In waterplanten is het verwijderingseffect van chloordioxide op ammoniakstikstof in ruw water minimaal. De belangrijkste reden is dat het reactiemechanisme en de reactiecondities van chloordioxide en ammoniakstikstof de verwijderingsefficiëntie beperken. Het volgende is een specifieke analyse:
Beperking van het reactiemechanisme
1. Chloordioxide (clo₂) is een sterk oxidatiemiddel met een sterk oxiderende vermogen, maar bij het verwijderen van ammoniakstikstof zet het voornamelijk ammoniak stikstof (NH₃-N) om in stikstof (N₂) of andere stikstof-bevattende verbindingen door oxidatie. De reactiesnelheid van chloordioxide en ammoniakstikstof is echter langzaam en de selectiviteit van de reactie is slecht. De sterke oxiderende eigenschap van chloordioxide zorgt ervoor dat het bij voorkeur reageert met organisch materiaal met sterkere reducerende eigenschappen in water (zoals fenolen, sulfiden, enz.) In plaats van ammoniak stikstof. Vooral wanneer de kabeljauw in het ruwe water hoog is, wordt het oxidatievermogen van clo₂ in grote hoeveelheden in het afblazen van organische stof geconsumeerd, wat resulteert in een afname van het beoogde verwijderingsvermogen van ammoniakstikstof. Daarentegen kan de breekpuntchloratiemethode (met behulp van chloor) ammoniakstikstof effectief oxideren tot stikstof onder de juiste omstandigheden, waardoor een hogere verwijderingssnelheid wordt bereikt.
Beperkingen van de reactiecondities
Effect van pH -waarde: de oxidatiecapaciteit van chloordioxide varieert onder verschillende pH -omstandigheden. Onder zure of neutrale omstandigheden heeft chloordioxide een sterke oxidatiecapaciteit, maar in het werkelijke behandelingsproces van het kraanwater kan de pH -waarde van het ruwe water hoog zijn, wat de oxidatie -efficiëntie van chloordioxide zal verminderen.
1. Onvoldoende dosering: als de dosering van chloordioxide onvoldoende is en niet kan voldoen aan de stoichiometrische verhouding die vereist is voor de oxidatie van ammoniakstikstof, zal het verwijderingseffect van ammoniakstikstof sterk worden verminderd.
2. Onvoldoende reactietijd: de reactie van chloordioxide en ammoniakstikstof duurt een bepaalde hoeveelheid tijd om te voltooien. Als de verblijftijd van het water kort is en de reactie onvolledig is tijdens het waterbehandelingsproces, zal dit ook leiden tot een slecht ammoniakstikstofverwijderingseffect.
3. De reactie tussen clo₂ en ammoniak stikstof moet worden uitgevoerd binnen een specifiek pH -bereik (zoals 8-9), terwijl de pH van ruw water meestal dicht bij neutraal is (6. 5-7. 5), wat resulteert in een verminderde reactiesnelheid.
4. Onvoldoende hydraulische retentietijd: de reactie tussen clo₂ en ammoniakstikstof vereist voldoende contacttijd, maar het behandelingsproces van de waterplant is meestal gericht op snelle zuivering, en de HST is kort (zoals slechts enkele uren voor conventionele processen), wat moeilijk is om aan de volledige reactievereisten te voldoen.
Invloed van andere factoren
1. Complexe ruwe waterkwaliteit: ruw water kan andere organische stoffen bevatten of stoffen verminderen, die zullen concurreren met chloordioxide en een grote hoeveelheid chloordioxide verbruiken, waardoor de hoeveelheid chloordioxide die beschikbaar is voor oxidatie van ammoniakstikstof wordt verminderd.
2. Beperking van biologische werking: in sommige gevallen kan ammoniakstikstof in ruw water worden omgezet in nitraatstikstof door biologische nitrificatie, maar chloordioxide heeft een beperkt promotief effect op het biologische nitrificatieproces, en bij hoge ammoniak stikstofconcentraties kan het biologische nitrificatieproces zelf worden geremd.
3. Concurrentie van naast elkaar bestaande organische stof: als het ruwe water humuszuur, olie en andere stoffen bevat, zullen ze de clo₂ -moleculen wikkelen of ermee reageren, waardoor de oxidatie -efficiëntie van ammoniakstikstof wordt verminderd.
4. Remming van zware metaalion: sommige zware metalen (zoals Cu²⁺, Zn²⁺) kunnen de ontleding van clo₂ katalyseren of complexen vormen met ammoniakstikstof, waardoor de reactie wordt belemmerd.
Samenvattend is chloordioxide niet effectief bij het verwijderen van ammoniakstikstof uit ruw water, voornamelijk vanwege het reactiemechanisme, reactieomstandigheden en complexe ruwe waterkwaliteit. Het slechte effect van chloordioxide op de verwijdering van ammoniakstikstof uit ruw water is het resultaat van de gecombineerde effecten van chemische reactiekenmerken, procesomstandigheden en kenmerken van waterkwaliteit en een efficiënte denitrificatie moet worden bereikt door de gecoördineerde optimalisatie van meerdere technologieën. Daarentegen kan de breekpuntchloratiemethode of andere diepe behandelingsprocessen (zoals ozon-geactiveerd koolstofproces) effectiever zijn bij het verwijderen van ammoniakstikstof.