всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Физико-химические методы удаления из сточных вод свободного аммония, аммонийсодержащих солей и органических комплексов

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 7 за 2014 год, стр. 36-43.
Рубрика: Научно-аналитические обзоры

 

Смирнова Н.Н. кандидат химических наук, доцент кафедры химии, ФГБОУ ВПО Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых
Зенёва Т.С. магистр кафедры химии, ФГБОУ ВПО Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

Аннотация:
Представлен анализ современного состояния научных разработок и практических достижений в области очистки сточных вод от свободного аммония, аммонийсодержащих солей и органических комплексов. Рассмотрены особенности химических и физико-химических методов очистки. Приведены некоторые примеры их эффективного использования. Определены наиболее перспективные методы удаления ионов аммония из сточных вод.

Ключевые слова: аммоний, сточные воды, химические и физико-химические методы очистки

Ссылка для цитирования:
Смирнова Н.Н. , Зенёва Т.С. Физико-химические методы удаления из сточных вод свободного аммония, аммонийсодержащих солей и органических комплексов // Вода: химия и экология. — 2014. — № 7. — c. 36-43. — http://watchemec.ru/article/26842/

Литература:
1. Renou S. Les filieres classiques de traitement des lixiviats / Renou S., Poulain S., Moulin P., Gagnaire J. // Eau, ind., nuisanceas. 2008. V. 311. Р. 66–73.

2. Пригун И.В. Технологии удаления аммиака / И.В. Пригун, М.С. Краснов // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. 2009. № 8. С. 36-41.

3. Пат. 2253626 Россия / Пойлов В.З., Коноплев Е.В., Тимаков М.В., Софронова А.В., Лобанов С.А. ОАО «Уралкалий». Способ очистки сточных вод от ионов аммония. Заявлено 24.12.2003. Опубликовано 10.06.2005.

4. Пат. WO 2005/075355 A3 / Jonasson D. Kemira Oyj. Process of removal of ammonium from waste water. Заявлено 10.02.2004. Опубликовано 18.08.2005.

5. Пат. 2104951 Россия / Fassbender A.G. Battell Memorial Institute. Removal of nitrogen from nitrogen compounds in aqueous phase. Опубликовано 20.02.1998.

6. Пат. 2278829 Россия / Чураков В.В., Фомин В.М., Климова М.Н., Курочкин А.А. ОАО «Судоремонт». Способ очистки сточных вод. Заявлено 28.11.2003. Опубликовано 27.06.2006.

7. Проскуряков В.А. Очистка сточных вод в химической промышленности / В.А. Проскуряков, Л.И. Шмидт. Л.: Химия, 1977. 256 с.

8. Пат. 2107040 Россия / Бауер К.Г., Папкалла Т., Канне У., Штопс П. Басф АГ. Способ очистки сточных вод от аммониевых ионов и органического углерода. Заявлено 24.11.1993. Опубликовано 20.03.1998.

9. Майоров С.А. Экологически безопасная очистка сточных вод предприятий агропромышленного комплекса / С.А. Майоров, Ю.А. Седов, А.Н. Загородних // Механизация и электрофикация сельского хозяйства. 2007. № 9. С. 35.

10. Leonard P. Seed. A novel ion-exchange/electrochemical technology for the treatment of ammonia in wastewater / Leonard P. Seed, Daren D. Yetman, S. Wayne Key, Gene S. Shelp // Environment Canada. 2003. V. 215. P. 1–11.

11. Li Liang. Ammonia removal in electrochemical oxidation: Mechanism and pseudo-kinetics / Li Liang, Liu Yan // J. Hazard. Mater. 2009. V. 161. № 2–3. Р. 1010-1016.

12. Трубникова Л.И. Электрохимическое окисление аммиака в процессах обезвреживания аммонийсодержащих сточных вод / Л.И. Трубникова, Б.И. Байрачный, А.А. Майзелис, Я.Ю. Ставская // 8-ая Междунар. конф. «Сотрудничество для решения проблемы отходов». Харьков: ХПИ. 2011. С. 56.

