نیتریفیکاسیون و نیتریفیکاسیون در تصفیه فاضلاب امکان حذف نیتروژن آمونیاکی را فراهم می کند که یکی از علل اوتروفیکاسیون جریان های آب همراه با فسفر است. مانند همه واکنش ها، برای بهینه سازی آنها باید شرایط عملیاتی خاصی رعایت شود.
نیتریفیکاسیون
یکی از شرایط بررسی نیتریفیکاسیون، pH فاضلاب است. در واقع، pH بهینه در 7.5 قرار دارد. در این pH است که نیتروژن به راحتی در دسترس میکروارگانیسم های مختلف دخیل در نیتریفیکاسیون است. در خارج از این محدوده، سرعت واکنش می تواند تا حد زیادی کاهش یابد. به عنوان مثال، سرعت واکنش در pH 6 حدود 10% تا 20% سرعت واکنش در pH 7 است. حتی اگر pH به زیر 5.5 برسد، واکنش نیتریفیکاسیون می تواند کاملاً مهار شود. مهم است که از pH کمتر از 7.5 نروید زیرا در طی واکنش اکسیداسیون آمونیاک به نیتریت، قلیایی مصرف می شود. از طرف دیگر، اگر PH بیش از حد بالا باشد، واکنش اکسیداسیون نیتریت به نیترات کارایی کمتری دارد.
دما نیز عاملی است که بر نیتریفیکاسیون تأثیر می گذارد. در حالت ایده آل، دمای ایده آل بین 28 تا 32 درجه سانتی گراد است. از آنجایی که نیتریفیکاسیون با کمک میکروارگانیسم ها انجام می شود، دمای فاضلاب نباید کمتر از 4 درجه سانتی گراد یا بالاتر از 45 درجه سانتی گراد باشد. در خارج از این محدوده دمایی است که با شروع کند شدن میکروارگانیسم ها، سرعت واکنش به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
عامل بسیار مهمی که باید در نظر گرفت وجود اکسیژن محلول در آب است. از آنجایی که میکروارگانیسم های دخیل در نیتریفیکاسیون هوازی هستند، یعنی برای زندگی به اکسیژن نیاز دارند، غلظت اکسیژن محلول باید حدود 3 میلی گرم در لیتر باشد تا سرعت واکنش بهینه به دست آید. زیر 1.5 میلی گرم در لیتر، سرعت نیتریفیکاسیون به شدت کاهش می یابد تا زمانی که برای DO 0.5 میلی گرم در لیتر به طور کامل مهار شود.
میکروارگانیسم ها به بسیاری از آلاینده های شیمیایی که ممکن است در فاضلاب وجود داشته باشند حساس هستند. برای نام بردن چند مورد، حلال های شیمیایی، آمین ها، فنل ها، اترها و فلزات وجود دارد. به عنوان مثال، تنها 0.1 میلی گرم در لیتر مس برای مهار نیتریفیکاسیون مورد نیاز است. این آلاینده‌ها می‌توانند باعث کاهش سرعت واکنش میکروارگانیسم‌ها شوند، اما در صورت بالا رفتن غلظت، می‌توانند میکروارگانیسم‌ها را نیز از بین ببرند. بنابراین مهم است که وجود آلاینده هایی را که برای میکروارگانیسم ها سمی هستند در آب مورد تصفیه بررسی کنید.
نیترات زدایی
نیتریفیکاسیون، بر خلاف نیتریفیکاسیون، واقعاً تحت تأثیر pH قرار نمی گیرد. اگرچه pH بهینه برای نیترات زدایی بین 7 تا 8 است، اما در صورتی که pH فاضلاب در این محدوده نباشد، سرعت واکنش فقط اندکی کاهش می یابد زیرا بی کربنات، یک عامل قلیایی، در طی واکنش نیترات زدایی تولید می شود.
مانند نیتریفیکاسیون، نیترات زدایی از میکروارگانیسم ها برای کاهش نیترات به گاز نیتروژن استفاده می کند. این میکروارگانیسم‌ها، مانند میکروارگانیسم‌هایی که برای نیتریفیکاسیون استفاده می‌شوند، دارای محدوده دمایی بهینه بین ۲۸ تا ۳۲ درجه سانتی‌گراد هستند و برای دماهای بالای ۴۵ درجه سانتی‌گراد و کمتر از ۴ درجه سانتی‌گراد سرعتشان به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد.
وجود اکسیژن محلول نیز عامل مهمی در نیترات زدایی است. از آنجایی که میکروارگانیسم های دخیل در نیترات زدایی، بی هوازی هستند، یعنی در محیطی بدون اکسیژن زندگی می کنند، وجود اکسیژن برای این میکروارگانیسم ها مضر است. بنابراین اکسیژن محلول در آب می تواند سرعت نیترات زدایی را کاهش داده و حتی آن را مهار کند. غلظت 0.2 میلی گرم در لیتر اکسیژن محلول می تواند واکنش نیترات زدایی را مهار کند. با این حال، نیتریفیکاسیون/دنیتریفیکاسیون را می توان در یک سیستم نوع هیبریدی انجام داد، که به مکان های هوازی و بی هوازی در یک محیط اجازه می دهد.
ما در آکواسان در زمینه تصفیه فاضلاب تخصص داریم و می توانیم به شما در مورد مناسب ترین منعقد کننده ها و پلیمرها برای استفاده در تصفیه توصیه کنیم. ما راهکارهای تخصصی و خلاقانه ای را برای بهینه سازی فرآیندهای نیتریفیکاسیون و نیترات زدایی شما ارائه می دهیم.