슬러지 처리 폐수에서 암모니아성 질소를 제거하는 방법

폐수에서 암모니아성 질소를 제거하는 주요 방법

지난 20년간 암모니아성 질소 폐수 처리에 대한 많은 연구가 진행됐다. 연구 범위에는 생물학적 방법, 물리적, 화학적 방법과 같은 다양한 처리 공정이 포함됩니다. 현재 중국에서 가장 일반적으로 사용되는 기술은 생물학적 탈질 방법, 암모니아 제거 방법, 중단점 염소화 방법 및 화학적 침전입니다. 방법, 이온 교환 방법, 액체 막 방법, 토양 관개 방법 등.

1. 생물학적 방법

1. 생물학적 방법 메커니즘 - 생물학적 질산화 및 탈질 메커니즘

하수의 생물학적 탈질 처리 과정에서 먼저 호기성 조건에서 호기성 질산화를 통해 하수는 박테리아의 작용에 의해 아질산염이나 질산염으로 산화되고, 무산소 조건에서는 탈질균(탈질균)을 사용하여 아질산염과 질산염을 질소로 환원시켜 하수에서 빠져나옵니다. 따라서 하수의 생물학적 탈질화에는 질산화와 탈질화의 두 단계가 포함됩니다. 생물학적 탈질 공정 흐름은 그림 1에 나와 있습니다.

질산화 반응은 암모니아성 질소를 질산염으로 전환시키는 과정으로, 두 가지 기본 반응 단계로 구성됩니다. 즉, 아질산염 박테리아가 참여하여 암모니아성 질소를 아질산염으로 전환시키는 반응입니다. 아질산염 박테리아의 염이 질산염으로 전환되는 반응.

무산소 조건에서 조건탈질균(탈질균)의 작용으로 질산화 과정에서 생성된 질산염이나 아질산염이 N2로 환원되는 과정을 탈질작용이라고 합니다. 탈질 공정에서 전자 공여체는 다양한 유기 기질(탄소원)입니다.

생물학적 탈질 방법은 다양한 질소 함유 화합물을 제거할 수 있으며, 전체 질소 제거율은 70~95%에 달할 수 있으며, 2차 오염이 거의 없고 비교적 경제적이어서 현장에서 가장 많이 사용됩니다. 국내외. 그러나 넓은 면적을 차지하고 저온에서 효율이 낮다는 단점이 있다[11].

2. 전통적인 생물학적 방법

현재 국내외에서 실제 암모니아성 질소 폐수 처리에 사용되는 보다 성숙한 생물학적 처리 방법은 전통적인 사전 탈질 생물학적 탈질이며, A/O, A2/O 공정 등은 하수 중의 암모니아성 질소를 어느 정도 제거할 수 있습니다. 전통적인 생물학적 탈질 경로는 일반적으로 질산화와 탈질의 두 단계를 포함합니다. 질산화 및 탈질 반응은 환경 조건에 대한 요구 사항이 다르기 때문에 각각 질산화 박테리아에 의해 완료됩니다. 즉, 호기성 조건에서는 질산화 반응이 일어나고, 무산소 또는 혐기성 조건에서는 탈질 반응이 일어난다. 이렇게 개발된 대부분의 생물학적 탈질 공정은 호기성 구역과 무산소 구역을 분리하여 단계적인 질산화 및 탈질 공정을 형성하여 질산화와 탈질화가 독립적으로 진행될 수 있습니다. 1932년 Wuhrmann은 내인성 탈질화를 이용한 사후 탈질화 공정(post-denitrification)을 확립했습니다. Ludzack과 Ettinger는 1962년에 사전 탈질화 공정(pre-denitrification)을 제안했습니다. 1973년 Barnard는 이전 두 공정을 결합하고 The A/ O 공정이 제안되었고 이후 Bardenpho, Phoredox(A2/O) UCT, JBH, AAA 공정 등과 같은 다양한 개선 공정이 등장했습니다. 이는 전형적인 전통적인 질산화 및 탈질 공정입니다[12].

