წყლიდან ამიაკის აზოტის მოცილების ქიმიური და პროცესი

1. რა არის ამიაკის აზოტი?

ამიაკის აზოტი გულისხმობს ამიაკს თავისუფალი ამიაკის (ან არაიონური ამიაკის, NH3) ან იონური ამიაკის (NH4+) სახით. უფრო მაღალი pH და თავისუფალი ამიაკის უფრო მაღალი წილი; პირიქით, ამონიუმის მარილის წილი მაღალია.

ამიაკის აზოტი წყალში არსებული საკვები ნივთიერებაა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს წყლის ევტროფიკაცია და წარმოადგენს წყალში ჟანგბადის მოხმარების მთავარ დამაბინძურებელს, რომელიც ტოქსიკურია თევზებისა და ზოგიერთი წყლის ორგანიზმისთვის.

წყლის ორგანიზმებზე ამიაკის აზოტის მთავარი მავნე ზემოქმედება თავისუფალი ამიაკია, რომლის ტოქსიკურობა ათობითჯერ აღემატება ამონიუმის მარილის ტოქსიკურობას და იზრდება ტუტეობის ზრდასთან ერთად. ამიაკის აზოტის ტოქსიკურობა მჭიდრო კავშირშია აუზის წყლის pH მნიშვნელობასთან და ტემპერატურასთან, ზოგადად, რაც უფრო მაღალია pH მნიშვნელობა და წყლის ტემპერატურა, მით უფრო ძლიერია ტოქსიკურობა.

ამიაკის დასადგენად ხშირად გამოიყენება ორი მიახლოებითი მგრძნობელობის კოლორიმეტრიული მეთოდი: კლასიკური ნესლერის რეაგენტის მეთოდი და ფენოლ-ჰიპოქლორიტის მეთოდი. ამიაკის დასადგენად ასევე ხშირად გამოიყენება ტიტრაციები და ელექტრული მეთოდები; როდესაც ამიაკის აზოტის შემცველობა მაღალია, ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას დისტილაციის ტიტრაციის მეთოდი. (ეროვნული სტანდარტები მოიცავს ნატის რეაგენტის მეთოდს, სალიცილის მჟავას სპექტროფოტომეტრიას, დისტილაცია-ტიტრაციის მეთოდს)

2. ფიზიკური და ქიმიური აზოტის მოცილების პროცესი

① ქიმიური დალექვის მეთოდი

ქიმიური დალექვის მეთოდი, ასევე ცნობილი როგორც MAP დალექვის მეთოდი, გულისხმობს მაგნიუმის და ფოსფორმჟავას ან წყალბადის ფოსფატის დამატებას ამიაკის აზოტის შემცველ ჩამდინარე წყლებში, ისე, რომ ჩამდინარე წყლებში არსებული NH4+ რეაგირებს Mg+-თან და PO4-თან წყალხსნარში, ამონიუმის მაგნიუმის ფოსფატის ნალექის წარმოქმნის მიზნით, მოლეკულური ფორმულაა MgNH4P04.6H2O, ამიაკის აზოტის მოცილების მიზნით. მაგნიუმის ამონიუმის ფოსფატი, რომელიც ფართოდ არის ცნობილი როგორც სტრუვიტი, შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კომპოსტი, ნიადაგის დანამატი ან ცეცხლგამძლე საშუალება სამშენებლო სტრუქტურული პროდუქტებისთვის. რეაქციის განტოლება შემდეგია:

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

ქიმიური ნალექის დამუშავების ეფექტზე მოქმედი ძირითადი ფაქტორებია pH-ის მნიშვნელობა, ტემპერატურა, ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია და მოლური თანაფარდობა (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)). შედეგები აჩვენებს, რომ როდესაც pH-ის მნიშვნელობა 10-ის ტოლია და მაგნიუმის, აზოტისა და ფოსფორის მოლური თანაფარდობა 1.2:1:1.2-ია, დამუშავების ეფექტი უკეთესია.

მაგნიუმის ქლორიდის და დინატრიუმის წყალბადის ფოსფატის, როგორც დალექვის აგენტების გამოყენებით, შედეგები აჩვენებს, რომ დამუშავების ეფექტი უკეთესია, როდესაც pH მნიშვნელობა 9.5-ია და მაგნიუმის, აზოტისა და ფოსფორის მოლური თანაფარდობა 1.2:1:1-ია.

შედეგები აჩვენებს, რომ MgC12+Na3PO4.12H20 სხვა დალექვის აგენტების კომბინაციებთან შედარებით უკეთესია. როდესაც pH მნიშვნელობაა 10.0, ტემპერატურაა 30℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1, ამიაკის აზოტის მასური კონცენტრაცია ჩამდინარე წყლებში 30 წუთიანი მორევის შემდეგ მცირდება დამუშავებამდე 222 მგ/ლ-დან 17 მგ/ლ-მდე, ხოლო მოცილების სიჩქარე 92.3%-ია.

მაღალი კონცენტრაციის სამრეწველო ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად გაერთიანდა ქიმიური დალექვის მეთოდი და თხევადი მემბრანული მეთოდი. დალექვის პროცესის ოპტიმიზაციის პირობებში, ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარემ 98.1%-ს მიაღწია, ხოლო თხევადი ფირის მეთოდით შემდგომმა დამუშავებამ ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია 0.005 გ/ლ-მდე შეამცირა, რითაც მიაღწია ეროვნული პირველი კლასის ემისიის სტანდარტს.

გამოკვლეული იქნა ფოსფატის მოქმედებით Mg+-ის გარდა სხვა ორვალენტიანი ლითონის იონების (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) მოცილების ეფექტი ამიაკის აზოტზე. ამონიუმის სულფატის ჩამდინარე წყლებისთვის შემოთავაზებული იქნა CaSO4-ის დალექვის ახალი პროცესი - MAP დალექვა. შედეგები აჩვენებს, რომ ტრადიციული NaOH რეგულატორი შეიძლება შეიცვალოს კირით.

