SA517381012B1 - طريقة لإزالة النيتروجين من وسط مائي - Google Patents

طريقة لإزالة النيتروجين من وسط مائي Download PDF

Info

Publication number
SA517381012B1
SA517381012B1 SA517381012A SA517381012A SA517381012B1 SA 517381012 B1 SA517381012 B1 SA 517381012B1 SA 517381012 A SA517381012 A SA 517381012A SA 517381012 A SA517381012 A SA 517381012A SA 517381012 B1 SA517381012 B1 SA 517381012B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
nitrogen dioxide
aqueous medium
nitrogen
concentration
signal values
Prior art date
Application number
SA517381012A
Other languages
English (en)
Inventor
ابينت روديريك
Original Assignee
كيميرا اويج
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by كيميرا اويج filed Critical كيميرا اويج
Publication of SA517381012B1 publication Critical patent/SA517381012B1/ar

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/303Nitrification and denitrification treatment characterised by the nitrification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02Preparation of oxygen
    • C01B13/0203Preparation of oxygen from inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/02Preparation of nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/22Nitrous oxide (N2O)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/586Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds by removing ammoniacal nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • C02F1/705Reduction by metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/006Regulation methods for biological treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1205Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/121Multistep treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/305Nitrification and denitrification treatment characterised by the denitrification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C02F2101/166Nitrites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/10Energy recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

يتعلق الاختراع الحالي بطريقة تستخدم لإزالة النيتروجين nitrogen removal من وسط مائي aqueous medium ، وتشتمل على الخطوات : (أ) تحويل ايون امونيوم ammonium ion ( NH4+ ) في الوسط المائي aqueous medium إلى ثنائي أكسيد النيتروجين Nitrogen Dioxide ( NO2- ) عن طريق النترتة الهوائية الجزئية partial aerobic nitrification ، (ب) الاختزال الجزئي لأيونات ثنائي أكسيد النيتروجين Nitrogen Dioxide ( NO2- ) الناتجة إلى ثنائي أكسيد النيتروجين Nitrogen Dioxide ( NO2- ) في ظروف نقص الأكسجين anoxic conditions ، (ج) تحلل ثنائي أكسيد النيتروجين Nitrogen Dioxide ( NO2- ) إلى النيتروجين Nitrogen ( N2 ) مع استرجاع الطاقة energy recovery. يستخدم خليط من كبريتات الحديدوز ferrous sulfate وكبريتات الحديديك ferric sulfate في الخطوة (ب) لاختزال NO2- إلى N2O.

Description

طريقة ‎AY‏ النيتروجين من وسط مائي ‎Method for Nitrogen Removal from Aqueous Medium‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الحالي بطريقة لإزالة النيتروجين ‎Nitrogen removal‏ من وسط مائي ‎aqueous medium‏ وفقاً لما هو وارد فى التمهيد المذكور بعناصر الحماية المستقلة المرفقة. يمكن أن تحتوي مياه الصرف على مستويات عالية من مركبات النيتروجين ‎Jie nitrogen‏ النيتروجين العضوي ‎Organic nitrogen‏ والأمونيا ‎Jiahig .ammonia‏ الهدف من معالجة مياه الصرف في تقليل مستويات النيتروجين في الماء؛ لأن مركبات النيتروجين تعد؛ من بين أشياء أخرى؛ أسمدة ‎(Sarg dled‏ أن تسبب التشبع الغذائي للقنوات المائية. يمكن إزالة النيتروجين من المحاليل المائية من خلال طرق مختلفة. على سبيل المثال؛ يمكن استخدام عملية التحلل النتروجيني المقترن المفتقر إلى الأكسجين الهوائي ؛ والمعروفة باسم 0/1100. وتشمل 0 العملية ثلاثة خطوات: (1) النترتة الهوائية الجزئية لأيون ‎NH4+ partial aerobic nitrification‏ لتحويله إلى ثنائي أكسيد النيتروجين ‎NO2-) Nitrogen Dioxide‏ ) « (2) نزع النيتروجين بشكل جزئى ‎partial anoxic denitrification‏ من ‎NO2-‏ إلى ‎N20‏ فى ظروف نقص الأكسجين ‎«partial anoxic denitrification‏ )3( تحويل ‎N20‏ إلى نيتروجين ‎(N2) Nitrogen‏ مع استرداد الطاقة ‎energy recovery‏ من خلال التحلل التحفيزي ثنائى أكسيد النيتروجين ‎Nitrogen‏ ‎N20 ( NO2-) Dioxide 5‏ أو استخدام ‎N20‏ كمؤكسد للميثان ‎.oxidized methane CH4‏ ومن المعروف أن عفن الكربونات الأخضرء ‎(Fe(I)4Fe(ll2(0H)12C03‏ أو السيدريت ‎FeCO3) siderite Iron(ll) Carbonate‏ ) يمكن استخدامها لاحتزال ‎NO2-‏ إلى ‎(N20‏ ‏انظر على سبيل المثال؛ ما أورده شيرسون وآخرون» ‎«6<Energy Environ.