3. A/O 시스템

A/O 탈질 및 인 제거 시스템은 무산소 및 호기성 탈질 및 인 제거 시스템이다. 이는 폐수 중의 질소오염물질을 제거하기 위해 1970년대 미국, 남아프리카공화국 등 주요 국가에서 개발한 공정으로 탈인에도 일정한 효과가 있다[13]. 공정 흐름은 폐수가 무산소 및 호기성 단계를 차례로 거치도록 하는 것이므로 일반적으로 무산소 및 호기성 탈질 및 인 제거 시스템, 또는 줄여서 A/O 시스템으로 알려져 있습니다. A/O 시스템은 공정이 간단하고 운영 및 관리가 편리하며, 원래의 공장을 이용하여 쉽게 개조가 가능하여 방류수의 수질을 향상시킵니다. 최근에는 점점 더 널리 사용되고 있습니다. A/O 방법 프로세스는 그림 2에 나와 있습니다.

4. 무산소/호기성 공정(A2/O 방식이라고도 함)

A2-O 방식 처리 공정은 호기성 조건에서 하수 중의 NH3 및 암모늄염을 질산화시키는 공정입니다. 박테리아의 작용으로 NO2-N 및 NO3-N으로 산화되고 무산소 조건에서 NO2-N 및 NO3-N은 탈질 반응을 통해 N2로 환원되어 탈질 목적을 달성합니다. A2/O는 현재 일반적으로 사용되는 공정으로, A/O 방법을 기반으로 혐기성 섹션과 무산소 섹션을 추가합니다. 그림 3은 A2/O 공정 흐름을 보여줍니다.

5. 혐기성-무산소-호기성 공정(A1-A2/O 공정이라고 함)

A1-A2/O 공정과 A2/O 공정은 모두 질산화 반응에 속합니다. A1-A2/O 공정은 A1/O 공정을 기반으로 1차 전처리 구간인 혐기성 구간(A1)을 추가하는 것이 차이점입니다. 가수분해(산성화) 전처리를 통해 폐수 내 내화물질의 분자 구조를 변화시키고 생분해성을 향상시키며 탈질 효과를 강화할 수 있습니다.

최근 수십 년 동안 생물학적 탈질 기술이 큰 발전을 이루었음에도 불구하고 질산화와 탈질의 두 가지 과정은 여전히 ​​두 개의 분리된 반응기에서 수행되거나 동일한 반응기에서 교대로 수행되어야 합니다. 무산소 및 호기성 환경. 그리고 전통적인 생물학적 탈질 공정에는 주로 사전 탈질과 사후 탈질의 두 가지 유형이 포함됩니다. 전탈질화는 폐수 중 빠르고 쉽게 분해되는 유기물의 일부를 탄소원으로 사용할 수 있는 방법으로, 탈질단계에서 탄소원을 추가하는 비용을 절약할 수 있지만, 전탈질화 공정에서는 질소를 완전히 제거하지 못하며, 폐수에서도 발생합니다. 슬러지 재활용 비율도 낮습니다. 더 높은 질소 제거율을 얻으려면 순환 비율을 높여야 하며 이에 따라 에너지 소비도 증가합니다. 사후 탈질화는 빠르고 쉽게 분해 가능한 유기 탄소원의 첨가에 의존하며, 이는 또한 다량의 슬러지를 생성하며, 폐수의 COD 및 낮은 DO 수준도 폐수 품질에 영향을 미칩니다. 전통적인 생물학적 탈질 공정에는 많은 문제점이 있습니다. (1) 공정이 길고, 면적이 넓으며, 인프라 투자가 높습니다. (2) 질산화 박테리아의 증식 속도가 느리고 높은 생물학적 농도를 유지하기 어렵습니다. 특히 저온에서는 시스템의 HRT가 길어지고 더 큰 폭기조가 필요하므로 투자 및 운영 비용이 증가합니다. (3) 높은 생물학적 농도를 유지하고 우수한 탈질 효과를 얻으려면 시스템이 성능을 발휘해야 합니다. 슬러지 및 질화 동시 액체 환류는 전력 소비 및 운영 비용을 증가시킵니다. (4) 시스템은 충격 저항이 약하고 NH3-N 및 NO2- 폐수의 농도가 높으면 질화 박테리아의 성장이 억제됩니다. 질산화 과정에서 발생하는 알칼리를 첨가해야 하며, 처리비용이 증가할 뿐만 아니라 2차 오염 등의 원인이 될 수 있습니다.

