NL1003860C2 - Ammonia-containing waste water treatment - Google Patents
Ammonia-containing waste water treatment Download PDFInfo
- Publication number
- NL1003860C2 NL1003860C2 NL1003860A NL1003860A NL1003860C2 NL 1003860 C2 NL1003860 C2 NL 1003860C2 NL 1003860 A NL1003860 A NL 1003860A NL 1003860 A NL1003860 A NL 1003860A NL 1003860 C2 NL1003860 C2 NL 1003860C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- ammonia
- waste water
- reactor
- nitrite
- solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
Werkwijze voor het behandelen van ammoniak-houdend afvalwaterMethod for treating waste water containing ammonia
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van ammoniak-houdend afvalwater, waarbij in een eerste stap onder gebruikmaking van een nitrificerend microórganisme en onder toevoeren van zuurstof 5 ammoniak-houdend afvalwater aan een nitrificatiebehandeling wordt onderworpen onder oplevering van een een oxydatiepro-duct van ammoniak-bevattende oplossing, en in een tweede stap het oxydatieproduct van ammoniak tezamen met ammoniak onder invloed van een denitrificerend microórganisme tot stikstof-10 gas worden omgezet.The present invention relates to a process for treating ammonia-containing waste water, wherein in a first step, using an nitrifying micro-organism and adding oxygen, ammonia-containing waste water is subjected to a nitrification treatment, yielding an oxidation process. duct of ammonia-containing solution, and in a second step the oxidation product of ammonia together with ammonia are converted into nitrogen-gas under the influence of a denitrifying micro-organism.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 5.078.884. Bij de oxidatie van ammoniak gevormd nitraat wordt benut als oxydator om nog af te breken ammoniak, dat als elektronendonor fungeert, met behulp 15 van een microórganisme onder in hoofdzaak anaerobe omstandigheden om te zetten. Daarbij wordt stikstof gevormd dat aan de atmosfeer wordt afgegeven.Such a method is known from U.S. Patent No. 5,078,884. Nitrate formed in the oxidation of ammonia is used as an oxidizer to break down ammonia, which functions as an electron donor, by means of a micro-organism to be converted under essentially anaerobic conditions. Nitrogen is thereby produced which is released into the atmosphere.
Deze werkwijze heeft als nadeel dat deze geen betrouwbare afbraak van ammoniak geeft, zoals ook te zien in 20 (de rechter helft van) fig. 2 van de genoemde publicatie. Dit betekent dat ongewenste lozingen op het oppervlaktewater kunnen plaatsvinden. Het vermijden hiervan vergt allerlei investeringen, waaronder in regel- en meetapparatuur. Tenslotte wordt bij deze werkwijze loog toegevoegd (zie reactieverge-25 lijking 5 van de genoemde publicatie), hetgeen eveneens dient te worden geregeld.This method has the drawback that it does not give a reliable breakdown of ammonia, as can also be seen in (the right half of) fig. 2 of the mentioned publication. This means that unwanted discharges to the surface water can take place. Avoiding this requires all kinds of investments, including in control and measuring equipment. Finally, caustic is added in this process (see reaction equation 5 of said publication), which should also be controlled.
De onderhavige uitvinding beoogt de werkwijze van de in de aanhef genoemde soort te verbeteren en in het bijzonder een kosten-effectieve, meer betrouwbare werkwijze te 30 verschaffen die geen toevoegingen vereist en, mede daardoor, regeltechnisch eenvoudiger is.The present invention aims to improve the method of the type mentioned in the preamble and in particular to provide a cost-effective, more reliable method that requires no additives and, partly as a result, is simpler in terms of control technology.
Dit doel kan verrassenderwijze worden bereikt met een werkwijze die wordt gekenmerkt doordat bicarbonaat-houdend afvalwater wordt toegepast dat door het toevoeren van 35 lucht in hoofdzaak van bicarbonaat wordt ontdaan, en in de eerste stap ammoniak wordt omgezet tot nitriet onder opleve- 2 ring van een nitriet-houdende oplossing, en in de tweede stap het denitrificerende microórganisme nitriet als oxydator voor ammoniak gebruikt.This object can surprisingly be achieved with a method characterized in that bicarbonate-containing waste water is used, which is essentially de-bicarbonated by supplying air, and in the first step ammonia is converted into nitrite, yielding a nitrite-containing solution, and in the second step, the denitrifying microorganism nitrite is used as an oxidizer for ammonia.