13. Пат. 2286950 Россия / Кочеткова Р.П., Кочетков А.Ю., Коваленко Н.А. Способ электрокаталитической очистки питьевых и сточных вод. Заявлено 28.02.2003. Опубликовано 10.11.2006.

14. Пат. 200734 / Laszlo F., Terez M., Bela M., Sandor M., Laszlo P., Janos P., Gyoengyl V. Process for selective removal of ammonium ions from waters containing ammonia and/or ammonium salts, by chemical treatment. Заявлено 10.12.1986. Опубликовано 28.08.1990.

15. Пат. 59225790 Россия / Sedov J.A., Parakhin J.A., Majorov S.A., Mel’nikov G.M. ZAO Enkologija. Method of removal of ammonia and ammonium nitrogen from waters of slurry facilities of metallurgical production. Заявлено 24.11.2006. Опубликовано 27.05.2008.

16. Пат. 0363612 / Denne A., Supperl W.D. Passavant Werke. Process for removal of waste waters with a high concentration of ammoniacal nitrogen. Заявлено 22.08.1988. Опубликовано 18.04.1990.

17. Liu Da-Jun. Усовершенствованная технология очистки сточной воды редкоземельной руды посредством химического осаждения-удаления / Liu Da-Jun, Zhou Yue-Xi, Jiang Jin-Yuan, Wang Hai-Yan // Anquan yu huanjing xuebao, J. Safety and Environ. 2006. V. 6. № 3. Р. 104 - 106.

18. Ryu Hong-Duck. Application of struvite precipitation in treating ammonium nitrogen from semiconductor wastewater / Ryu Hong-Duck, Kim Daekeun, Lee Sang-Ill // J. Hazard. Mater. 2008. V. 156. № 1–3. P. 163-169.

19. Пат. 100976379 Корея / Kim Cheol Young, Nam Jin Su, Kim Su Hwan. Inha ind partnership inst. Method of removing ammonium and phosphate ions from wastewater using borosilicate glass composition. Заявлено 24.12.2009. Опубликовано 18.08.2010.

20. Cui Zhiguang. Удаление аммонийного азота из сточных вод производства удобрений методом осаждения - воздушной флотации / Cui Zhiguang, Sun Tichang, Zou Anhua, Wang Lijuan, Li Dingyi // Gongyeshui chuli, Ind. Water Treat. 2005. V. 25. № 12. Р. 40-43.

21. Gunay Ahmet. Use of magnesit as a magnesium source for ammonium removal from leachate / Gunay Ahmet, Karadag Dogan, Tosun Ismail, Ozturk Mustafa // J. Hazard. Mater. 2008. V. 156. № 1–3. Р. 619-623.

22. Chen Tianhu. Treatment of coking wastewater by using manganese and magnesium ores / Chen Tianhu, Huang Xiaoming, Pan Min, Jin Song, Peng Suchuan, Fallgren Paul H. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 168. № 2–3. Р. 843-847.

23. Wang Hui-fang. Удаление из сточных вод азота методом химического осаждения // Dangdai huagong, Contemp. Chem. Ind. 2008. V. 37. № 3. Р. 268-272.

24. Пат. 7135116 США / Haggerty Kenneth. Process for recovery of nutrients from wastewater. Заявлено 22.04.2003. Опубликовано 14.11.2006.

25. Лобанов С.А. Технология выделения и утилизации аммонийного азота из сточных вод химических предприятий // Дис… канд. техн. наук. Пермь. 2007.

26. Negrea A. Simultaneous removal of ammonium and phosphate ions from wastewaters and characterization of the resulting product / Negrea A., Lupa L., Negrea P., Ciopec M., Muntean C. // Chem. Bull. Politehnica. 2010. V. 55. № 2. Р. 136.

27. Пат. 2285684 Россия / Пойлов В.З., Лобанов С.А. Способ получения гранулированного карбамида. Опубликовано 20.10.2006.

28. Yetilmezsoy K. Recovery of ammonium nitrogen from the effluent of UASB treating poultry manure wastewater by MAP precipitation as a slow release fertilizer / Yetilmezsoy Kaan, Sapci-Zengin Zehra // J. Hazardous Mater. 2009. V. 166. № 1. P. 260-269.