6. 새로운 생물학적 탈질 공정

생물학적 탈질 기술에 대한 심층적인 연구를 통해 새로운 개발이 전통적인 이론적 이해를 깨뜨렸습니다. 최근 몇 년 동안의 많은 연구에 따르면 질산화 반응은 독립 영양 박테리아에 의해 완료될 뿐만 아니라 일부 종속 영양 박테리아도 질산화를 수행할 수 있습니다. 탈질은 혐기성 조건에서만 수행되는 것이 아니라 일부 박테리아는 호기성 조건에서도 탈질을 수행할 수 있습니다. , 많은 호기성 탈질세균은 또한 종속영양성 질화세균(예: Thiosphaera pantotropha 박테리아)이며 NH4+를 NO2-로 산화시킨 후 직접 탈질반응을 수행할 수 있습니다. 생물학적 탈질 기술의 개념 및 프로세스에 대한 새로운 개발[16]에는 주로 단축 니트 재화-탈질화(간단한 니트 재화-탈질화), 동시 질산화-탈질화-탈질화(SND) 및 혐기성 암모늄 산화(ANAMMOX)가 포함됩니다.

7. 혐기성 암모늄 산화 공정

혐기성 암모늄 산화(ANA-MMOX)는 질산염을 전자 수용체로 사용하거나 암모니아를 직접 전자 공여체로 사용하여 질산염 환원 반응 또는 탈질 반응을 수행합니다. 아질산성 질소를 질소가스로 변환시키는 장치입니다. 전통적인 질산화 및 탈질 공정이나 동시 질산화 및 탈질 공정과 비교하여 암모니아의 혐기성 산화는 많은 뛰어난 장점을 가지고 있습니다. 주요 증상은 다음과 같습니다. (1) 전자 공여체로서 외부 유기물을 추가할 필요가 없으므로 비용을 절감하고 2차 오염을 방지할 수 있습니다. (2) 질산화 반응은 산화된 NH4 1몰당 2몰의 산소를 소비합니다. 혐기성 암모늄 산화 반응에서 NH4+의 모든 산화는 2mol의 산소를 소비합니다. 1molNH4+에는 0.75mol의 산소만 필요하며 산소 소비량은 62.5%(세포 합성을 고려하지 않음)만큼 감소하므로 산소 소비량과 에너지 소비량이 (3) 전통적인 질산화 반응은 1molNH4+를 산화시켜 2molH+를 생성하고 탈질화 반응은 1molNO3- 또는 NO2-를 감소시켜 1molOH-를 생성하는 반면 암모니아 혐기성 산화의 생물학적 산 생성은 크게 감소하고 알칼리 생성은 0으로 상당한 중화 시약을 절약할 수 있습니다[17]. 따라서 혐기성 암모늄 산화 및 그 공정 기술은 큰 연구 가치와 발전 전망을 가지고 있습니다.

8. 단기 질산화 및 탈질 과정

간단 질산화 및 탈질은 HNO2 단계에서 질산화를 조절하여 종료시킨 후 생물학적 탈질을 진행하는 과정입니다. 예: NH+4 ——HNO2?——N2

단거리 생물학적 탈수소화 공정의 장점: 산소 공급량을 약 25% 절약하고 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 탈질에 필요한 탄소원의 %(C/N) 특정 조건에서 TN 제거율은 증가하며, 생성되는 슬러지의 양은 최대 50%까지 감소하고 반응 시간은 단축됩니다. 그러나 단기 질산화 및 탈질화의 단점은 HNO2 축적을 장기간 안정적으로 유지할 수 없다는 점이다[18]. 현재 이 기술을 이용해 네덜란드 델프트 공과대학에서 개발한 SHARON 공정이 구축되어 네덜란드 로테르담의 Dokhaven 하수처리장에서 가동되고 있다[19].