Sci‏ 2013 241- 8. ويمكن الحصول على عفن الكريونات الأخضر ‎Carbonate green rust‏ من خلال ‎dal)‏ ‏0 التتفاعل بين أحد مركبات الكريونات ‎Carbonate‏ ؛ مثل كريونات الصوديوم ‎sodium carbonate‏
مع مركب كلوريد الحديد ‎((FeCl2) Iron chloride‏ . وعلى أية ‎(Ja‏ فهناك حاجة دائمة لتحسين العمليات الحالية والبحث عت بدائل أكثر فعالية وجدوى. تصف البراءة الأمريكية رقم 2012309071 طريقة لإزالة النيتروجين تشتمل على: ضخ تيار نفايات في نظام مفاعل ‎Cua (goa‏ يشتمل تيار النفايات على مركبات نيتروجينية؛ ومعالجة المركبات النيتروجينية في نظام المفاعل الحيوي لإنتاج أكسيد النيتروس ‎nitrous oxide‏ ؛ وتكوين تيار ‎Sle‏ ‏أكسيد النيتروس من أكسيد النيتروس المنتج؛ وتفاعل تيار غاز أكسيد النيتروس كيميائيًا في جهاز ‎J Je laa‏ مقترن بنظام المفاعل الحيوي. الوصف العام للاختراع يعد أحد أهداف هذا الاختراع هو تقليل العيوب الموجودة بالبحوث السابقة في هذا المجال أو 0 حتى التخلص منها تماماً . ويتمثل هدف ‎AT‏ في توفير طريقة لإزالة النيتروجين من وسط ‎Sle‏ بصورة فعّالة. يتم تحقيق هذه الأهداف من خلال الاختراع الحالي بما يميزه من خصائص يتم طرحها فيما يلي في ‎gil‏ الخاص بالخصائص فى عناصر الحماية المستقلة. وتتمثل الطريقة التقليدية؛ وفقاً للاختراع الحالي» لإزالة النيتروجين من وسط ‎Sle‏ في الخطوات التالية: 5 - تحويل أيون ‎NH4+ converting‏ فى الوسط المائى إلى ‎NO2-‏ عن طريق النترتة الهوائية الجزئية ‎partial aerobic nitrification‏ « - الاختزال الجزئى لأيونات ‎NO2- partially reducing‏ الناتجة إلى ‎N20‏ فى ظروف نقص الأكسجين ‎«anoxic conditions‏ - تحلل ‎N20‏ إلى النيتروجين ‎Nitrogen‏ ( 2ل ) مع استرجاع الطاقة ‎energy recovery‏ « 0 وحيث يستخدم مزيج من كبريتات الحديدوز ‎ferrous sulfate‏ وكبريتات الحديديك ‎ferric sulfate‏ لاختزال ‎NO2-‏ إلى ‎N20‏
‎Lila‏ جد أنه يمكن استخدام مزيج من كبربتات الحديدوز وكبربتات الحديديك لاختزال ‎NO2=‏ إلى 0 مع الإبقاء على كفاءة ‎CANDO dike‏ ومعدلات التفاعل بها ‎lly‏ يستخدم فيها عفن الكريونات الأخضر أو السيدريت ©550601. ‎ing‏ عن إضافة مزيج كبربتات الحديدوز وكبربتات الحديديك مباشرة إلى الخطوة (ب) أوكسي هيدروكسيد الحديد غير المتبلور ‎amorphous iron‏ ‎OXyhydroxide 5‏ ؛ والذي يحسن عملية اختزال ‎ANO2-‏ وسط ‎mediated‏ من الحديد ‎Fe(ll)‏ ‏بالخطوة (ب). ولذلك؛ فمن الممكن إلغاء إضافة مصدر الكريونات ‎carbonate source‏ لإنتاج العفن الأخضر وتقليل عدد الخطوات المطلوية. الوصف التفصيلي: وفقاً لأحد النماذج بالاختراع الحالي؛ يشمل الخليط ؛ الذي يضاف إلى الخطوة (ب)؛ ما نسبته
0 3 مولات على الأقل من كبربتات الحديدوز إلى 1 مول من كبريتات الحديديك؛ ويفضل أن يشمل الخليط ما نسبته 3,5 مولات على الأقل من كبريتات الحديدوز إلى 1 مول من كبربتات الحديديك؛ والأفضل أن تكون النسبة 4 مولات على الأقل من كبريتات الحديدوز إلى 1 مول من كبريتات الحديديك. ‎aig‏ اختيار كمية كبريتات الحديدوز بعناية لتحسين فعالية الاختزال الجزئي لأيون ‎NO2-‏ ‏إلى ‎N20‏ بالخطوة (ب).