29. Пат. 3723308 США / Donald W. Breck. Process for removal of ammonia from waste water streams. Заявлено. 16.11.1970. Опубликовано 27.03.1973.

30. Пат. 59225790 Япония / Umehara Yoshio. Showa Koki KK. Removal of ammonium ion from waste water. Заявлено 08.06.1983. Опубликовано 18.12.1984.

31. Пат. 02079087 / Aitta Eero. Kemira Chemicals Oy, Matti Ettala Oy, Envitor Oy, Aitta Eero. Recovery of ammonium nitrogen from wastewater. Заявлено 27.03.2002. Опубликовано 10.10.2002.

32. Пат. 20070005993 Япония / Hwang Kyung Yub, Nah In Wook. Korea Inst. Sci. & Tech. Zeolite combined magnetic beads for removal of ammonium ion from water and preparation method thereof. Заявлено 05.07.2005. Опубликовано 11.01.2007.

33. Saltali K. Removal of ammonium ion from aqueous solution by natural Turkish (Yildizeli) zeolite for environmental quality / Saltali Kadir, Sari Ahmet, Aydin Mehmet // J. Hazard. Mater. 2007. V. 141. № 1. Р. 258-263.

34. Пат. 82623 Украина / Tkachuk N.A., Melnyk L.M., Mank V.V., Melnyk Z.P., Sukhodol V.K., Usatiuk S.I. Nat. Univ. Food. Technologies. Method for adsorption purification of potable water from iron ions and ammonium nitrogen ions. Заявлено 26.02.2007. Опубликовано 25.04.2008.

35. Руденко Ю.И. Опыт применения клиноптилолита в качестве фильтрующего материала скорых фильтров на промышленной водоочистной станции / Ю.И. Руденко, В.А. Кравченко, А.Г. Сидорович // Химия и технология воды. 1983. Т. 5. № 1. С. 54 - 55.

36. Rahmani A.R. Investigation of ammonia removal from polluted waters by Clinoptilolite zeolite / Rahmani A.R., Mahvi A.H., Mesdaghinia A.R., Nasseri S. // Int J. Environ. Sci. Teсhnol. 2004. V. 1. № 2. Р. 125-133.

37. Zabochnicka-Swiatek M. The potential applications of aluminosilicates for metals removal from water / Zabochnicka-Swiatek M., Stepniak L. // Proceedings from 2nd Int. Conf. Metals and related substances in drinking water. Cost Action 637. 29-31 October 2008. Lisbon. Portugal. Р. 168-179.

38. Jorgensen T.S. Ammonia removal from wastewater by ion exchange in the presence of organic contaminants / Jorgensen T.S., Weatherley L.R. // Water Res. 2003. № 37. Р. 1723-728.

39. Nguyen M.L. Ammonium removal from wastewaters using natural New Zealand zeolites / Nguyen M.L., Tanner C.C. // New Zeal. J. Agr. Res. 1998. V. 41. P. 427-446.

40. Jafarpour M. Ammonia removal from nitrogenous industrial waste water using Iranian natural zeolite of clinoptilolite type / Jafarpour M., Foolad Ar., Mansouri M., Nikbakhsh Z., Saeedizade K. // J. Worl. Acad. Sci. Eng. and Technol. 2010. V. 46. P. 62 – 70. 41. Zhang Dong-Na. Изучение адсорбционного поведения аммонийного азота высокой концентрации с использованием морденита / Zhang Dong-Na, Song Yong-Hui, Gong Ai-Jun, Yuan Peng, Peng Jian-Feng // Anquan yu huanjing xuebao, J. Safety and Environ. 2006. 6. № 5. Р. 17 - 20.

42. Leyva-Ramos R., Berber-Mendoza M.S., Monsivais-Rocha J.E., Guerrero-Coronado R.M., Mendoza-Barron J. Ammonium exchange from water solutions on chabazite // 18 International Congress of Chemical and Process Engineering. Prague. 24-28 Aug. 2008. Prague: Czech Soc. Chem. Eng. 2008. Р. 4112-4113.