9. 동시 질산화 및 탈질 공정

소위 질산화 및 탈질 동시 공정은 동일한 반응기 내에서, 동일한 반응기 하에서 질산화 반응과 탈질 반응이 동시에 일어나는 현상이다. 작동 조건. 동시에 질화 및 탈질 공정은 반응기에서 수행되므로 완전한 탈질, 향상된 인 제거, 통기량 감소, 에너지 소비 절감 및 장비 처리 부하 증가, 알칼리성 에너지 소비 감소 등의 장점이 있습니다. 단순화 시스템의 설계 및 운영, 질산화 및 탈질 공정의 단점은 영향 요인이 많고 공정 제어가 어렵다는 점이다. 현재 네덜란드, 덴마크, 이탈리아 등 국가에서는 질산화, 탈질화, 탈수소화 공정을 동시에 사용하는 하수처리장을 운영하고 있다[20].

요약하면 암모니아성 질소 폐수의 생물학적 처리는 상대적으로 안정적이지만 일반적으로 암모니아성 질소 농도가 400mg/L 미만이어야 하며 총 질소 제거율은 70%~95%에 도달할 수 있습니다. 새로운 생물학적 탈질 공정은 고농도 암모니아성 질소 폐수를 처리하는 데 상대적으로 효율적입니다. 현재 단기 질화 및 탈질 공정과 혐기성 암모늄 산화 공정이 실제로 가동되고 있지만, 특히 용존 요구 사항이 엄격합니다. 산소, 실제 적용에서 제어하기가 어렵습니다. 다른 새로운 탈질 기술은 실험적 연구 단계에 있습니다. 성분이 복잡하고 생물학적 독성이 높은 고농도 질소 함유 하수의 경우 우수한 처리 결과를 얻으려면 산업 및 하수 특성에 따라 서로 다른 처리 방법을 채택해야 합니다. 현재 코크스화, 글루타민산나트륨, 화학비료 등 산업에서는 대부분 A/O 방식을 채택하고 있으며, 육종 산업에서는 일반적으로 SBR 방식(순차 배치 생물학적 반응 방식)을 채택하고 있습니다. 국내외 연구결과 및 실무에 따르면 생물학적 암모니아 제거 기술은 향후 고농도 암모니아성 질소 폐수처리의 방향이 될 것으로 보인다.

2. 물리적, 화학적 처리 방법

1. 박리 및 박리 방법

박리 및 박리 방법은 주로 물에 용해된 가스 및 특정 휘발성 물질을 제거하는 데 사용됩니다. 즉, 가스와 물이 서로 완전히 접촉하도록 가스를 물에 도입함으로써 물에 용해된 가스와 휘발성 용질이 기액 계면을 통과하여 기상으로 이동함으로써 목적을 달성한다. 오염물질을 제거하는 것입니다. 운반가스로는 일반적으로 공기 또는 수증기가 사용됩니다. 전자를 스트리핑이라고 하고 후자를 스트리핑이라고 합니다.

암모니아 스트리핑 및 스트리핑은 물질 전달 과정, 즉 높은 pH에서 폐수가 공기와 밀접하게 접촉하여 폐수 중 암모니아 농도를 낮추는 것에서 비롯됩니다. 공기 중 암모니아 분압과 폐수 내 등가 암모니아 농도의 평형 분압 간의 차이.

암모니아 탈기 공정은 공정이 간단하고 처리 효과가 안정적이며 인프라 및 운영 비용이 낮다는 장점이 있지만, 대규모 암모니아 탈기탑에서는 규모가 발생한다는 단점이 있다. , , 스케일 형성은 심각한 작동 문제입니다. 연한 스케일이 생성되면 물 분사 시스템을 설치할 수 있으며, 경질 스케일이 생성되면 스프레이나 긁힘으로 문제를 제거할 수 없습니다[21].