يمكن إضافة خليط كبربتات الحديدوز وكبربتات الحديديك بالخطوة (ب) إلى الوسط المائي في صورة محلول أو في صورة خليط بللوري جزيئي. ‎(Sag‏ إضافة الخليط بكمية معينة بحيث يضاف على الأقل 2مول؛ ويفضل 3مول؛ والأفضل 3,5 مول من كبربتات الحديدوز إلى 1مول من كبربتات الحديديك و1مول من النيتريت 010116. على سبيل ‎(JOA‏ عندما يتم إضافة الخليط إلى حجرة التفاعل قبل صهريج تجميع رواسب النيتريت ؛ يمكن تجميع الحد الأقصى من عادم الغاز و غاز
2120 .وكلما زادت ‎dus‏ الحديد المضاف؛ زادت كمية غاز ‎N20‏ المتحرر وكمية الأمونيا 328 المزالة . ووفقاً لأحد النماذج بالاختراع الحالي» لا يتم إضافة عوامل منظمة للرقم الهيدروجيني إلى الوسط المائي. وهذا من شانه أن يبسط العملية ويجعلها أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية.
ويحتوي الوسط المائي؛ والذي تتم معالجته بالطريقة وفقاً للاختراع الحالي؛ على ايون امونيوم ‎NH4+ ( ammonium ion‏ ) ويمكن أن يكون مياه الصرف الصحيء أو مياه الصرف الصناعي أو مرتشحات مكبات النفايات. يمكن أن تكون مياه الصرف هي ناتج ‎GSH‏ أو الطرد المركزي؛ أو الترشيح لعملية نزح المياه. على سبيل ‎(JB)‏ يمكنأن تنشاً من نزح مياه الصرف الصحي بايتخدام الطر المركزي وإعادة تدوير المياه الناتجة من الطرد (سينتريت ©660181) إلى عملية مياه الصرف مجدداً. ويمكن كبديل؛ أن تنشاً مياه الصرف من الزراعة أو إنتاج الوقود الحيوي؛ مثل بيو إيثانول ‎bioethanol‏ أو الديزل الحيوي ‎biodiesel‏ ‏يكون تركيز ‎NHA+‏ في الوسط المائي» قبل إزالة النيتروجين» على الأقل ضعف التركيز المولاري للنترات؛ ويفضل أن يكون على الأقل ثلاثة أضعاف التركيز المولاري للنترات؛ والأفضل أن يكون 0 على الأقل أربعة أضعاف التركيز المولاري للنترات ©01081. وهذا يضمن تحول النيتريت ‎nitrite‏ ‏إلى نترات ‎nitrate‏ بشكل فعغّال. علاوة على ذلك؛ يوفر خليط كبربتات الحديدوز وكبريتات الحديديك اختزالاً فعّالاً لأيونات ‎NO2-‏ إلى 0120 وبالتالي يعزز من تحسن عملية اختزال النيتروجين بشكل عام؛ حتى من مياه الصرف التي تحتوي على مستويات عالية من مركبات النيتروجين. وفي أحد النماذج؛ تتم الخطوة (أ) في مفاعل خزاني منفصل أول. وبتم اختيار ظروف التفاعل في 5 المفاعل الخزاني الأول بحيث تختار البكتريا بالمفاعل النترات بدلا من النيتريت بشكل انتقائي فعّال. على سبيل المثال» يتم حفظ الرقم الهيدروجيني ‎PH‏ للوسط في نطاق يتراوح بين 8-6؛ وبتم الحفاظ على كمية الاكسجين المذاب عند مستوى منخفض؛ وتكون درجة حرارة المفاعل في نطاق يتراوح بين 0- 40 درجة مئوية؛ ويفضل أن تكون في نطاق 30- 35 درجة مئوية. يمكن أن يتراوح زمن المكوث بالخطوة (أ) ما بين 1,5- 3,5 أيام؛ ويفضل ان يكون بين 2- 3 أيام. 0 تتم الخطوة (ب) في مفاعل خزاني ثاني. ويتم اختزال ‎NO2=‏ الناتج من الخطوة (أ) جزئياً بصورة غير أحيائية من خلال استخدام الاختزال في وسط يحتوي الحديد ‎Fe(ll) di 1200 All‏ إلى 20 و الحديد الثلاثي ‎Triple Iron‏ . يتكون الحديد الثلاثي في صورة رواسب»؛ يمكن إزالتها من المفاعل الخزاني. ووفقاً لأحد النماذج بالاختراع» يمكن إسترجاع الحديد الثلاثي من الخطوة (ب) في شكل حديد ثنائي من خلال استخدام البكتريا المختزلة للحديد ؛ ‎lly‏ تعرف بهذا الاسم. يمكن ‎shal‏ عملية 5 الاسترجاع داخل مفاعل استرجاع منفصل.
