritoxidation: hurtig, men kostbar
Tilsætning af biologisk agent: Forbedrer systemets modstandsdygtighed
Indflydelsesbelastningsjustering: Undgår systemulykker
5. Daglige ledelsesanbefalinger
1. overvågning og tidlig advarsel
Installer en online ammoniaknitrogenmonitor
Opret en indflydelsesrig advarselsmekanisme til tidlig advarsel
Gennemføre regelmæssig fuld - processtest
2. Forebyggende foranstaltninger
Styrke den indflydelsesrige kildekontrol
Opret et industrielt spildevandsadgangssystem
Forbedre regnvand og spildevandsafledningssystem
3. beredskabsberedskab
Udvikle en nødplan for overskridelse af standarder
Stockpile Emergency Treatment Chemicals
Togoperatører i beredskabsfunktioner