Удаление азота из сточных вод

Содержание
1. Энергоэффективные способы 2. Процессы частичной нитрификации и анаммокс 3. Обработка возвратных потоков осадка анаэробного сбраживания 4. Процесс обработки основного потока сточных вод 5. Процесс CANDO 6. Направления исследований, Перспективы 7. Список литературы

Энергоэффективные способы

Антропогенное производство химически активных соединений азота в большой мере нарушает природный азотный цикл, следствием чего являются ряд проблем, связанных с ухудшением состояния природной среды и здоровья населения:

  • токсичность аммиака по отношению к водной флоре и фауне,
  • недостаток кислорода,
  • эвтрофикация водоемов, приводящая, в частности, к возникновению мертвых зон в прибрежных областях морей и океанов,
  • увеличение содержания в атмосфере оксида азота N₂O, относящегося к парниковым газам,
  • снижение содержания озона в стратосфере и прямое воздействие на здоровье людей (например, метгемоглобинемия, вызываемая нитратами).

К наиболее распространенным способам биологического удаления азота из сточных вод относится нитри-денитрификация, являющаяся энергоемким процессом, предусматривающим высокий расход кислорода при аэрации, составляющей основную статью энегозатрат (до 50%). В этой связи с практикой очистки сточных вод от азота непосредственно связана энергоэффективность очистных сооружений.

К перспективной стратегии снижения энергозатрат относится раздельное удаление органических соединений углерода и соединений азота, обеспечивающее удаление биогенов и использование соединений углерода в качестве энергетического источника. В общем рассматривают три подхода к обращению со сточными водами с учетом содержащегося в них азота:

  1. Прямое использование биогенов предусматривает применение для ирригации богатой азотом жидкой фазы муниципальных сточных вод после вторичной анаэробной обработки. Эта схема приемлема для сельской местности и регионов с дефицитом водных ресурсов, но проблематична для урбанизированных территорий с большим расстоянием до сельскохозяйственных угодий. Другой перспективной возможностью является раздельный сбор мочи, являющейся основным ресурсом биогенов в муниципальных сточных водах, и ее переработка с целью извлечения азота и фосфора [2].
  2. Схема, предусматривающая снижение энергозатрат при удалении азота в результате видоизменения традиционной технологии нитри-денитрификации. Таким путем достигается резкое снижение расходов на аэрацию и уменьшение использования ХПК для удаления азота. В результате снижаются энергозатраты и возникает возможность направить дополнительное количество ХПК на производство энергии. Наиболее перспективной такого рода схемой является комбинация микробиологических процессов частичной нитрификации и анаммокс.
  3. Использование азота сточных вод для производства энергии путем извлечения реакционноспособных форм азота и их использования для производства тепла и электроэнергии. К соединениям азота, отвечающим требованиям данной технологии, относятся аммиак (NH₃) и оксид азота N₂O.

Аавтор статьи: Кофман Владимир Яковлевич