ქიმიური დალექვის მეთოდის უპირატესობა ის არის, რომ როდესაც ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების კონცენტრაცია მაღალია, სხვა მეთოდების გამოყენება შეზღუდულია, როგორიცაა ბიოლოგიური მეთოდი, წყვეტის წერტილის ქლორირების მეთოდი, მემბრანული გამოყოფის მეთოდი, იონური გაცვლის მეთოდი და ა.შ. ამ დროს, ქიმიური დალექვის მეთოდის გამოყენება შესაძლებელია წინასწარი დამუშავებისთვის. ქიმიური დალექვის მეთოდის მოცილების ეფექტურობა უკეთესია, ის არ შემოიფარგლება ტემპერატურით და ოპერაცია მარტივია. მაგნიუმის ამონიუმის ფოსფატის შემცველი ნალექი შეიძლება გამოყენებულ იქნას კომპოზიტურ სასუქად ნარჩენების უტილიზაციისთვის, რითაც ნაწილობრივ ანაზღაურდება ხარჯები; თუ ის შეიძლება გაერთიანდეს ზოგიერთ სამრეწველო საწარმოსთან, რომლებიც აწარმოებენ ფოსფატურ ჩამდინარე წყლებს და საწარმოებთან, რომლებიც აწარმოებენ მარილიან მარილწყალს, ეს შეიძლება დაზოგოს ფარმაცევტული ხარჯები და ხელი შეუწყოს ფართომასშტაბიან გამოყენებას.

ქიმიური დალექვის მეთოდის ნაკლი ის არის, რომ ამონიუმის მაგნიუმის ფოსფატის ხსნადობის პროდუქტის შეზღუდვის გამო, ჩამდინარე წყლებში ამიაკის აზოტის გარკვეული კონცენტრაციის მიღწევის შემდეგ, მოცილების ეფექტი აშკარა არ არის და შემავალი ხარჯები მნიშვნელოვნად იზრდება. ამიტომ, ქიმიური დალექვის მეთოდი უნდა იქნას გამოყენებული სხვა მეთოდებთან ერთად, რომლებიც შესაფერისია მოწინავე დამუშავებისთვის. გამოყენებული რეაგენტის რაოდენობა დიდია, წარმოქმნილი ნალექი დიდია და დამუშავების ღირებულება მაღალია. ქიმიკატების დოზირების დროს ქლორიდის იონებისა და ნარჩენი ფოსფორის შეყვანამ ადვილად შეიძლება გამოიწვიოს მეორადი დაბინძურება.

ალუმინის სულფატის საბითუმო მწარმოებელი და მომწოდებელი | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

დიბაზური ნატრიუმის ფოსფატის საბითუმო მწარმოებელი და მიმწოდებელი | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

②გაბერვის მეთოდი

ამიაკის აზოტის მოცილება აფეთქების მეთოდით გულისხმობს pH-ის ტუტე დონემდე რეგულირებას, ისე, რომ ჩამდინარე წყლებში ამიაკის იონი გარდაიქმნას ამიაკად, ისე, რომ ის ძირითადად თავისუფალი ამიაკის სახით არსებობდეს, შემდეგ კი თავისუფალი ამიაკი ამოღებული იქნას ჩამდინარე წყლიდან გადამტანი აირის მეშვეობით, რათა მიღწეულ იქნას ამიაკის აზოტის მოცილების მიზანი. აფეთქების ეფექტურობაზე მოქმედი ძირითადი ფაქტორებია pH-ის მნიშვნელობა, ტემპერატურა, აირა-სითხეის თანაფარდობა, აირის ნაკადის სიჩქარე, საწყისი კონცენტრაცია და ა.შ. ამჟამად, აფეთქების მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ჩამდინარე წყლების დამუშავებაში, რომლებიც შეიცავს ამიაკის აზოტის მაღალი კონცენტრაციით.

შესწავლილი იქნა ნაგავსაყრელის გამონაჟონიდან ამიაკის აზოტის მოცილების მეთოდი. დადგინდა, რომ გამონაჟონის ეფექტურობის მარეგულირებელი ძირითადი ფაქტორები იყო ტემპერატურა, აირა-სითხის თანაფარდობა და pH-ის მნიშვნელობა. როდესაც წყლის ტემპერატურა 2590-ზე მეტია, აირა-სითხის თანაფარდობა დაახლოებით 3500-ია, ხოლო pH დაახლოებით 10.5, ნაგავსაყრელის გამონაჟონისთვის მოცილების სიჩქარემ შეიძლება 90%-ზე მეტს მიაღწიოს, ამიაკის აზოტის კონცენტრაციით 2000-4000 მგ/ლ-მდე. შედეგები აჩვენებს, რომ როდესაც pH=11.5, გამონაჟონის ტემპერატურა 80°C-ია და გამონაჟონის დრო 120 წუთია, ჩამდინარე წყლიდან ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარემ შეიძლება 99.2%-ს მიაღწიოს.

მაღალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების გამოდევნის ეფექტურობა განისაზღვრა საპირისპირო ნაკადის გამოდევნის კოშკის გამოყენებით. შედეგებმა აჩვენა, რომ გამოდევნის ეფექტურობა იზრდება pH-ის მნიშვნელობის ზრდასთან ერთად. რაც უფრო დიდია აირა-სითხის თანაფარდობა, მით უფრო დიდია ამიაკის მასის გადაცემის მამოძრავებელი ძალა და იზრდება გამოდევნის ეფექტურობაც.

ამიაკის აზოტის მოცილება აფეთქების მეთოდით ეფექტური, მარტივი გამოსაყენებელი და კონტროლირებადია. აფეთქებული ამიაკის აზოტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შთამნთქმელი გოგირდმჟავასთან ერთად, ხოლო წარმოქმნილი გოგირდმჟავა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სასუქი. აფეთქების მეთოდი ამჟამად ფიზიკური და ქიმიური აზოტის მოცილების ფართოდ გამოყენებადი ტექნოლოგიაა. თუმცა, აფეთქების მეთოდს აქვს გარკვეული ნაკლოვანებები, როგორიცაა ხშირი ქერცლი აფეთქების კოშკში, ამიაკის აზოტის მოცილების დაბალი ეფექტურობა დაბალ ტემპერატურაზე და აფეთქების აირების მიერ გამოწვეული მეორადი დაბინძურება. აფეთქების მეთოდი ზოგადად შერწყმულია ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავების სხვა მეთოდებთან მაღალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების წინასწარი დამუშავებისთვის.