Aldus wordt een werkwijze verschaft die aanmerkelij-5 ke voordelen biedt, waaronder een groot zelfsturend karakter. Verder wordt het gebruik van toevoegingen vermeden.Thus, a method is provided which offers significant advantages, including a high self-steering character. Furthermore, the use of additives is avoided.
Uit de stand van de techniek is een werkwijze bekend waarbij in een nitritificatiestap ammoniak tot nitriet wordt omgezet. Het nitriet wordt in een denitritificatiestap, onder 10 toevoeging van een organische koolstofbron als substraat voor een denitritificerend organisme, tot stikstof omgezet. Als organische koolstofbron wordt methanol toegepast. Bij de afbraak daarvan wordt tijdens de nitritificatiestap gevormd zuur verbruikt, op welke wijze de pH van het denitritifica-15 tieproces wordt geregeld. Deze niet-continue werkwijze heeft als nadeel dat er een toevoeging nodig is en er veel regelingen nodig zijn, zoals tijdregeling en substraattoevoerrege-ling. De totale omzetting van ammoniak is niet onder alle omstandigheden bevredigend en blijft beperkt tot ten hoogste 20 ca. 90% en dient om die reden veelal te worden gevolgd door een nabehandeling.The process is known from the prior art in which ammonia is converted into nitrite in a nitritification step. The nitrite is converted to nitrogen in a denitritification step, with the addition of an organic carbon source as substrate for a denitritifying organism. Methanol is used as the organic carbon source. In the decomposition thereof, acid formed during the nitritification step is consumed, in which way the pH of the denitritification process is controlled. The drawback of this discontinuous process is that it requires addition and that many controls are required, such as time control and substrate feed control. The total conversion of ammonia is not satisfactory under all circumstances and is limited to a maximum of approx. 90% and should therefore usually be followed by aftertreatment.
Een gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt gekenmerkt doordat in de eerste stap het ammoniak-houdende afvalwater aan een nitritificatiereactor wordt toegevoerd in 25 een zodanige hoeveelheid dat de nitritificatiereactor zonder slibretentie wordt bedreven, de temperatuur van een aan de nitritificatiebehandeling onderworpen oplossing tussen 25 en 60°C wordt gehouden en de pH tussen 6 en 9.A favorable embodiment of the method is characterized in that in the first step the ammonia-containing waste water is fed to a nitritification reactor in an amount such that the nitritification reactor is operated without sludge retention, the temperature of a solution subjected to the nitritification treatment being between 25 and 60 ° C. C and the pH is between 6 and 9.
Aldus worden gunstige omstandigheden verschaft voor 30 het tot nitriet, en niet tot nitraat, omzetten van ammoniak.Thus, favorable conditions are provided for converting ammonia to nitrite, and not to nitrate.
Volgens een verdere gunstige uitvoeringsvorm wordt in de tweede stap de temperatuur van de zich in een denitritif icatiereactor bevindende, aan de denitritificatiebehandeling onderworpen oplossing tussen 25 en 60°C gehouden en de 35 pH tussen 6 en 9.According to a further favorable embodiment, in the second step, the temperature of the solution in a denitritification reactor, subjected to the denitritification treatment, is kept between 25 and 60 ° C and the pH between 6 and 9.
Aldus worden gunstige omstandigheden verschaft voor het omzetten van nitriet en ammoniak tot stikstof.Thus, favorable conditions are provided for converting nitrite and ammonia to nitrogen.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de navolgende gedetailleerde beschrijving met een 3 voorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding waarvan de parameters in de bijgaande figuur zijn weergegeven.The invention will be further elucidated on the basis of the following detailed description with an example of the method according to the invention, the parameters of which are shown in the accompanying figure.