ووفقاً لأحد النماذج بالاختراع الحالي؛ يكون زمن التفاعل لإتمام تفاعل الاختزال بالخطوة (ب) أقل من 3 ساعات؛ ويفضل أن يكون أقل من ساعتين» وأحياناً يكون حتى أقل من ساعة ونصف الساعة؛ عندما يستخدم خليط من كبريتات الحديدوز وكبريتات الحديديك. ووفقاً لأحد النماذج؛ يمكن ‎alas)‏ تحلل ‎N20‏ إلى 102 مع استرداد الطاقة بالخطوة (ج) من خلال تحلل ‎N20‏ لتكوين غاز الأكسجين والنيتروجين في وجود عامل ‎Glen‏ حرارياً أو من خلال التحلل الطارد للحرارة. كما يمكن استخدام ‎N20‏ في الصورة الغازية كمؤكسد أو مؤكسد مساعد في تفاعل الاحتراق» مثال في تفاعل احتراق 0114. ووفقاً لأحد النماذج بالاختراع؛ تستخدم قيم الإشارات من قياس التحليل الطيفي لقياس مستويات تركيز ‎NO2-‏ في الوسط المائي أثناء التشغيل ويعده مع استخدام مستويات تركيز -02ل"التي تم قياسها 0 - لتحديد كمية عامل الاختزال الذي سيضاف بالخطوة (ب). وقد وجد أن قيم الإشارات المستخدمة من قياس التحليل الطيفي توفر الأساس الفعّال الأمثل لقياس مستويات تركيز ‎NO2=‏ أثناء التشغيل؛ وأن مستوى تركيز -02ل8 الذي تم ‎auld‏ يمكن استخدامه بشكل ناجح للتحكم في إضافة عامل الاختزال. وهكذا يمكن ضبط إضافة عامل الاختزال بحذر ودقة إلى التركيز الفعلي لمركب النيتروجين بالوسط المائي؛ ويتم الوصول إلى المستوى المطلوب من إزالة النيتروجين دون استخدام كميات زائدة 5 غير ضرورية من عامل الاختزال. ‎(Say‏ قياس قيم الأشارة من قياسات التحليل الطيفي بصورة مستمرة أو عند فترات زمنية غير ثابتة محددة مسبقاً. وإذا تمت القياسات بصورة غير مستمرة؛ يفضل أن تكون الفترة الزمنية أقل من 30 دقيقة؛ والأفضل أن تكون أقل من 15 دقيقة؛ والأكثر تفضيلاً أن تكون أقل من 7 دقائق. وتكون القياسات غير المستمرة مناسبة للوسط المائي الذي يكون فيه تركيز مركبات النيتروجين ثابت نسبياً أو تكون تغيرات التركيب التكويني للوسط المائي بطيئة نسبياً او كلاهما. ووفقاً لأحد النماذج المفضلة بالاختراع الحالي؛ يتم قياس قيم الإشارة من التحليل الطيفي بصورة مستمرة ويالتالي توفر بشكل مستمر معلومات عن مستويات تركيز ‎NO2-‏ ‏وفقاً لأحد النماذج بالاختراع؛ يتم قياس مستوى تركيز ‎NO2-‏ قبل لإضافة عامل الاختزال. ويعني هذا أنه يتم قياس مستوى تركيز ‎NO2—‏ قبل الخطوة (ب) من عملية إزالة النيتروجين. يمكن ‎shal‏
قياسات التحليل الطيفي؛ على سبيل المثال؛ من الوسط المائي الداخل لعملية إزالة النيتروجين أو من الوسط المائي الداخل للخطوة (ب) من عملية إزالة النيتروجين. وتستخدم قيم الإشارة الناتجة من قياسات التحليل الطيفي لتحديد مستوى تركيز -02ل ‎Nally‏ تحديد كمية عامل الاختزال الذي ستتم إضافته بالخطوة (ب). وهذا من شأنه أن يتيح التحكم الاستباقي (التنبؤي) بكمية عامل الاختزال المضافة. ووفقاً لأحد النماذج بالاختراع؛ يتم قياس مستوى تركيز -02ل! بعد إضافة عامل الاختزال. ويعني هذا انه يتم قياس مستوى تركيز ‎NO2—‏ بعد الخطوة (ب) من عملية إزالة النيتروجين. يمكن ‎shal‏ ‏قياسات التحليل الطيفي؛ على سبيل المثال» من الوسط المائي الخارج من عملية إزالة النيتروجين أو من الوسط المائي الخارج من الخطوة (ب) من عملية إزالة النيتروجين. وتستخدم قيم الإشارة الناتجة 0 -من قياسات التحليل الطيفي لتحديد مستوى تركيز -02ل" ويالتالي تحديد كمية عامل الاختزال الذي تتم إضافته بالخطوة (ب) من خلال حلقة التغذية الاسترجاعية. ووفقاً لأحد النماذج؛ يتم قياس مستوى تركيز ‎NO2-‏ قبل ويعد إضافة عامل الاختزال. وهذا من ‎ala‏ أن يتيح التحكم الأمثل في كمية عامل الاختزال المضافة. يتم الحصول على قيم الإشارة من قياسات التحليل الطيفي باستخدام جهاز لقياس التحليل الطيفي؛ 5 ويفضل أن يكون جهاز التحليل الطيفي 1/15//الا. ويكون جهاز قياس التحليل الطيفي المناسب؛ على سبيل المتال؛ هو جهاز ‎scan spectrolyserTM probe‏ من ‎«MESSTECHNIK')‏ ‏شءذ .