U vodenim biljkama, učinak uklanjanja klor -dioksida na amonijak dušik u sirovoj vodi je minimalan. Glavni razlog je taj što reakcijski mehanizam i reakcijski uvjeti klor -dioksida i dušika amonijaka ograničavaju njegovu učinkovitost uklanjanja. Slijedi specifična analiza:
Ograničenje reakcijskog mehanizma
1. Klor dioksid (CLO₂) snažan je oksidans s jakom oksidacijskom sposobnošću, ali prilikom uklanjanja amonijačnog dušika, on uglavnom pretvara amonijak dušik (NH₃-N) u dušik (N₂) ili druge spojeve koji sadrže dušik kroz oksidaciju. Međutim, brzina reakcije klor dioksida i amonijaka dušik je spora, a selektivnost reakcije je loša. Snažno oksidacijsko svojstvo klor -dioksida čini ga preferencijalnim s organskim tvarima s jačim smanjenim svojstvima u vodi (poput fenola, sulfida itd.), A ne amonijakom dušikom. Pogotovo kada je bakalar u sirovoj vodi visok, oksidirajući kapacitet CLO₂ -a se konzumira u velikim količinama u razgradnji organske tvari, što rezultira smanjenjem ciljane sposobnosti uklanjanja amonijaka dušika. Suprotno tome, metoda kloriranja prekida (pomoću klora) može učinkovitije oksidirati dušik amonijaka u dušik u odgovarajućim uvjetima, postižući na taj način veću brzinu uklanjanja.
Ograničenja reakcijskih uvjeta
Učinak pH vrijednosti: Kapacitet oksidacije klor -dioksida varira u različitim pH uvjetima. U kiselim ili neutralnim uvjetima, klor dioksid ima jaku oksidacijsku sposobnost, ali u stvarnom procesu obrade vode iz slavine, vrijednost pH sirove vode može biti visoka, što će smanjiti učinkovitost oksidacije klor dioksida.
1. Nedovoljna doza: Ako je doza klor -dioksida nedovoljna i ne može zadovoljiti stehiometrijski omjer potreban za oksidaciju amonijaka dušika, učinak uklanjanja amonijaka dušik će biti u velikoj mjeri.
2. Nedovoljno vrijeme reakcije: Reakcija klor -dioksida i amonijačnog dušika zahtijeva određeno vrijeme da se završi. Ako je vrijeme boravka vode kratko, a reakcija nepotpuna tijekom postupka obrade vode, to će također dovesti do lošeg učinka uklanjanja dušika amonijaka.
3. Reakcija između CLO₂ i amonijaka dušika treba provesti unutar određenog pH raspona (poput 8-9), dok je pH sirove vode obično blizu neutralnog (6. 5-7. 5), što rezultira smanjenom brzinom reakcije.
4. Nedovoljno vrijeme hidrauličkog zadržavanja: Reakcija između CLO₂ i amonijačnog dušika zahtijeva dovoljno vremena kontakta, ali postupak liječenja vodene biljke obično je cilja na brzo pročišćavanje, a HRT je kratak (kao što je samo nekoliko sati za konvencionalne procese), što je teško ispuniti cjelovite reakcijske zahtjeve.
Utjecaj drugih čimbenika
1. Složena kvaliteta sirove vode: Siva voda može sadržavati druge organske tvari ili reducirati tvari, koje će se natjecati s klor -dioksidom i konzumirati veliku količinu klor -dioksida, smanjujući na taj način količinu klor -dioksida dostupnog za oksidaciju dušika amonijaka.
2. Ograničenje biološkog djelovanja: U nekim se slučajevima dušik amonijaka u sirovoj vodi može pretvoriti u nitratni dušik biološkom nitrifikacijom, ali klor -dioksid ima ograničen učinak na proces biološke nitrifikacije, a pri visokim koncentracijama dušika amonijaka, sam biološka nitrifikacija također može biti inhibirana.
3. Konkurencija koegzistirajuće organske tvari: Ako sirova voda sadrži huminsku kiselinu, ulje i druge tvari, omotat će molekule ili reagirati s njima, smanjujući njegovu učinkovitost oksidacije dušika amonijaka.
4. Inhibicija iona teških metala: Neki teški metali (poput Cu²⁺, Zn²⁺) mogu katalizirati raspadanje CLO₂ -a ili formirati komplekse s amonijakom dušikom, ometajući reakciju.
Ukratko, klor dioksid nije učinkovit u uklanjanju amonijačnog dušika iz sirove vode, uglavnom zbog svog reakcijskog mehanizma, reakcijskih uvjeta i složene kvalitete sirove vode. Loši učinak klor -dioksida na uklanjanje dušika amonijaka iz sirove vode rezultat je kombiniranih učinaka karakteristika kemijske reakcije, uvjetima procesa i karakteristika kvalitete vode, a efikasno denitrifikacija treba postići koordiniranom optimizacijom više tehnologija. Suprotno tome, metoda kloriranja prekida ili drugi procesi dubokih liječenja (poput procesa ugljika aktiviranog ozonom) mogu biti učinkovitija u uklanjanju dušika amonijaka.