De werkwijze volgens omvat een nitritificatiereactie en een denitritificatiereactie. Zoals uit de overall-reactie-5 vergelijking I, weergegeven op het formuleblad, blijkt en zoals hierna zal worden toegelicht, is het toevoegen van de pH-regelende middelen overbodig. De nitritificatiereactie volgens reactievergelijking II levert twee equivalenten protonen per omgezet equivalent ammoniak. In voor de uitvinding 10 geschikt te behandelen afvalwater is HC03‘ het tegen-ion van het ammoniumion. Voorbeelden van dergelijk afvalwater zijn het percolatiewater van afvalstortplaatsen en het effluent van anaërobe zuiveringen. Het toevoeren van lucht tijdens de nitritificatiereactie, nodig voor het oxyderen van ammoniak, 15 zorgt er tevens voor dat C02 wordt verwijderd, volgens de reactievergelijking III. Derhalve levert de nitritificatiereactie één equivalent zuur per omgezet equivalent ammoniak netto. De denitritificatiereactie volgens reactievergelijking IV vraagt één equivalent zuur per omgezet equivalent ammoniak.The method according to includes a nitritification reaction and a denitritification reaction. As shown in the Overall Reaction-Equation I, shown on the formula sheet, and as will be explained below, the addition of the pH control agents is unnecessary. The nitritification reaction according to reaction equation II yields two equivalents of protons per converted equivalent of ammonia. In waste water suitable for treating the invention, HCO3 is "the counter-ion of the ammonium ion. Examples of such waste water are the leachation water from waste landfills and the effluent from anaerobic purifications. The supply of air during the nitritification reaction, necessary for the oxidation of ammonia, also ensures that CO2 is removed, according to the reaction equation III. Therefore, the nitritification reaction yields one equivalent of acid per converted equivalent of ammonia net. The denitritification reaction according to reaction equation IV requires one equivalent of acid per converted equivalent of ammonia.
20 Dat betekent dat door gebruik van het van C02-ontdane effluent van de nitrititificatiereactor geen pH-regeling noodzakelijk is.This means that no pH adjustment is necessary by using the CO2-depleted effluent of the nitritification reactor.
Door het verwijderen van C02 wordt de aan nitritifi-catie onderworpen oplossing van HC03' ontdaan en gaat het buf-25 ferend vermogen van de oplossing omlaag. Dat betekent dat de pH daarin kan variëren, in het bijzonder kan dalen door vorming van zuur in deze stap. De pK van HC03', d.w.z. de pH waarbij HC03' het beste buffert, is 6,37. De daling van de pH remt het nitritificatieproces, en ammoniak wordt slechts ten 30 dele, maar volgens het door de onderhavige uitvinding verschafte inzicht in de gewenste mate (te weten tot 50%), omgezet. Daardoor is er automatisch een geschikte hoeveelheid ammoniak beschikbaar voor het daaropvolgende denitritificatieproces, dat zuur verbruikt, en dus van de lage pH profi-35 teert.By removing CO2, the nitritified solution is stripped of HCO3 and the buffering capacity of the solution decreases. That means that the pH can vary therein, in particular may drop due to acid formation in this step. The pK of HCO 3 ', i.e. the pH at which HCO 3' buffers best, is 6.37. The drop in pH inhibits the nitritification process, and ammonia is converted to only the desired degree (i.e. up to 50%) according to the insight provided by the present invention. Therefore, a suitable amount of ammonia is automatically available for the subsequent denitritification process, which consumes acid, and thus takes advantage of the low pH.
VoorbeeldExample
Een geroerde batch-reactor (2,4 1) werd bedreven zonder slibretentie en gevoed met ammoniumrijk afvalwater (41 mM; pH-8,0). Gedurende de dag werd 80% van het reactorvolume 1003860 4 ververst. De temperatuur werd op 33°C gehouden en de concentratie opgeloste zuurstof was 20%. Onder deze omstandigheden bedroeg de biomassaconcentratie 140 mg drooggewicht per liter. De pH van het effluent van de reactor was ongeveer 6,7.A stirred batch reactor (2.4 L) was operated without sludge retention and fed with ammonium-rich waste water (41 mM; pH-8.0). During the day, 80% of the reactor volume 1003860 4 was changed. The temperature was kept at 33 ° C and the dissolved oxygen concentration was 20%. Under these conditions, the biomass concentration was 140 mg dry weight per liter. The reactor effluent pH was about 6.7.
5 De pH werd niet geregeld. Ammoniak in het afvalwater werd voor 40-50% omgezet.5 The pH was not controlled. 40-50% of the ammonia in the wastewater was converted.