م.م ‎Lind‏ النمسا). ووفقاً لأحد النماذج المفضلة بالاختراع؛ يتم قياس ‎ad‏ الإشارات من قياسات التحليل الطيفي عند طول موجي يتراوح بين 200- 25 نانو متر. ويمكن اعتبار جهاز قياس التحليل الطيفي كمجسٌ غاطس؛ ويمكن تثبيته بأحد خطوط العمليات المناسبة بعملية إزالة النيتروجين. يمكن 0 تزويد جهاز القياس بنظام تنظيف تلقائي باستخدام الهواء المضغوط لتنظيف أسطح الجهاز المطلوية. يتيح جهاز قياس التحليل الطيفي قيم الإشارات التي تكون متناسبة مع مستوى تركيز -02لابالوسط المائي. ويمكن أن تكون قيم الإشارة المتحصّل عليها متناسبة طردياً مع مستوى تركيز ‎NO2=‏ ؛ أو يمكن معالجة قيم الإشارة حسابياً؛. على سبيل ‎(Jal‏ للحصول على مستوى تركيز ‎NO2-‏ بالوسط المائي.
ووفقاً لأحد النماذج بالاختراع» يتم ‎JB‏ قيم الإشارة من قياسات التحليل الطيفي إلى الوحدة المركزية؛ حيث يتم معالجة قيم الإشارة وحساب مستوى تركيز -02ل8 المقابل. ويمكن نقل قيم الإشارة من جهاز قياسات التحليل الطيفي إلى الوحدة المركزية عن طريق كابل أو بصورة لاسلكية؛ مثال» عن طريق نظام التموضع العالمي ‎٠ ( GPS ( Global Positioning System‏ يمكن أن تشتمل الوحدة المركزية على وحدات ضرورية لمعالجة قيم الإشارة من قياسات التحليل الطيفي؛ وحسابهاء وتخزينها أو أي منهاء وكذلك بالنسبة لمستويات تركيز ‎NO2-‏ المتحصل عليها. ويمكن أيضاً أن تشتمل الوحدة المركزية على وحدة حسابية؛ تحتوي على برنامج مناسب؛ وتقوم بحساب كمية الإضافة المطلوية من عامل الاختزال استناداً إلى مستويات تركيز ‎NO2—‏ المتحصل عليها. ‎(Sang‏ أن تكون الوحدة الحسابية هي الحاسب الآلي المتحكم في العملية الصناعية الشاملة أو وحدة التحكم الإشرافي 0 وتحصيل البيانات ‎(SCADA) Supervisory Control and Data Acquisition‏ يمكن ترتيب الوحدة الحسابية بحيث توفر إشارة توجيهية لوسائل الإضافة؛ مثل المضخات؛ والتي تتحكم في إضافة عامل الاختزال للخطوة (ب) من عملية إزالة النيتروجين. ويمكن توفير الإشارة التوجيهية من خلال سلك صلب تناظري؛ ‎Jie‏ سلك صلب 4- 20 أمبير؛ أو من خلال بروتوكول ‎Modbus‏ (بروتوكول خاص بالاتصال بين الأجهزة) إلى وسائل الإضافة. يمكن تزويد وسائل الإضافة؛ مثل المضخات 5 000005 ؛ بمقياس التدفق المغناطيسي ‎meter‏ 0189-1700 « والذي تقوم بقراءة قيم الناتج للعامل المختزل بصورة تلقائية. يمكن إرجاع قيمة الناتج إلى الوحدة الحسابية واستخدامها لمتابعة الإضافة للدقة. ووفقاً لأحد النماذج بالاختراع؛ يتم معالجة قيم الإشارة للتحليل الطيفي حسابياً في وحدة التحكم بغرض تقليل الاضطرابات التي تسببها التقلبات العشوائية أو المكونات المزعجة الموجودة. على سبيل المثال؛ 0 يمكن استخدام طريقة المريعات الصغرى لتحليل الانحدار لحساب مستوى تركيز ‎NO2-‏ بصورة أكثر دقة من قيم الإشارة للتحليل الطيفي. ومن الممكن أيضاً أن تستخدم خوارزميات المعايرة متعددة المتغيرات المناسبة لحساب كمية عامل الاختزال التي تضاف من خلال قيم الإشارة للتحليل الطيفي التي تم الحصول عليها. يمكن تخزين قيم الإشارة لقياسات التحليل الطيفي وقيم مستوى تركيز ‎NO2-‏ أو أيها في قاعدة ‎ble 25‏