2. 중단점 염소화 방법

절단점 염소화 방법은 염소 가스를 폐수에 통과시켜 특정 지점에 도달하는 것입니다. , 암모니아 함량이 0으로 떨어집니다. 도입된 염소 가스의 양이 이 지점을 초과하면 물 속의 유리 염소가 증가합니다. 그러므로 이 지점을 전환점이라고 부른다. 이 상태의 염소화를 중단점 염소화라고 합니다. 중단점 염소화에 의한 암모니아 제거 메커니즘은 염소가 암모니아와 반응하여 무해한 질소를 생성하고 N2가 대기 중으로 빠져나가 반응이 오른쪽으로 계속되도록 하는 것입니다. 염소 첨가 비율: M(Cl2) 대 M(NH3-N)의 비율은 8:1 - 10:1입니다. 암모니아성 질소 농도가 20mg/L 미만이면 탈질율이 90%보다 크며 pH가 높을 때 NO3-가 ​​생성되고 pH가 낮을 때 NCl3가 생성되므로 pH에 더 큰 영향을 미칩니다. 염소를 소비합니다. pH는 일반적으로 6-8로 조절됩니다[22].

이 공법은 폐수 고도처리에 사용되는 방식으로 질소 제거율이 높고, 설비 투자 비용이 저렴하며, 반응 속도가 빠르고 완전하며, 소독 효과가 뛰어나다.

그러나 액체 염소는 안전한 사용 및 보관에 대한 요구 사항이 높을 뿐만 아니라 생성된 물을 알칼리를 첨가하여 중화해야 하므로 처리 비용이 높습니다. 또한 부산물인 클로라민과 염소처리된 유기물은 2차 오염을 유발합니다.

3. 화학적 침전법

화학적 침전법은 1960년대부터 폐수처리에 사용되어 왔으며, 화학적 침전법에 대한 지속적인 연구를 통해 화학적 침전법이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. H3PO4와 MgO를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 기본 원리는 NH4+ 폐수에 Mg+ 및 PO43-를 첨가하여 이들과 NH4+가 불용성 복합염 MgNH4PO4*6H2O(간단히 MAP) 결정을 형성한 다음 중력 침전을 통해 폐수에서 MAP를 분리하는 것입니다. 이를 통해 폐수에 다른 유해한 이온이 유입되는 것을 방지할 수 있으며, MgO는 H+를 어느 정도 중화시키는 역할도 하여 알칼리 양을 절약해줍니다. 화학적 침전 후 NH4+-N 및 PO43-의 잔류 농도가 여전히 상대적으로 높을 경우 일부 연구에서는 생물학적 처리 후 화학적 침전을 배치하여 N 및 P 함량을 더욱 줄일 수 있다고 제안합니다. 제품 MAP는 흡습성이 없는 원통형 결정체로서 공기 중에서 빠르게 건조되며, 침전과정에서 독성물질을 거의 흡수하지 않으며, 중금속 및 유기물을 흡수하지 않습니다. 또한, MAP 용해도는 pH가 증가함에 따라 감소하며, 온도가 낮을수록 MAP 용해도도 낮아집니다.

화학적 침전법은 다양한 농도의 암모니아성 질소 폐수를 처리할 수 있습니다. 생물학적 공법과 결합하여 고농도 암모니아성 질소 폐수를 처리하는 방식으로 폭기조는 질산화 단계에 도달할 필요가 없으며, 폭기조의 부피를 질산화-탈질화 방식에 비해 약 2배 줄일 수 있습니다. 화학적 침전법은 질화-탈질화법에 비해 침전에 의해 NH4+-N을 제거하며, 반응은 온도의 제한을 받지 않고 독성물질의 방해도 받지 않습니다. 비료 처리 비용을 어느 정도 줄입니다. 따라서 MAP 침전법은 기술적으로 실현 가능하고 경제적으로 합리적인 방법으로 발전 가능성이 크다. 그러나 산업 폐수 처리에 널리 사용되기 위해서는 다음 두 가지 문제를 해결해야 한다. (1) 저렴하고 효율적인 침전제를 찾는다. 2) MAP의 비료로서의 가치를 발전시킨다.