③ გაწყვეტის წერტილის ქლორირება

ამიაკის ქლორირების გაწყვეტის წერტილის მეშვეობით მოცილების მექანიზმი გულისხმობს ქლორის აირის რეაქციას ამიაკთან, რაც წარმოქმნის უვნებელ აირისებრ აზოტს, ხოლო N2 გამოიყოფა ატმოსფეროში, რაც იწვევს რეაქციის წყაროს მარჯვნივ გაგრძელებას. რეაქციის ფორმულაა:

HOCl NH4 + + 1.5 – > 0.5 N2 H20 H++ Cl – 1.5 + 2.5 + 1.5)

როდესაც ქლორის აირი ჩამდინარე წყლებში გარკვეულ წერტილამდე გადადის, წყალში თავისუფალი ქლორის შემცველობა დაბალია, ხოლო ამიაკის კონცენტრაცია ნულის ტოლია. როდესაც ქლორის აირის რაოდენობა წერტილს გადაკვეთს, წყალში თავისუფალი ქლორის რაოდენობა იზრდება, ამიტომ ამ წერტილს გაწყვეტის წერტილი ეწოდება, ხოლო ამ მდგომარეობაში ქლორირებას - გაწყვეტის წერტილის ქლორირება.

ამიაკის აზოტის აფეთქების შემდეგ ბურღვის ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად გამოიყენება წყვეტის წერტილის ქლორირების მეთოდი, ხოლო დამუშავების ეფექტზე პირდაპირ გავლენას ახდენს წინასწარი დამუშავების ამიაკის აზოტის აფეთქების პროცესი. როდესაც ჩამდინარე წყლებში ამიაკის აზოტის 70% მოცილდება აფეთქების პროცესით და შემდეგ მუშავდება წყვეტის წერტილის ქლორირებით, ამიაკის აზოტის მასური კონცენტრაცია ჩამდინარე წყლებში 15 მგ/ლ-ზე ნაკლებია. ჟანგ შენგლიმ და სხვებმა კვლევის ობიექტად აიღეს 100 მგ/ლ მასური კონცენტრაციის მქონე ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების სიმულირება და კვლევის შედეგებმა აჩვენა, რომ ნატრიუმის ჰიპოქლორიტის დაჟანგვით ამიაკის აზოტის მოცილებაზე მოქმედი ძირითადი და მეორადი ფაქტორები იყო ქლორის და ამიაკის აზოტის რაოდენობრივი თანაფარდობა, რეაქციის დრო და pH მნიშვნელობა.

ქლორირების წყვეტის წერტილოვანი მეთოდით აზოტის მოცილების მაღალი ეფექტურობაა, მოცილების სიჩქარემ შეიძლება 100%-ს მიაღწიოს, ხოლო ჩამდინარე წყლებში ამიაკის კონცენტრაცია შეიძლება ნულამდე შემცირდეს. ეფექტი სტაბილურია და ტემპერატურა არ მოქმედებს; აღჭურვილობაში ინვესტიციების რაოდენობა ნაკლებია, სწრაფი და სრული რეაგირება; წყლის ობიექტზე სტერილიზაციისა და დეზინფექციის ეფექტი აქვს. ქლორირების წყვეტის წერტილოვანი მეთოდის გამოყენების სფერო იმაში მდგომარეობს, რომ ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების კონცენტრაცია 40 მგ/ლ-ზე ნაკლებია, ამიტომ ქლორირების წყვეტის წერტილოვანი მეთოდი ძირითადად ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების მოწინავე დამუშავებისთვის გამოიყენება. უსაფრთხო გამოყენებისა და შენახვის მოთხოვნები მაღალია, დამუშავების ღირებულება მაღალია, ხოლო თანმდევი პროდუქტები ქლორამინები და ქლორირებული ორგანული ნივთიერებები მეორად დაბინძურებას იწვევს.

④კატალიზური დაჟანგვის მეთოდი

კატალიზური დაჟანგვის მეთოდი გულისხმობს კატალიზატორის მოქმედებით, გარკვეული ტემპერატურისა და წნევის ქვეშ, ჰაერის დაჟანგვის გზით, ჩამდინარე წყლებში არსებული ორგანული ნივთიერებები და ამიაკი შეიძლება დაიჟანგოს და დაიშალოს უვნებელ ნივთიერებებად, როგორიცაა CO2, N2 და H2O, გაწმენდის მიზნის მისაღწევად.

კატალიზური დაჟანგვის ეფექტზე მოქმედი ფაქტორებია კატალიზატორის მახასიათებლები, ტემპერატურა, რეაქციის დრო, pH მნიშვნელობა, ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია, წნევა, მორევის ინტენსივობა და ა.შ.

შესწავლილი იქნა ოზონირებული ამიაკის აზოტის დაშლის პროცესი. შედეგებმა აჩვენა, რომ pH-ის მნიშვნელობის მატებისას წარმოიქმნება HO რადიკალი ძლიერი დაჟანგვის უნარით, რაც მნიშვნელოვნად აჩქარებს დაჟანგვის სიჩქარეს. კვლევები აჩვენებს, რომ ოზონს შეუძლია ამიაკის აზოტის დაჟანგვა ნიტრიტად და ნიტრიტად ნიტრატად. წყალში ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია დროის მატებასთან ერთად მცირდება და ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარე დაახლოებით 82%-ია. CuO-MnO2-CeO2 გამოყენებული იქნა როგორც კომპოზიტური კატალიზატორი ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების დასამუშავებლად. ექსპერიმენტული შედეგები აჩვენებს, რომ ახლად მომზადებული კომპოზიტური კატალიზატორის დაჟანგვის აქტივობა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია და შესაფერისი პროცესის პირობებია 255℃, 4.2MPa და pH=10.8. ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების 1023 მგ/ლ საწყისი კონცენტრაციით დამუშავებისას, ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარემ შეიძლება მიაღწიოს 98%-ს 150 წუთში, რაც აღწევს ეროვნულ მეორადი (50 მგ/ლ) გამონადენის სტანდარტს.