ووفقاً لأحد النماذج بالاختراع الحالي؛ يتم قياس قيم الرقم الهيدروجيني ‎PH‏ للوسط المائي واستخدامها لتصحيح قيم الإشارة للتحليل الطيفي؛ التي تم قياسهاء قبل تحديد كمية عامل الاختزال التي تضاف بالخطوة (ب). ويكون قياس قيم ‎pH‏ مفضلاً إذا كان هناك خطر من حدوث تقلبات بقيمة ‎PH‏ ‏بالوسط المائي. ويمكن قياس قيم باستخدام أي مسبار ‎PH‏ مناسب؛ والمعروف بهذا الاسم. يمكن ‎Ji‏ ‏5 _قيم 011 المتحصّل عليها إلى الوحدة المركزية؛ حيث يمكن معالجتها واستخدامها لتصحيح قيم الإشارة الناتجة من قياسات التحليل الطيفي. ‎dang‏ تصحيح قيم ‎(PH‏ يتم حساب مستوى تركيز -102 من خلال قيم الإشارة للتحليل الطيفي التي تم تصحيحها. يمكن إجراء قياس ‎PH‏ بصورة مستمرة أو على فترات زمنية محددة مسبقاً» ويفضل أن يكون بصورة مستمرة. يمكن إجراء قياس 11م في موضع واحد أو أكثر من موضع بعملية إزالة الهيدروجين. 0 ومن الممكن ‎Lad‏ قياس مستويات أو تركيزات المكونات الأخرى؛ والتي يمكن أن تؤثر على قياسات التحليل الطيفي؛ وتصحيح قيم الإشارة تباعاً من خلال مستويات القياس الناتجة. على الرغم من أنه تم وصف الاختراع بالإشارة إلى ما يمكن تسميته بالوقت الحالي أفضل النماذج من الناحية العملية والتفضيلية؛ فإن عدم تقييد الاختراع بالنماذج المذكورة أعلاه سيكون محل تقدير ‎«jus‏ فالاختراع يشمل أيضاً العديد من التعديلات الممكنة والحلول التقنية المكافئة لها ضمن نطاق عناصر الحماية المرفقة.

Claims (1)

  1. عناصر الحماية 1- طريقة لإزالة النيتروجين ‎Nitrogen removal‏ من وسط مائي ‎aqueous medium‏ ؛ وتشتمل على الخطوات؛ 0 تحويل ايون امونيوم ‎(NH4+) ammonium ion‏ في الوسط المائي ‎aqueous medium‏ إلى ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2-) Nitrogen Dioxide‏ عن طريق النترتة الهوائية الجزئية ‎partial aerobic nitrification 5‏ « (ب) الاختزال ‎all‏ لأيونات ثنائي أكسيد النيتروجين ‎dail (NO2-) Nitrogen Dioxide‏ إلى ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2-) Nitrogen Dioxide‏ في ظروف نقص الأكسجين ‎anoxic‏ ‎conditions‏ « (ج) ‎dias‏ ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2-) Nitrogen Dioxide‏ إلى النيتروجين ‎Nitrogen‏ ‎(N2) 0‏ مع استرجاع الطاقة ‎energy recovery‏ « وحيث يستخدم خليط من كبريتات الحديدوز ‎ferrous sulfate‏ وكبريتات الحديديك ‎ferric sulfate‏ في الخطوة (ب) لاختزال ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2-) Nitrogen Dioxide‏ إلى ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2) Nitrogen Dioxide‏ . 2- الطريقة و وفقاً لعنصر الحماية رقم1؛ حيث يشتمل الخليط» على الأقل؛ على 3 مولات من كبريتات الحديدوز ‎ferrous sulfate‏ إلى 1 مول من كبريتات الحديديك ‎ferric sulfate‏ 3- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 1؛ ‎Gus‏ يتم استخدام خليط كبريتات الحديدوز ‎ferrous‏ ‏9/68 وكبربتات الحديديك ‎sulfate‏ 16016 .في الخطوة (ب) لإضافته إلى الوسط المائي ‎aqueous medium 0‏ في صورة محلول أو في صورة خليط بللوري جزيئي ‎particular‏
    ‎.crystalline‏ ‏4- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 1؛ حيث يكون زمن التفاعل ‎slay‏ تفاعل الاختزال ‎reduction‏ ‎reaction‏ (ب) أقل من ساعتين.