4. 이온 교환 방법

제올라이트는 암모니아 이온에 대한 선택성이 강한 알루미노실리케이트의 일종으로 일반적으로 암모니아 질소를 제거하는 이온 교환 수지로 사용됩니다. 투자가 적고 공정이 간단하며 운영이 편리한 장점이 있습니다. 그러나 고농도 암모니아성 질소 폐수의 경우 수지가 자주 재생되어 운영이 어렵고 재생액은 여전히 ​​고농도 암모니아성 질소 폐수이므로 관리가 필요합니다. 재처리됩니다. 일반적으로 사용되는 이온 교환 시스템에는 세 가지 유형이 있습니다.

(1) 고정층

이 시스템에서 용액의 탈이온화 과정은 2단계 간헐적 과정입니다. 용액이 양이온 수지 베드를 통과하면 양이온과 수소 이온이 교환되어 산성 용액이 되고, 이 용액은 음이온 수지 베드를 통과하면서 음이온이 제거됩니다. 교환 용량이 소진되면 수지가 현장에서 재생되며 하향식 재생 방법이 자주 사용됩니다. 이 방법은 신뢰성이 높고 조작이 편리하지만 화학적 효율이 상대적으로 낮고 부피가 커서 많은 양의 수지. 때로는 지속적인 흐름 요구 사항에 적응하기 위해 예비 장치도 필요하므로 투자 비용이 상대적으로 높습니다.

(2) 혼합층

혼합층 시스템은 용액 속의 이온을 제거하기 위해 원스텝 방식을 사용합니다. 용액은 양이온과 음이온 수지가 완전히 혼합된 혼합층을 통해 흐릅니다. 혼합 베드의 재생은 재생 전에 두 수지를 분리해야 하기 때문에 2개의 싱글 베드의 재생보다 다소 복잡합니다. 수력학적으로 두 수지의 비중 차이를 이용해 물로 역세척하여 층으로 분리할 수 있습니다. 혼합층의 화학적 효율은 높지만, 많은 양의 세척수가 필요합니다. 또한, 교환된 이온을 회수 생성물로 수집할 때 회수액이 묽어지고 농축 비용도 많이 든다.

(3) 이동층

이동층 시스템은 2단계 과정을 통해 용액에서 이온을 제거합니다. 두 공정 모두 작동유체에 의해 처리된 물은 실제로 간헐적이지만 그 효과는 지속적입니다. 먼저, 용액과 양이온 수지가 반대 방향으로 흐르며, 양이온 수지가 용기를 통해 펄스되며, 한쪽 끝에서는 새로운 수지가 보충되고, 다른 쪽 끝에서는 사용된 수지가 배출됩니다. 그런 다음 용액은 위와 유사한 음이온 수지의 이동층을 통해 흘러 음이온 교환을 완료합니다.

3. 액막법

Li Nianzhi가 1986년 유제액막을 발견한 이후 액막법은 널리 연구되어 왔다[23]. 많은 사람들은 액체막 분리가 추출 후 분리 및 정제의 2세대 기술이 될 수 있다고 믿고 있으며, 특히 저농도 금속 이온 정제 및 폐수 처리와 같은 공정에 적합합니다.

유화막법에 의한 암모니아성 질소 제거 메커니즘은 암모니아성 질소(NH3-N)가 막상(오일상)에 쉽게 용해되어 막상 확산을 통해 막상 외부로 이동하는 것입니다. 막상의 내부면과 내부상의 경계면은 막의 내부상의 산과 분리반응을 겪는다. 생성된 NH4+는 오일상에 불용성이고 막의 내부상에서는 안정하다. 막 내부와 외부의 암모니아 농도 차이로 인해 암모니아 분자가 막 표면을 통해 지속적으로 흡착되며, 삼투 및 확산이 막상 내부로 이동하여 탈착되어 암모니아성 질소를 분리 제거하는 목적을 달성합니다. 일반적으로 흡수액으로는 황산을 사용하며, 내산성 소수성 막을 사용합니다. NH3는 흡수액-미세다공성 막 경계면에서 H2SO4에 흡수되어 비휘발성 (NH4)2SO4를 생성하고 재활용됩니다. 사람들은 막 흡수 방법에서 막의 누출 문제를 연구했으며, 암모니아 질소와 염의 양이 높을수록 물의 삼투압 증류 플럭스를 효과적으로 억제할 수 있음을 발견했습니다. 이 방법은 투자가 적고 에너지 소비가 적으며 효율성이 높고 사용이 편리하며 조작이 간단한 특징을 가지고 있습니다. 또한 막 흡수 방법은 물질 전달 면적이 크고 미스트 혼입, 범람, 채널링, 버블링 및 기타 현상이 없다는 장점이 있습니다. .

