В момента "азотът" е важна тема, която не може да бъде избегната в индустрията за пречистване на отпадъчни води. Много оператори на пречиствателни станции обръщат най-голямо внимание на азота, много по-високо от ХПК и фосфора, тъй като трудността при отстраняването му е най-висока. По време на работния процес те следят всеки ден тези азотни показатели: амонячен азот, общ азот, нитратен азот и нитритен азот.
Но ако изведнъж бъдете попитани: Колко вида азот има в канализацията? Каква е връзката им?
Много хора наистина могат да бъдат изненадани за момент. Повечето хора разбират добре само „амонячен азот, общ азот“ и не са наясно с връзката между другите видове азот. Избройте азотните индикатори, с които можем да влезем в контакт при пречистване на отпадъчни води, включително амонячен азот, общ азот, органичен азот, неорганичен азот, нитратен азот, нитритен азот и азот на Kjeldahl,
С толкова много азотни индикатори, връзките между това кой с кого взаимодейства, кой с кого взаимодейства и кой кого включва са сложни. Всъщност азотът не е просто вещество в отпадъчните води, а постоянно променяща се семейна система. Ако пречистването на отпадъчните води се разглежда като пътуване, тогава азотът в отпадъчните води също преживява свой собствен „живот“. Днес в тази статия ще подредим включените сложни взаимоотношения.
Азотът в канализацията всъщност може да бъде разделен на две категории
От гледна точка на широка класификация, азотът в отпадъчните води се разделя основно на две категории:
органичен азот
неорганичен азот
Разбирането на тези два вида азот е първата стъпка в разбирането на формите на азот в отпадъчните води.
Нека първо да поговорим за органичния азот. Просто казано, органичният азот е азотът, скрит в органичната материя
например
протеин
амино киселина
урея
органичен амин
Пептидни съединения
Нитро съединения
Тези вещества са много често срещани в битовите отпадни води, отпадъчните води от храни и отпадъчните води от аквакултури.
Например, парче месо, купа остатъчен ориз, вода за измиване на зеленчуци и човешки екскременти съдържат голямо количество органичен азот.
И друг вид е: неорганичен азот
Има три основни форми на неорганичен азот в отпадъчните води:
амонячен азот
Нитритен азот
Нитратен азот
Тези три вида азот са най-важните форми в процеса на пречистване на отпадъчни води. Много пъти индикаторите, които тестваме, всъщност са центрирани около тези три вида азот.
Органичен азот: "примитивната форма" на азота
В началото на постъпване в пречиствателната станция по-голямата част от азота всъщност е органичен азот.
Тъй като самата битова канализация е пълна с различни органични съединения.
Тези органични азотни съединения няма да бъдат директно отстранени, те първо ще преминат процес: амонификация
Просто казано, микроорганизмите разграждат органичната материя.
По време на този процес вещества като протеини и аминокиселини постепенно се разграждат, като в крайна сметка се освобождава много познато вещество: амонячен азот. Следователно в системите за пречистване на отпадъчни води е обичайно да се наблюдава ситуация, при която амонячният азот не намалява, а вместо това се увеличава. Много начинаещи оператори ще бъдат много нервни, когато видят тези данни, мислейки, че системата има проблем. Всъщност не е необходимо, понякога е просто защото органичният азот в системата се разлага.
С други думи, органичният азот се трансформира в амонячен азот. ,
Амонячен азот (NH ∝ - N): най-познатият индикатор за пречиствателни станции
Ако азотът в канализацията има „главен герой“, той трябва да е амонячен азот. Тъй като почти всички пречиствателни станции ще се фокусират върху този показател. Има две причини, поради които амонячният азот е важен.
Една от причините е, че има значително въздействие върху околната среда. След като влезе във водата, амонячният азот консумира голямо количество разтворен кислород и може да бъде токсичен за рибите.
Друга причина е, че амонячният азот е началната точка на реакцията на денитрификация.