    — 1 1 — 5- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 1؛ حيث يكون الوسط المائي ‎aqueous medium‏ هو ناتج التركيز ‎concentrate‏ ؛ أو الطرد المركزي ‎centrate‏ ؛ أو الترشيح ‎filtrate‏ لعملية نزح المياه. 6- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 1 حيث يكون تركيز ايون أمونيوم ‎ammonium ion‏ ‎(NH4+) 5‏ 3 الوسط المائي ‎aqueous medium‏ ؛ قبل إزالة النيتروجين» على الأقل ضعف التركيز المولاري للنترات. 7- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 1 حيث تستخدم قيم الإشارات من قياس التحليل الطيفي لقياس مستويات تركيز ‎Al‏ أكسيد النيتروجين ‎(NO2) Nitrogen Dioxide‏ في الوسط المائي أثناء 0 التشغيل ويعده مع استخدام مستويات تركيز ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2) Nitrogen Dioxide‏ ‎All‏ تم قياسها لتحديد كمية عامل الاختزال الذي سيضاف بالخطوة (ب). 8- الطريقة ‎lady‏ لعنصر الحماية رقم 7؛ حيث يتم قياس قيم الإشارات من قياسات التحليل الطيفي ‎SPectrophotometric measurement‏ بصورة مستمرة.
    9- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 7؛ حيث يتم قياس مستوى تركيز ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2) Nitrogen Dioxide‏ قبل إضافة عامل الاختزال. 0- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 7؛ حيث يتم قياس مستوى تركيز ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2) Nitrogen Dioxide 0‏ بعد إضافة عامل الاختزال ‎agent‏ 16001017. 1- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 7 حيث يتم قياس قيم الإشارات من قياسات التحليل الطيفي ‎spectrophotometric measurement‏ عند طول موجى بين 200- 250 نانو متر.
    — 1 2 —
    2- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم 7 حيث يتم نقل قيم الإشارة من قياسات التحليل الطيفي ‎spectrophotometric measurement‏ إلى الوحدة المركزية ‎central unit‏ حيث يتم ‎dallas‏ ‏قيم الإشارة وحساب مستوى تركيز ثنائي أكسيد النيتروجين ‎(NO2) Nitrogen Dioxide‏ المقابل. 13- الطريقة ‎dg‏ لعنصر الحماية رقم 7 حيث يتم قياس قيم الرقم الهيدروجيني اام للوسط المائي واستخدامها لتصحيح قيم الإشارة للتحليل الطيفي؛ التي تم قياسهاء قبل تحديد كمية عامل الاختزال
    ‎reduction agent‏ التي تضاف بالخطوة (ب).
    لاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا ‎Sued Authority for intallentual Property‏ ‎RE‏ .¥ + \ ا 0 § 8 ‎Ss o‏ + < م ‎SNE‏ اج > عي كي الج ‎TE I UN BE Ca‏ ‎a‏ ةا ‎ww‏ جيثة > ‎Ld Ed H Ed - 2 Ld‏ وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها ‎of‏ سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. ‎Ad‏ ‏صادرة عن + ب ب ‎٠.‏ ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب ‎101١‏ .| لريا ‎1*١ v=‏ ؛ المملكة | لعربية | لسعودية ‎SAIP@SAIP.GOV.SA‏
SA517381012A 2014-09-03 2017-03-01 طريقة لإزالة النيتروجين من وسط مائي SA517381012B1 (ar)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462045041P 2014-09-03 2014-09-03
PCT/FI2015/050576 WO2016034774A1 (en) 2014-09-03 2015-09-03 Method for nitrogen removal from aqueous medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA517381012B1 true SA517381012B1 (ar) 2020-07-22

Family

ID=55439170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA517381012A SA517381012B1 (ar) 2014-09-03 2017-03-01 طريقة لإزالة النيتروجين من وسط مائي

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10167215B2 (ar)
EP (1) EP3189015A4 (ar)
CN (1) CN106795020B (ar)
RU (1) RU2685304C2 (ar)
SA (1) SA517381012B1 (ar)
WO (1) WO2016034774A1 (ar)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109928438B (zh) * 2019-04-01 2021-12-17 陕西科技大学 一种铁系水质净化剂生产催化剂氮氧化物脱除方法
CN111517591B (zh) * 2020-06-11 2022-05-24 北京工业大学 铁合金联合厌氧氨氧化菌处理氧化态氮废水的装置及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2136612C1 (ru) * 1996-03-20 1999-09-10 Восточный научно-исследовательский углехимический институт Способ очистки сточных вод от аммонийного азота
KR100384350B1 (ko) * 1999-03-11 2003-05-16 대한주택공사 혐기성 철접촉조와 무산소-호기 순환 공정을 이용한 폐수의 고도처리 장치 및 방법
RU2210549C1 (ru) * 2002-04-18 2003-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "НИИ Водгео" Способ биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота
US7082893B2 (en) * 2003-04-03 2006-08-01 University Of Maryland Biotechnology Institute Aquaculture nitrogen waste removal