1. 토양 관개

토양 관개는 저농도 암모니아성 질소 폐수(< 50mg/L)를 농작물 비료로 사용하며, 이는 하수에서 농업에 안정적인 수원을 제공할 뿐만 아니라 관개 지역, 수역의 부영양화를 방지하고 수자원 활용을 향상시킵니다. 토마토 통조림 폐수는 도시 하수와 혼합되어 관개용으로 사용되기 전에 산화 연못에서 11mg의 암모니아성 질소로 처리됩니다. 감자 가공 공장에서 나오는 암모니아성 폐수는 분무 관개용으로도 사용되는 것으로 확인되었습니다. 25mg 암모니아성 질소/L를 함유한 배출수의 75%에는 암모니아성 질소가 %로 흡수됩니다[24]. 아이치 대학 생물학 연구소와 일본 아이치현 농업 연구 센터[25]는 암모니아 질소를 흡수하기 위해 일본 남서부의 논을 사용합니다. 연구에 따르면 전체 논 면적의 5%만이 해당 지역의 모든 하수관의 암모니아 질소 부하의 절반을 흡수할 수 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 토양 관개에 사용되는 폐수는 토양 및 지하수의 오염과 세균 확산을 방지하기 위해 세균, 중금속, 페놀, 시안화물, 기름 등의 유해 물질을 제거하기 위해 전처리를 해야 합니다.

넷. 토론

암모니아 질소 폐수 처리 기술에는 장점과 단점이 있습니다. 암모니아 질소 폐수의 생물학적 처리는 비교적 안정적이지만 일반적으로 400mg/L 미만의 암모니아 질소 농도가 필요하며 총 질소 제거율은 도달할 수 있습니다. 70%~95%로 현재 국내외에서 가장 많이 사용되는 방식이다. 새로운 생물학적 탈질 공정은 고농도 암모니아성 질소 폐수를 처리하는 데 상대적으로 효율적입니다. 현재 단기 질화 및 탈질 공정과 혐기성 암모늄 산화 공정이 실제로 가동되고 있지만, 특히 용존 요구 사항이 엄격합니다. 산소는 실제 적용에서 제어하기가 어렵습니다. 다른 새로운 탈질 기술은 실험적 연구 단계에 있습니다. 암모니아 스트리핑 방법은 공정이 성숙하고 스트리핑 효율이 높으며 작동이 안정적이지만 전력 소모가 많고 타워 벽을 확장하기 쉽고 추운 계절에 효율성이 감소합니다. 공정이 간단하고 효율이 높으나 화학물질의 투입량이 많아 고효율, 저비용, 무공해제나 응고제를 찾는 사람들이 막흡수법에서 막의 누출 문제를 연구한 결과, 암모니아성 질소와 염분 함량이 높을수록 물의 삼투압 증류 플럭스를 효과적으로 억제할 수 있으며, 상대적으로 간단한 구성 요소를 사용하는 암모니아성 질소 폐수를 처리하는 경우 물리적, 화학적 방법 중 스트리핑 방법과 막 흡수 방법이 더 경제적이고 효과적인 선택입니다. 하수는 유성 오염 물질 함량이 높은 등 상대적으로 복잡한 구성 요소를 가지고 있으므로 먼저 공기 부양과 같은 전처리가 필요합니다. 고농도 암모니아성 질소 폐수의 경우, 유출수가 배출 기준에 도달하도록 하기 위해 단일 공정이 아닌 물리화학적 방법과 생물학적 방법을 결합한 공정을 사용하여 폐수에서 암모니아성 질소를 완전히 제거하는 것이 좋습니다. 위의 방법에 따르면, 하수 중 암모니아성 질소를 제거하는 것이 더 까다롭습니다. 그러나 중농도 및 고농도 암모니아성 질소 폐수에는 적합하지 않습니다. 질소 폐수이지만 종종 여러 방법을 연속적으로 조합하여 운영 비용이 비싸고 일부는 2차 오염을 발생시킵니다. 산업폐수의 경우 암모니아성 질소 농도가 높기 때문에 고농도 암모니아성 질소 폐수를 물리적, 화학적으로 집중 처리한 후 다른 폐수와 혼합한 후 기존의 생화학적 처리를 사용하는 것이 바람직합니다. 프로젝트 투자 및 완료 후 운영 비용을 적절하게 줄일 수 있습니다. 일반적으로 생산 단위는 먼저 생산 공정을 개혁하고 질소 함유 원료를 사용하지 않도록 노력해야 하며, 반드시 사용해야 하는 경우 버블링 및 적하를 최소화하고 하수 탈질 처리 공정에서 나오는 암모니아 질소 배출을 줄여야 합니다. 선택은 기업의 실제 상황과 포괄적인 고려 사항을 기반으로 해야 하며 설계된 프로세스 흐름을 먼저 소규모로 테스트한 다음 테스트가 확정된 후 설계 및 시공을 시작할 수 있습니다.