ცეოლიტის საყრდენი TiO2 ფოტოკატალიზატორის კატალიზური მახასიათებლები გამოკვლეული იქნა გოგირდმჟავას ხსნარში ამიაკის აზოტის დაშლის სიჩქარის შესწავლით. შედეგები აჩვენებს, რომ TiO2/ცეოლიტის ფოტოკატალიზატორის ოპტიმალური დოზაა 1.5 გ/ლ, ხოლო რეაქციის დრო 4 საათი ულტრაიისფერი დასხივების ქვეშ. ჩამდინარე წყლებიდან ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარემ შეიძლება მიაღწიოს 98.92%-ს. შესწავლილი იქნა ულტრაიისფერი დასხივების ქვეშ მაღალი რკინის შემცველობის და ნანო-ჩინის დიოქსიდის მოცილების ეფექტი ფენოლსა და ამიაკის აზოტზე. შედეგები აჩვენებს, რომ ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარე არის 97.5%, როდესაც pH=9.0 გამოიყენება ამიაკის აზოტის ხსნარში 50 მგ/ლ კონცენტრაციით, რაც 7.8%-ით და 22.5%-ით მეტია მხოლოდ რკინის მაღალი შემცველობის ან ჩინის დიოქსიდის შემცველობაზე.

კატალიზური დაჟანგვის მეთოდს აქვს მაღალი გაწმენდის ეფექტურობის, მარტივი პროცესის, მცირე ფსკერის ფართობის და ა.შ. უპირატესობები და ხშირად გამოიყენება მაღალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების დასამუშავებლად. გამოყენების სირთულე მდგომარეობს კატალიზატორის დაკარგვის თავიდან აცილებასა და აღჭურვილობის კოროზიისგან დაცვაში.

⑤ ელექტროქიმიური დაჟანგვის მეთოდი

ელექტროქიმიური დაჟანგვის მეთოდი გულისხმობს წყალში დამაბინძურებლების მოცილების მეთოდს კატალიზური აქტივობის მქონე ელექტროდაჟანგვის გამოყენებით. გავლენის ფაქტორებია დენის სიმკვრივე, შესასვლელი ნაკადის სიჩქარე, გამოსასვლელი დრო და წერტილოვანი ხსნარის დრო.

შესწავლილი იქნა ამიაკი-აზოტის ჩამდინარე წყლების ელექტროქიმიური დაჟანგვა ცირკულაციურ ელექტროლიტურ უჯრედში, სადაც დადებითია Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 ქსელის ელექტროენერგია, ხოლო უარყოფითი - Ti ქსელის ელექტროენერგია. შედეგები აჩვენებს, რომ როდესაც ქლორიდის იონის კონცენტრაციაა 400 მგ/ლ, ამიაკის აზოტის საწყისი კონცენტრაციაა 40 მგ/ლ, შემომავალი ნაკადის სიჩქარეა 600 მლ/წთ, დენის სიმკვრივეა 20 მA/სმ და ელექტროლიტური დროა 90 წუთი, ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარეა 99.37%. ეს აჩვენებს, რომ ამიაკი-აზოტის ჩამდინარე წყლების ელექტროლიტურ დაჟანგვას კარგი გამოყენების პერსპექტივა აქვს.

3. ბიოქიმიური აზოტის მოცილების პროცესი

① მთლიანი ნიტრიფიკაცია და დენიტრიფიკაცია

სრული პროცესის ნიტრიფიკაცია და დენიტრიფიკაცია ბიოლოგიური მეთოდის სახეობაა, რომელიც ფართოდ გამოიყენება დიდი ხნის განმავლობაში. ის ჩამდინარე წყლებში არსებული ამიაკის აზოტს აზოტად გარდაქმნის ისეთი რეაქციების სერიის მეშვეობით, როგორიცაა ნიტრიფიკაცია და დენიტრიფიკაცია, სხვადასხვა მიკროორგანიზმების მოქმედებით, რათა მიღწეული იქნას ჩამდინარე წყლების გაწმენდის მიზანი. ამიაკის აზოტის მოსაშორებლად ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის პროცესი ორ ეტაპს უნდა გაიაროს:

ნიტრიფიკაციის რეაქცია: ნიტრიფიკაციის რეაქციას აერობული ავტოტროფული მიკროორგანიზმები ასრულებენ. აერობულ მდგომარეობაში არაორგანული აზოტი გამოიყენება აზოტის წყაროდ NH4+-ის NO2-ად გარდასაქმნელად, შემდეგ კი ის NO3-ად იჟანგება. ნიტრიფიკაციის პროცესი შეიძლება დაიყოს ორ ეტაპად. მეორე ეტაპზე ნიტრიტი გარდაიქმნება ნიტრატად (NO3-) ნიტრიფიკაციის ბაქტერიების მიერ, ხოლო ნიტრიტი გარდაიქმნება ნიტრატად (NO3-) ნიტრიფიკაციის ბაქტერიების მიერ.

დენიტრიფიკაციის რეაქცია: დენიტრიფიკაციის რეაქცია არის პროცესი, რომლის დროსაც დენიტრიფიკაციის ბაქტერიები ჰიპოქსიის მდგომარეობაში აღადგენენ ნიტრიტულ აზოტს და ნიტრატულ აზოტს აირად აზოტად (N2). დენიტრიფიკაციის ბაქტერიები ჰეტეროტროფული მიკროორგანიზმებია, რომელთა უმეტესობა ამფიქტიურ ბაქტერიებს მიეკუთვნება. ჰიპოქსიის მდგომარეობაში ისინი იყენებენ ნიტრატში არსებულ ჟანგბადს, როგორც ელექტრონების აქცეპტორს, ხოლო ორგანულ ნივთიერებას (ჩადმყოფობაში არსებული BOD კომპონენტი) როგორც ელექტრონების დონორს ენერგიის უზრუნველსაყოფად, დაჟანგვისა და სტაბილიზაციისთვის.

ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის მთელი პროცესის საინჟინრო გამოყენება ძირითადად მოიცავს AO-ს, A2O-ს, დაჟანგვის თხრილს და ა.შ., რაც უფრო მოწიფული მეთოდია, რომელიც გამოიყენება ბიოლოგიური აზოტის მოცილების ინდუსტრიაში.

ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის მეთოდს აქვს სტაბილური ეფექტის, მარტივი მუშაობის, მეორადი დაბინძურების არარსებობის და დაბალი ღირებულების უპირატესობები. ამ მეთოდს ასევე აქვს გარკვეული ნაკლოვანებები, როგორიცაა ნახშირბადის წყაროს დამატება, როდესაც ჩამდინარე წყლებში C/N თანაფარდობა დაბალია, ტემპერატურის მოთხოვნა შედარებით მკაცრია, ეფექტურობა დაბალია დაბალ ტემპერატურაზე, ფართობი დიდია, ჟანგბადის მოთხოვნილება დიდია და ზოგიერთი მავნე ნივთიერება, როგორიცაა მძიმე მეტალის იონები, ზეწოლას ახდენს მიკროორგანიზმებზე, რომლებიც უნდა მოიხსნას ბიოლოგიური მეთოდის განხორციელებამდე. გარდა ამისა, ჩამდინარე წყლებში ამიაკის აზოტის მაღალი კონცენტრაცია ასევე ახდენს ნიტრიფიკაციის პროცესზე დამთრგუნველ გავლენას. ამიტომ, მაღალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავებამდე უნდა ჩატარდეს წინასწარი დამუშავება ისე, რომ ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების კონცენტრაცია 500 მგ/ლ-ზე ნაკლები იყოს. ტრადიციული ბიოლოგიური მეთოდი შესაფერისია ორგანული ნივთიერებების შემცველი დაბალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების, როგორიცაა საყოფაცხოვრებო ჩამდინარე წყლები, ქიმიური ჩამდინარე წყლები და ა.შ., დასამუშავებლად.

②ერთდროული ნიტრიფიკაცია და დენიტრიფიკაცია (SND)

როდესაც ნიტრიფიკაცია და დენიტრიფიკაცია ერთსა და იმავე რეაქტორში ერთად ხორციელდება, მას ერთდროული მონელების დენიტრიფიკაცია (SND) ეწოდება. ჩამდინარე წყლებში გახსნილი ჟანგბადის რაოდენობა შეზღუდულია დიფუზიის სიჩქარით, რაც წარმოქმნის გახსნილი ჟანგბადის გრადიენტს მიკრობული ფლოკის ან ბიოფილმის მიკროგარემოს არეში, რაც ხელს უწყობს გახსნილი ჟანგბადის გრადიენტის წარმოქმნას მიკრობული ფლოკის ან ბიოფილმის გარეთა ზედაპირზე აერობული ნიტრიფიკაციური ბაქტერიების და ამიაკის შემცველი ბაქტერიების ზრდას და გამრავლებას. რაც უფრო ღრმაა ფლოკში ან მემბრანაში, მით უფრო დაბალია გახსნილი ჟანგბადის კონცენტრაცია, რაც იწვევს ანოქსიურ ზონას, სადაც დენიტრიფიკაციური ბაქტერიები დომინირებს. ამრიგად, წარმოიქმნება ერთდროული მონელების და დენიტრიფიკაციის პროცესი. ერთდროულ მონელებასა და დენიტრიფიკაციაზე მოქმედი ფაქტორებია pH მნიშვნელობა, ტემპერატურა, ტუტეობა, ორგანული ნახშირბადის წყარო, გახსნილი ჟანგბადი და ნალექის ასაკი.

კარუსელის დაჟანგვის თხრილში ერთდროული ნიტრიფიკაცია/დენიტრიფიკაცია არსებობდა და კარუსელის დაჟანგვის თხრილში აერირებულ იმპულერს შორის გახსნილი ჟანგბადის კონცენტრაცია თანდათან მცირდებოდა და კარუსელის დაჟანგვის თხრილის ქვედა ნაწილში გახსნილი ჟანგბადი უფრო დაბალი იყო, ვიდრე ზედა ნაწილში. ნიტრატული აზოტის წარმოქმნისა და მოხმარების სიჩქარეები არხის თითოეულ ნაწილში თითქმის თანაბარია და ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია არხში ყოველთვის ძალიან დაბალია, რაც მიუთითებს, რომ ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის რეაქციები კარუსელის დაჟანგვის არხში ერთდროულად მიმდინარეობს.

საყოფაცხოვრებო ჩამდინარე წყლების გაწმენდის კვლევა აჩვენებს, რომ რაც უფრო მაღალია CODCr, მით უფრო სრულყოფილია დენიტრიფიკაცია და მით უკეთესია TN-ის მოცილება. გახსნილი ჟანგბადის გავლენა ნიტრიფიკაციასა და დენიტრიფიკაციაზე ერთდროულ რეჟიმში დიდია. როდესაც გახსნილი ჟანგბადის კონცენტრაცია კონტროლდება 0.5~2 მგ/ლ-ზე, აზოტის საერთო მოცილების ეფექტი კარგია. ამავდროულად, ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის მეთოდი ზოგავს რეაქტორს, ამცირებს რეაქციის დროს, აქვს დაბალი ენერგიის მოხმარება, ზოგავს ინვესტიციებს და ადვილად ინარჩუნებს pH-ის სტაბილურობას.

③ მოკლევადიანი მონელება და დენიტრიფიკაცია

იმავე რეაქტორში, ამიაკის დამჟანგავი ბაქტერიები გამოიყენება ამიაკის ნიტრიტად დასაჟანგად აერობულ პირობებში, შემდეგ კი ნიტრიტი პირდაპირ დენიტრიფიცირდება აზოტის მისაღებად ორგანული ნივთიერებით ან გარე ნახშირბადის წყაროთი, როგორც ელექტრონული დონორით ჰიპოქსიის პირობებში. მოკლევადიანი ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის გავლენის ფაქტორებია ტემპერატურა, თავისუფალი ამიაკი, pH-ის მნიშვნელობა და გახსნილი ჟანგბადი.