EP2163524B2 (de) * 2008-09-12 2018-07-11 Demon GmbH Verfahren zur Behandlung von ammoniumhaltigem Abwasser
DE102009018058A1 (de) * 2009-04-21 2010-11-04 Staedtler + Uhl Kg Kreiskamm
US8932849B2 (en) * 2010-04-28 2015-01-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Microbial production of nitrous oxide coupled with chemical reaction of gaseous nitrous oxide including phosphorus recovery and nitrite reduction to nitrous oxide
FR3001962B1 (fr) * 2013-02-13 2016-10-21 Univ Pierre Et Marie Curie (Paris 6) Procede de denitrification minerale biologique assistee en milieu liquide utilisant une rouille verte carbonatee biogenique
CN103570194B (zh) * 2013-11-13 2014-10-08 浙江大学 一种化学-生物协同脱氮除磷反应器
CN104529012A (zh) * 2015-01-05 2015-04-22 北京化工大学 一种处理废水中亚硝态氮的方法
EP3271297B1 (en) * 2015-03-16 2022-11-23 Environmental Operating Solutions, Inc. Control system and process for nitrogen and phosphorus removal

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017110794A (ru) 2018-10-03
US10167215B2 (en) 2019-01-01
RU2017110794A3 (ar) 2019-02-20
CN106795020A (zh) 2017-05-31
EP3189015A4 (en) 2018-04-11
CN106795020B (zh) 2020-07-28
EP3189015A1 (en) 2017-07-12
US20170275192A1 (en) 2017-09-28
RU2685304C2 (ru) 2019-04-17
WO2016034774A1 (en) 2016-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bollon et al. N2O emissions from full-scale nitrifying biofilters
Cantrell et al. Peroxy radicals in the ROSE experiment: Measurement and theory
ES2695055T3 (es) Procedimiento e instalación de tratamiento del agua por nitritación - desnitritación, que comprende al menos una etapa aireada y una etapa de control de la aportación de oxígeno durante la etapa aireada
Stenström et al. Oxygen-induced dynamics of nitrous oxide in water and off-gas during the treatment of digester supernatant
Elliott et al. Motorization of China implies changes in Pacific air chemistry and primary production
Solís et al. A plant-wide model describing GHG emissions and nutrient recovery options for water resource recovery facilities
SA517381012B1 (ar) طريقة لإزالة النيتروجين من وسط مائي
CN102445425A (zh) 一种排除双氧水对废水化学需氧量测定干扰的方法
ES2856223T3 (es) Procedimiento e instalación de desnitrificación biológica de aguas residuales
Mannina et al. Nitrous oxide from moving bed based integrated fixed film activated sludge membrane bioreactors
Mannina et al. Aeration control in membrane bioreactor for sustainable environmental footprint
Mannina et al. Minimizing membrane bioreactor environmental footprint by multiple objective optimization
Mannina et al. Mathematical modelling of greenhouse gas emissions from membrane bioreactors: A comprehensive comparison of two mathematical models
Caniani et al. Toward a new plant-wide experimental and modeling approach for reduction of greenhouse gas emission from wastewater treatment plants
Gulhan et al. Modelling greenhouse gas emissions from biological wastewater treatment by GPS-X: The full-scale case study of Corleone (Italy)
Keller Greenhouse gases
Mannina et al. Solids and Hydraulic Retention Time Effect on N2O Emission from Moving‐Bed Membrane Bioreactors
Silva Greenhouse gas emissions from a pilot-scale small decentralized sewage treatment: anaerobic filter+ constructed wetland
Schulz et al. Dissolved Nitric Oxide in the Lower Elbe Estuary and the Hamburg Port Area
Bichler et al. Operation and Characterization of a Laboratory Waste Water Treatment Plant
Kokurewicz et al. Alternative device for ANAMMOX/denitrification rate assessment using manometric method
Kitamura et al. Discussion about Cause of Nitrous Oxide (N2O) Emission in Wastewater Treatment Plant, Based on Long-Term Continuous Measurement
Caniani et al. Towards a Reduction of Greenhouse Gases: a New Decision Support System for Design, Management and Operation of Wastewater Treatment Plants
Latimer et al. Kinetic parameters for modeling two-step nitrification and denitrification: a case study
Caniani et al. Towards a reduction of Greenhouse Gas emission from wastewater treatment plants: a new plant wide experimental and modelling approach