결론: 암모니아성 질소 하수 처리 방법의 선택은 다음 조건을 따라야 합니다.

(1) 중저 암모니아성 질소를 함유한 도시 하수 및 산업 폐수에서 암모니아성 질소 제거 생물학적 방법으로 인해 농도가 낮고 공정이 간단하고 처리 능력이 강하며 작업 모드가 유연하고 처리 기술이 성숙하며 상대적으로 경제적이기 때문에 다른 동일한 조건에서 선호됩니다.

(2) 고농도 암모니아성 질소 산업폐수는 폐수의 특성에 따라 다양한 물리적, 화학적 방법과 생물학적 방법을 조합하여 보다 경제적이고 효과적으로 제거해야 한다.

5. 전망

암모니아질소 제거 방법은 다양하고 때로는 여러 기술을 조합하여 사용하기도 하지만, 암모니아성 질소 폐수를 효율적이고 경제적이며 안정적으로 처리할 수 있는 솔루션은 없습니다. 암모니아성 질소를 제거한 후 동시에 제거하면 2차 오염이 발생합니다. 조작이 용이하고, 안정적이고 효율적인 처리 성능, 낮은 운영 비용, 암모니아성 질소 회수 및 활용을 실현할 수 있는 처리 기술이 향후 개발 방향이다. 다양한 방법에 존재하는 문제와 그 개발 전망을 고려할 때, 암모니아성 질소 폐수에 대한 향후 연구는 다음 측면에 초점을 맞춰야 합니다.

(1) 인 공급원의 개발 및 연구를 포함한 값싼 침전제 개발 및 마그네슘 소스 및 재활용.

(2) 이온 교환체의 흡착 성능을 향상시키고 서비스 주기와 수명을 연장합니다.

(3) 생물학적 암모니아 제거 기술은 향후 고농도 암모니아성 질소 폐수처리의 방향이 될 것이다.

(4) 물리적, 화학적 방법과 생물학적 방법을 결합한 생물막법(MBR)은 고농도 암모니아성 질소 폐수를 처리하기 위해 다양한 산업에서 실현 가능한 새로운 공정이 될 것입니다. 막 처리 방법 침투 문제와 막 오염 문제를 해결하기 위해 수행되었습니다.

(5) 개선된 공정과 생물학적 방법과 물리화학적 방법의 결합된 처리 공정은 개발 여지가 더 큽니다.

(6) 실험 연구의 산업적 적용을 더욱 확대합니다.