ტემპერატურის გავლენა ზღვის წყლის გარეშე და 30%-იანი ზღვის წყლით შემცველი მუნიციპალური ჩამდინარე წყლების მოკლევადიან ნიტრიფიკაციაზე. ექსპერიმენტული შედეგები აჩვენებს, რომ: ზღვის წყლის გარეშე მუნიციპალური ჩამდინარე წყლებისთვის ტემპერატურის აწევა ხელს უწყობს მოკლევადიანი ნიტრიფიკაციის მიღწევას. როდესაც საყოფაცხოვრებო ჩამდინარე წყლებში ზღვის წყლის წილი 30%-ია, მოკლევადიანი ნიტრიფიკაციის მიღწევა უფრო უკეთესად შეიძლება საშუალო ტემპერატურის პირობებში. დელფტის ტექნოლოგიურმა უნივერსიტეტმა შეიმუშავა შარონის პროცესი, რომლის დროსაც მაღალი ტემპერატურა (დაახლოებით 30-4090) ხელს უწყობს ნიტრიტული ბაქტერიების გამრავლებას, რის გამოც ნიტრიტული ბაქტერიები კარგავენ კონკურენციას, ხოლო ნალექის ასაკის კონტროლით ნიტრიტული ბაქტერიების აღმოფხვრა ხდება ისე, რომ ნიტრიტული რეაქცია ნიტრიტის სტადიაზე მიმდინარეობს.

ნიტრიტულ და ნიტრიტულ ბაქტერიებს შორის ჟანგბადისადმი აფინურობის განსხვავების საფუძველზე, Gent-ის მიკრობული ეკოლოგიის ლაბორატორიამ შეიმუშავა OLAND პროცესი, რათა მიღწეულიყო ნიტრიტული აზოტის დაგროვება გახსნილი ჟანგბადის კონტროლით ნიტრიტული ბაქტერიების აღმოსაფხვრელად.

კოქსის ჩამდინარე წყლების მოკლევადიანი ნიტრიფიკაციითა და დენიტრიფიკაციით გაწმენდის საპილოტე ტესტის შედეგები აჩვენებს, რომ როდესაც ჩამდინარე წყლებში COD-ის, ამიაკის აზოტის, TN-ის და ფენოლის კონცენტრაციებია 1201.6, 510.4, 540.1 და 110.4 მგ/ლ, ჩამდინარე წყლებში COD-ის, ამიაკის აზოტის, TN-ის და ფენოლის საშუალო კონცენტრაციებია შესაბამისად 197.1, 14.2, 181.5 და 0.4 მგ/ლ. შესაბამისი მოცილების მაჩვენებლები იყო შესაბამისად 83.6%, 97.2%, 66.4% და 99.6%.

მოკლე დიაპაზონის ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის პროცესი არ გადის ნიტრატის სტადიას, რაც ზოგავს ბიოლოგიური აზოტის მოსაშორებლად საჭირო ნახშირბადის წყაროს. მას აქვს გარკვეული უპირატესობები ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლებისთვის დაბალი C/N თანაფარდობით. მოკლე დიაპაზონის ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის უპირატესობებია ნაკლები ნალექი, მოკლე რეაქციის დრო და რეაქტორის მოცულობის დაზოგვა. თუმცა, მოკლე დიაპაზონის ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციისთვის საჭიროა ნიტრიტის სტაბილური და ხანგრძლივი დაგროვება, ამიტომ ნიტრიფიკაციის ბაქტერიების აქტივობის ეფექტურად დათრგუნვის გზა გადამწყვეტი ფაქტორია.

④ ანაერობული ამიაკის დაჟანგვა

ანაერობული ამოქსიდაცია არის ამიაკის აზოტის აზოტად პირდაპირი დაჟანგვის პროცესი აუტოტროფული ბაქტერიების მიერ ჰიპოქსიის პირობებში, აზოტოვანი აზოტით ან აზოტოვანი აზოტით, როგორც ელექტრონული აქცეპტორით.

შესწავლილი იქნა ტემპერატურისა და pH-ის გავლენა anammoX-ის ბიოლოგიურ აქტივობაზე. შედეგებმა აჩვენა, რომ ოპტიმალური რეაქციის ტემპერატურა იყო 30℃, ხოლო pH-ის მნიშვნელობა - 7.8. შესწავლილი იქნა ანაერობული ammoX რეაქტორის გამოყენების შესაძლებლობა მაღალი მარილიანობისა და მაღალი კონცენტრაციის აზოტის ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად. შედეგებმა აჩვენა, რომ მაღალი მარილიანობა მნიშვნელოვნად აფერხებდა anammoX-ის აქტივობას და ეს ინჰიბირება შექცევადი იყო. არააკლიმატიზებული ნალექის ანაერობული ammoX აქტივობა 67.5%-ით დაბალი იყო საკონტროლო ნალექთან შედარებით 30g.L-1(NaC1) მარილიანობის პირობებში. აკლიმატიზებული ნალექის anammoX აქტივობა 45.1%-ით დაბალი იყო საკონტროლო ნალექთან შედარებით. როდესაც აკლიმატიზებული ნალექი მაღალი მარილიანობის გარემოდან დაბალი მარილიანობის გარემოში (მარილწყლის გარეშე) გადაიტანეს, ანაერობული ammoX აქტივობა 43.1%-ით გაიზარდა. თუმცა, რეაქტორი მიდრეკილია ფუნქციის დაქვეითებისკენ, როდესაც ის დიდი ხნის განმავლობაში მაღალი მარილიანობის პირობებში მუშაობს.

ტრადიციულ ბიოლოგიურ პროცესთან შედარებით, ანაერობული ამოქსიცილინის ნაკლოვანებებია: რეაქციის სიჩქარე დაბალია, რეაქტორის მოცულობა დიდია, ხოლო ნახშირბადის წყარო არახელსაყრელია ანაერობული ამოქსიცილინის ნარჩენი ნივთიერებები, რასაც პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს დაბალი ბიოდეგრადირებადობის მქონე ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების გახსნისთვის.