В системите за биологично третиране амонячният азот се използва от специален вид бактерии, наречени нитрифициращи бактерии
При аеробни условия нитрифициращите бактерии постепенно ще окисляват амонячния азот. Този процес обаче не е завършен в една стъпка. Но това е процес от две-стъпки.
Нитритен азот (NO ₂⁻ - N): „междинната станция“ в процеса на денитрификация
Първият продукт от окислението на амонячен азот е нитритен азот, който всъщност е нестабилен в много пречиствателни станции за отпадъчни води. Тъй като веднъж образуван, той обикновено продължава да се окислява бързо.
Но в някои случаи нитритният азот може внезапно да се увеличи.
например
Нитрификационната система е засегната
Недостатъчно разтворен кислород
промяна на температурата
Нестабилна възраст на утайката
В този момент в системата може да се натрупа нитритен азот.
Нитритният азот има характеристика: той е по-токсичен от амонячния азот.
Ако концентрацията е твърде висока, това може не само да засегне микроорганизмите, но и да окаже влияние върху качеството на отпадъчните води.
Толкова много оператори се чувстват нервни, когато видят увеличение на нитритния азот.
Нитратен азот (NO ∝⁻ - N): последната стъпка на денитрификация
Във втория етап от реакцията на нитрификация нитритният азот ще продължи да се окислява.
Крайно образуване: нитратен азот
Този процес също изисква кислород и участието на друг вид бактерии.
Когато системата работи стабилно, по-голямата част от амонячния азот в крайна сметка ще се превърне в нитратен азот.
Но въпросът още не е приключил. Ако спре тук, азотът все още ще остане във водата.
Така че пречиствателната станция все още се нуждае от още една стъпка: денитрификация.
При хипоксични условия денитрифициращите бактерии постепенно намаляват нитратния азот.
Накрая генерирайте газ: азот
Азотът ще бъде освободен от водата и ще се върне във въздуха.
В този момент азотът наистина се отстранява.
Общият азот (TN) всъщност е голяма колекция от семейство азот
В системата за онлайн мониторинг преди пречистване на отпадъчни води, мониторингът на общия азот вече е фиксиран елемент, който не може да бъде ударен от мълния, което показва неговата важност. Много хора може да се почувстват малко абстрактни, когато за първи път срещнат този индикатор. Всъщност е доста лесно за разбиране. Общият азот е сумата от всички форми на азот:
органичен азот
амонячен азот
Нитритен азот
Нитратен азот
Те заедно съставляват общото съдържание на азот във водата. Понякога амонячният азот в системата вече е много нисък, но общият азот все още е висок.
Причината често е, че нитратният азот не е бил допълнително отстранен. Това е и причината, поради която много пречиствателни станции трябва да инсталират системи за денитрификация.
От органичен азот към азот: Пълно пътешествие
Ако процесът на промяна на азота в отпадъчните води се начертае като маршрут, той ще бъде приблизително както следва:
Този път всъщност е това, което често наричаме процес на биологична денитрификация.
Привидно прост път, зад него се крие сложен проект, завършен от безброй микроорганизми, работещи заедно.
Всеки етап изисква подходящи условия на околната среда.
разтворен кислород
температура
източник на въглерод
Утайка възраст
Всички тези фактори ще повлияят на това „азотно пътуване“.
В заключение
При пречистването на отпадъчни води "азотът" не е прост показател. Това е по-скоро като постоянно променяща се верига.
От азот в органичната материя, до амонячен азот, след това до нитратен азот и накрая до азотен газ, който се връща във въздуха.
Целият процес всъщност е цикъл, доминиран от микроби.
Когато наистина разберем тези различни форми на азот, става по-лесно да разберем много явления в системите за пречистване на отпадъчни води.
например
Защо внезапно се увеличава амонячният азот
Защо се натрупва нитрит
Защо общият азот винаги е трудно да се изпълни стандартът
Отговорите на много оперативни проблеми всъщност са скрити в тези „азотни промени“.