Het effluent werd met 1,2 ml/min. toegevoerd aan een gefluidiseerd-bedreactor (inhoud 2 1). De pH in de gefluïdi-seerd-bedreactor was stabiel en bedroeg ongeveer 7,9. De mate 10 van omzetting van Kjeldahl-stikstof in de gefluïdiseerd- bedreactor was 0,6 kg N/m3.dag. De totale verwijdering van stikstof was 83%. De relevante parameters zijn weergegeven in de f iguur.The effluent was run at 1.2 ml / min. fed to a fluidized bed reactor (content 2 1). The pH in the fluidized bed reactor was stable and was about 7.9. The degree of conversion of Kjeldahl nitrogen in the fluidized bed reactor was 0.6 kg N / m3. Day. Total nitrogen removal was 83%. The relevant parameters are shown in the figure.
Dit percentage kan worden verhoogd door terugvoer 15 van een gedeelte van het effluent uit de gefluïdiseerd-bedre-actor naar de batch-reactor. Door de stabiele pH in de gefluidiseerd-bedreactor is de terugvoer niet erg kritisch en kan op een vaste waarde worden ingesteld. Een te hoge terugvoer leidt tot een verhoogde afbraak van ammoniak in de 20 batch-reactor. Daardoor daalt het zuurverbruik in de gefluidiseerd-bedreactor, waardoor de afbraak van ammoniak weer daalt.This percentage can be increased by returning part of the effluent from the fluidized threat actor to the batch reactor. Due to the stable pH in the fluidized bed reactor, the return is not very critical and can be set to a fixed value. Too high a return leads to an increased degradation of ammonia in the batch reactor. As a result, the acid consumption in the fluidized bed reactor decreases, which in turn reduces the degradation of ammonia.
Ofschoon de werkwijze volgens de uitvinding in hoge mate een zelfsturend karakter heeft en automatisch leidt tot 25 een overall-afbraak van ammoniak van ten minste ca. 80% kan de pH van de inhoud van de nitritificatiereactor desgewenst worden bijgeregeld door toevoeren van effluent uit de deni-tritificatiereactor. Hierbij is dus geen sprake van het toevoeren van een externe toevoeging.Although the process according to the invention has a high self-steering character and automatically results in an overall degradation of ammonia of at least about 80%, the pH of the content of the nitritification reactor can, if desired, be adjusted by supplying effluent from the deni -tritification reactor. This means that there is no question of adding an external addition.
30 Volgens een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het afvalwater aan de denitriti-ficatiestap toegevoerd. Ammoniak uit de afvalstroom wordt bij de denitritificatie verbruikt, en een deel van de denitriti-ficatiereactor wordt naar de nitritificatiereactor gevoerd.According to another embodiment of the method according to the invention, the waste water is supplied to the denitritification step. Ammonia from the waste stream is consumed during the denitritification, and part of the denitritification reactor is fed to the nitritification reactor.
35 Daar wordt nitriet gevormd dat naar de denitritificatiereactor wordt gevoerd.35 There nitrite is formed which is fed to the denitritification reactor.
Teneinde de lozing van nitriet te vermijden kan, indien het effluent van de denitritificatiestap wordt geloosd, dit effluent eerst nog aan een nitratificatiestap 1003860 5 worden onderworpen.In order to avoid the discharge of nitrite, if the effluent from the denitritification step is discharged, this effluent may first be subjected to a nitration step 1003860 5.
Geschikte microörganismen kunnen zonder veel problemen op in de literatuur beschreven wijze worden verkregen uit slib van bestaande waterzuiverings-installaties waarin ammo-5 niak wordt afgebroken. Voor de denitritificatie kan ook gebruik worden gemaakt van de bij het Centraal Bureau voor Schimmelcultures te Baarn, Nederland, onder nummer 949.87 gedeponeerde culture.Suitable microorganisms can be obtained without much problems in the manner described in the literature from sludge from existing water purification plants in which ammonia is broken down. For denitritification, use can also be made of the culture deposited with the Central Bureau of Mold Cultures in Baarn, the Netherlands, under number 949.87.
.100 3 86 0 ..100 3 86 0.