4. გამოყოფისა და ადსორბციის აზოტის მოცილების პროცესი

① მემბრანული გამოყოფის მეთოდი

მემბრანული გამოყოფის მეთოდი გულისხმობს მემბრანის შერჩევითი გამტარობის გამოყენებას სითხეში არსებული კომპონენტების შერჩევით გამოყოფისთვის, ამიაკის აზოტის მოცილების მიზნის მისაღწევად. მათ შორისაა უკუოსმოსი, ნანოფილტრაცია, დეამონიაციური მემბრანა და ელექტროდიალიზი. მემბრანული გამოყოფის მოქმედი ფაქტორებია მემბრანის მახასიათებლები, წნევა ან ძაბვა, pH-ის მნიშვნელობა, ტემპერატურა და ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია.

იშვიათმიწა ლითონის დნობის ქარხნის მიერ გამოყოფილი ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების წყლის ხარისხის მიხედვით, უკუოსმოსის ექსპერიმენტი ჩატარდა NH4C1-ისა და NaCI-ის სიმულირებული ჩამდინარე წყლებით. აღმოჩნდა, რომ იმავე პირობებში, უკუოსმოსს აქვს NaCI-ის უფრო მაღალი მოცილების მაჩვენებელი, ხოლო NHCl-ს - წყლის წარმოების უფრო მაღალი მაჩვენებელი. NH4C1-ის მოცილების მაჩვენებელი უკუოსმოსის დამუშავების შემდეგ არის 77.3%, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლების წინასწარი დამუშავებისთვის. უკუოსმოსის ტექნოლოგიას შეუძლია ენერგიის დაზოგვა, კარგი თერმული სტაბილურობა, მაგრამ ქლორისადმი მდგრადობა და დაბინძურებისადმი მდგრადობა ცუდია.

ნაგავსაყრელის გამონაჟონის დასამუშავებლად გამოყენებული იქნა ბიოქიმიური ნანოფილტრაციული მემბრანული გამოყოფის პროცესი, რის შედეგადაც სტანდარტის შესაბამისად გამოიყო გამტარი სითხის 85%-90% და კონცენტრირებული ჩამდინარე წყლების სითხისა და ტალახის მხოლოდ 0%-15% დაბრუნდა ნაგვის ავზში. ოზთურკიმ და სხვებმა თურქეთის ქალაქ ოდაიერის ნაგავსაყრელის გამონაჟონი ნანოფილტრაციული მემბრანით დაამუშავეს და ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარე დაახლოებით 72% იყო. ნანოფილტრაციული მემბრანა მოითხოვს უფრო დაბალ წნევას, ვიდრე უკუოსმოსის მემბრანა, მისი გამოყენება მარტივია.

ამიაკის მოცილების მემბრანული სისტემა ზოგადად გამოიყენება ჩამდინარე წყლების დამუშავებისას, რომლებიც შეიცავს ამიაკის აზოტს მაღალი შემცველობით. წყალში არსებული ამიაკის აზოტის ბალანსი შემდეგია: NH4- +OH-= NH3+H2O მუშაობისას, ამიაკის შემცველი ჩამდინარე წყლები მიედინება მემბრანული მოდულის გარსში, ხოლო მჟავას შთამნთქმელი სითხე მიედინება მემბრანული მოდულის მილში. როდესაც ჩამდინარე წყლების pH იზრდება ან ტემპერატურა იმატებს, წონასწორობა გადაინაცვლებს მარჯვნივ და ამონიუმის იონი NH4- ხდება თავისუფალი აირისებრი NH3. ამ დროს, აირისებრი NH3 შეიძლება შევიდეს მჟავას შთამნთქმელ თხევად ფაზაში მილში ღრუ ბოჭკოს ზედაპირზე არსებული მიკროფორების მეშვეობით, რომელიც შეიწოვება მჟავა ხსნარის მიერ და მაშინვე გარდაიქმნება იონურ NH4-ად. შეინარჩუნეთ ჩამდინარე წყლების pH 10-ზე მაღალი, ხოლო ტემპერატურა 35°C-ზე მაღალი (50°C-ზე დაბალი), რათა ჩამდინარე წყლების ფაზაში NH4 მუდმივად გადაიქცეს NH3 შთამნთქმელი თხევადი ფაზის მიგრაციისთვის. შედეგად, ჩამდინარე წყლების მხარეს ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია მუდმივად მცირდება. მჟავას შთანთქმის თხევადი ფაზა, რადგან ის მხოლოდ მჟავასა და NH4-ს შეიცავს, წარმოქმნის ძალიან სუფთა ამონიუმის მარილს და უწყვეტი ცირკულაციის შემდეგ აღწევს გარკვეულ კონცენტრაციას, რომლის გადამუშავებაც შესაძლებელია. ერთი მხრივ, ამ ტექნოლოგიის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ჩამდინარე წყლებიდან ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარე და, მეორე მხრივ, შეამციროს ჩამდინარე წყლების გამწმენდი სისტემის საერთო საოპერაციო ხარჯები.

②ელექტროდიალიზის მეთოდი

ელექტროდიალიზი არის წყალხსნარებიდან გახსნილი მყარი ნივთიერებების მოცილების მეთოდი მემბრანულ წყვილებს შორის ძაბვის გამოყენებით. ძაბვის ზემოქმედებით, ამიაკის იონები და ამიაკი-აზოტის ჩამდინარე წყლებში არსებული სხვა იონები მემბრანის მეშვეობით მდიდრდება ამიაკის შემცველ კონცენტრირებულ წყალში, რათა მიღწეული იქნას მოცილების მიზანი.

ელექტროდიალიზის მეთოდი გამოყენებული იქნა არაორგანული ჩამდინარე წყლების ამიაკის აზოტის მაღალი კონცენტრაციით გასაწმენდად და კარგი შედეგები იქნა მიღწეული. 2000-3000 მგ/ლ ამიაკის აზოტის შემცველი ჩამდინარე წყლებისთვის ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარე შეიძლება იყოს 85%-ზე მეტი, ხოლო კონცენტრირებული ამიაკის წყლის მიღება შესაძლებელია 8.9%-ით. ელექტროდიალიზის მუშაობის დროს მოხმარებული ელექტროენერგიის რაოდენობა პროპორციულია ჩამდინარე წყლებში ამიაკის აზოტის რაოდენობისა. ჩამდინარე წყლების ელექტროდიალიზის დამუშავება არ შემოიფარგლება pH-ის მნიშვნელობით, ტემპერატურით და წნევით და მისი ექსპლუატაცია მარტივია.

მემბრანული გამოყოფის უპირატესობებია ამიაკის აზოტის მაღალი აღდგენა, მარტივი ოპერაცია, სტაბილური დამუშავების ეფექტი და მეორადი დაბინძურების არარსებობა. თუმცა, მაღალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების გაწმენდისას, დეამიონირებული მემბრანის გარდა, სხვა მემბრანები ადვილად ილექება და იჭედება, ხოლო რეგენერაცია და უკურეცხვა ხშირია, რაც ზრდის დამუშავების ღირებულებას. ამიტომ, ეს მეთოდი უფრო შესაფერისია წინასწარი დამუშავების ან დაბალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლებისთვის.

③ იონური გაცვლის მეთოდი

იონური გაცვლის მეთოდი არის ჩამდინარე წყლებიდან ამიაკის აზოტის მოცილების მეთოდი, რომელიც ხორციელდება ამიაკის იონების ძლიერი შერჩევითი ადსორბციის მქონე მასალების გამოყენებით. ხშირად გამოყენებული ადსორბციული მასალებია გააქტიურებული ნახშირბადი, ცეოლიტი, მონტმორილონიტი და გაცვლითი ფისი. ზეოლიტი არის სილიკო-ალუმინატის სახეობა სამგანზომილებიანი სივრცითი სტრუქტურით, სწორი ფორების სტრუქტურითა და ხვრელებით, რომელთაგან კლინოპტილოლითს აქვს ამიაკის იონების ძლიერი შერჩევითი ადსორბციული უნარი და დაბალი ფასი, ამიტომ ის ხშირად გამოიყენება როგორც ადსორბციული მასალა ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლებისთვის ინჟინერიაში. კლინოპტილოლითის დამუშავების ეფექტზე მოქმედი ფაქტორებია ნაწილაკების ზომა, ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია, კონტაქტის დრო, pH მნიშვნელობა და ა.შ.

ცეოლიტის ადსორბციული ეფექტი ამიაკის აზოტზე აშკარაა, შემდეგ მოდის რანიტი, ხოლო ნიადაგისა და კერამიზიტის ეფექტი სუსტია. ცეოლიტიდან ამიაკის აზოტის მოცილების ძირითადი გზა იონური გაცვლაა და ფიზიკური ადსორბციული ეფექტი ძალიან მცირეა. კერამიტის, ნიადაგისა და რანიტის იონური გაცვლის ეფექტი ფიზიკური ადსორბციული ეფექტის მსგავსია. ოთხი შემავსებლის ადსორბციული უნარი მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად 15-35℃ დიაპაზონში და იზრდება pH-ის მნიშვნელობის მატებასთან ერთად 3-9 დიაპაზონში. ადსორბციული წონასწორობა მიღწეულია 6-საათიანი რხევის შემდეგ.

შესწავლილი იქნა ნაგავსაყრელის გამონაჟონიდან ამიაკის აზოტის ცეოლიტის ადსორბციის გზით მოცილების შესაძლებლობა. ექსპერიმენტული შედეგები აჩვენებს, რომ ზეოლიტის თითოეულ გრამ 15.5 მგ ამიაკის აზოტის შეზღუდული ადსორბციული პოტენციალი აქვს, როდესაც ცეოლიტის ნაწილაკების ზომაა 30-16 mesh, ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარე 78.5%-ს აღწევს და იგივე ადსორბციის დროის, დოზისა და ცეოლიტის ნაწილაკების ზომის შემთხვევაში, რაც უფრო მაღალია შემავალი ამიაკის აზოტის კონცენტრაცია, მით უფრო მაღალია ადსორბციის სიჩქარე და ზეოლიტის, როგორც ადსორბენტის, გამოყენება შესაძლებელია გამონაჟონიდან ამიაკის აზოტის მოცილების მიზნით. ამავდროულად, აღნიშნულია, რომ ცეოლიტის მიერ ამიაკის აზოტის ადსორბციის სიჩქარე დაბალია და ცეოლიტისთვის რთულია გაჯერების ადსორბციული უნარის მიღწევა პრაქტიკული ექსპლუატაციის დროს.

შესწავლილ იქნა ბიოლოგიური ზეოლიტის ფენის აზოტის, COD-ის და სხვა დამაბინძურებლების მოცილების ეფექტი სოფლის სიმულირებულ ჩამდინარე წყლებში. შედეგები აჩვენებს, რომ ბიოლოგიური ზეოლიტის ფენით ამიაკის აზოტის მოცილების სიჩქარე 95%-ზე მეტია და ნიტრატული აზოტის მოცილებაზე დიდ გავლენას ახდენს ჰიდრავლიკური რეზიდენციის დრო.

იონური გაცვლის მეთოდს აქვს მცირე ინვესტიციის, მარტივი პროცესის, მოსახერხებელი ექსპლუატაციის, შხამებისა და ტემპერატურის მიმართ მგრძნობელობის არქონის და ზეოლიტის რეგენერაციის გზით ხელახალი გამოყენების უპირატესობები. თუმცა, მაღალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების დამუშავებისას, რეგენერაცია ხშირია, რაც ოპერაციის დროს დისკომფორტს იწვევს, ამიტომ ის უნდა იყოს შერწყმული ამიაკის აზოტის დამუშავების სხვა მეთოდებთან ან გამოყენებული იქნას დაბალი კონცენტრაციის ამიაკის აზოტის ჩამდინარე წყლების დასამუშავებლად.

4A ზეოლიტის საბითუმო მწარმოებელი და მომწოდებელი | EVERBRIGHT (cnchemist.com)