Claims (3)
Priority Applications (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1003860A NL1003860C2 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Ammonia-containing waste water treatment |
NL1005343A NL1005343C1 (en) | 1996-08-23 | 1997-02-21 | Method for treating waste water containing ammonia. |
BR9711236-4A BR9711236A (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Waste water treatment process comprising ammonia |
PL97331707A PL187475B1 (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Method of treating ammonia containing sewage |
AU40340/97A AU4034097A (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Method of treating ammonia-comprising waste water |
EP97937887A EP0931023B1 (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Method of treating ammonia-comprising waste water |
JP51061798A JP2001506535A (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Method of treating wastewater containing ammonia |
CN97198209.0A CN1104386C (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Method of treating ammonia-comprising waste water |
CA002264053A CA2264053C (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Method of treating ammonia-comprising waste water |
US09/242,643 US6383390B1 (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Method of treating ammonia-comprising waste water |
DK97937887T DK0931023T3 (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Process for treating ammonia-containing wastewater |
PCT/NL1997/000482 WO1998007664A1 (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | Method of treating ammonia-comprising waste water |
DE69712504T DE69712504T2 (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | METHOD FOR TREATING AN AMMONIA-CONTAINING WASTE WATER |
ES97937887T ES2175452T3 (en) | 1996-08-23 | 1997-08-25 | PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF WASTEWATER CONTAINING AMMONIA. |
JP2009112705A JP5161834B2 (en) | 1996-08-23 | 2009-05-07 | Method for treating wastewater containing ammonia |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1003860A NL1003860C2 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Ammonia-containing waste water treatment |
NL1003860 | 1996-08-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1003860C2 true NL1003860C2 (en) | 1998-02-26 |
Family
ID=19763406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1003860A NL1003860C2 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Ammonia-containing waste water treatment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1003860C2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3939732A1 (en) * | 1989-12-01 | 1991-06-06 | Preussag Ag | Removing nitrogen cpds. from water - by nitrification and withdrawing carbon di:oxide before denitrification in amt. corresp. to carbon di:oxide formed |
-
1996
- 1996-08-23 NL NL1003860A patent/NL1003860C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3939732A1 (en) * | 1989-12-01 | 1991-06-06 | Preussag Ag | Removing nitrogen cpds. from water - by nitrification and withdrawing carbon di:oxide before denitrification in amt. corresp. to carbon di:oxide formed |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ARNO SCHROUWERS: "Eénreactor stikstofverwijderingsproces paart eenvoud aan schoonheid", DELFT INTEGRAAL, vol. 12, no. 1, 1995, TU DELFT-NL, pages 3 - 7, XP002030429 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL1005343C1 (en) | Method for treating waste water containing ammonia. | |
AU760596B2 (en) | Process for the treatment of waste water containing ammonia | |
EP0428537B1 (en) | Process and plant for the biological purification of waste water | |
JP4496735B2 (en) | Biological treatment of BOD and nitrogen-containing wastewater | |
WO1997033835A3 (en) | Biodegradable effluent nutrient removal | |
US4720344A (en) | Nitrification process in waste water treatment | |
EP1805110A1 (en) | Process for the biological denitrification of ammonium containing wastewater | |
EP1113998B1 (en) | Process for the treatment of waste water containing specific components, e.g. ammonia | |
KR20110015671A (en) | Method for biological purification of an aqueous solution containing ammonium perchlorate and optionally nitrates | |
JP4957229B2 (en) | Waste water treatment method and waste water treatment apparatus | |
NL1003860C2 (en) | Ammonia-containing waste water treatment | |
KR100315874B1 (en) | Method and Apparatus of Biological Nitrogen Removal from the High Concentration Industrial Wastewater | |
CN111675450A (en) | Biological aerated filter and ultraviolet disinfection equipment integrated system | |
US20240308890A1 (en) | Biological treatment method and biological treatment system | |
JPH11693A (en) | Method for treatment of ethanolamine-containing wastewater | |
SU1165642A1 (en) | Method of biological purification of waste water | |
MXPA99001766A (en) | Method of treating ammonia-comprising waste water | |
JP2002516757A (en) | Wastewater treatment method | |
Schmidt et al. | A new process for ammonia removal from wastewater | |
Annachhatre et al. | Activated Sludge Treatment of Meat Processing Wastewater | |
JPS55102498A (en) | Treatment of waste water | |
JPH04135700A (en) | Batch-wise activated sludge treating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20030301 |