43. Пат. 2418743 Россия / Эклунд О., Торопайнен В., Шебанов А., Экербак Н., Энгблом С. Способ улучшения поглощения вермикулитом ионов аммония. Поглощающий материал, его применение и способы удаления аммония из окружающей среды. Заявлено 30.06.2006. Опубликовано 20.05.2011.

44. Cooney E.L. Ammonia removal from wastewaters using natural Australian zeolite. II. Pilot-scale study using continuous packed column process / Cooney E.L., Booker N.A., Shallcross D.C., Stevens G.W. // Sep. Sci. Technol. 1999. № 34. Р. 2741-2760.

45. Miladinovic N. Ammonia removal from saline wastewater by ion exchange / Miladinovic N., Weatherley L.R., Lopez-Ruiz J.L. // Water Air Soil Poll. 2004. № 4. Р. 169-177.

46. Li Hongyan. Выбор катионообменных смол для очистки сточных вод / Li Hongyan, Li Yaxin Donggang // Huagong xuebao, J. Chem. Ind. and Eng. 2008. V. 59. № 9. Р. 2339-2345.

47. Vassileva P. Removal of ammonium ions from aqueous solutions with coal-based activated carbons modified by oxidation / Vassileva P., Tzvetkova P., Nickolov R. // Fuel. 2008. № 88. Р. 387-390.

48. Min-K. J. Removal of nitrate and ammonium ions from livestock wastewater by hybrid systems composed of zero-valent iron and adsorbents / Min-Kyu Ji, Yong-Tae Ahn, Moonis Ali Khan, Reda A.I. Abou-Shanab, Yunchul Cho, Jae-Young Choi, Yong Je Kim, Hocheol Song, Byong-Hun Jeon // Environ. Technol. 2011. V. 32. № 16. P. 1851-1857.

49. Okoniewska E. The removal of manganese, iron and ammonium nitrogen on impregnated activated carbon / Okoniewska Ewa, Lach Joanna, Kacprzak Malgorzata, Neczaj Ewa // Desalination. 2007. V. 206. № 1–3. P. 251-258.

50. Бордунов В.В. Санитарно-гигиеническая оценка волокнистых материалов из отходов полипропилена для хозяйственно-питьевого водоснабжения / В.В. Бордунов, С.В. Бордунов, В.В. Леоненко, В.Г. Пилипенко // Экология и промышленность России. 2006. № 6. С. 42-45.

51. Yian Zheng. Evaluation of ammonium removal using a chitosan-g-poly (acrylic acid)/rectorite hydrogel composite / Yian Zheng, Aiqin Wang // J. Hazard. Mater. 2009. V. 171. P. 671-677.

52. Пат. 2422600 Франция / Hoogovens Ijmuiden. Procede pour eliminer l’ammoniac et les sels d’ammonium des eaux residuaires industrielles. Заявлено 09.04.1979. Опубликовано 09.11.1979.

53. Пат. 0302352 / Gabriel Christian Dipling, Grunwald Rudolf. Siemens AG. Apparatusfor the removal of ammonia ions from waste. Заявлено 25.07.1988. Опубликовано 08.02.1989.

54. Woods N. The removal of ammonia from industrial wastewater // MSc research dissertation, Dep’t of Chemical Engineering, The Queen’s University of Belfast. 1997.

55. Lin Li. Removal of ammonia nitrogen in wastewater by microwave radiation / Lin Li, Yuan Songhu, Chen Jing, Xu Zuqun, Lu Xiaohua. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 161. № 2–3. P. 1063-1068.

56. Mohamad S. Darwish. Characterization of ammonia removal from municipal wastewater using microwave energy // A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements of the degree of master of science in infrastructure management-civil engineering. The Islamic University-Gaza. 2012. 115 p.

57. Самбурский Г.А. Эколого-экономические аспекты выбора технологии удаления аммиака (аммонийного азота) из воды, предназначенной для локального питьевого водоснабжения // Вестник МИТХТ. 2010. 5. № 5. С. 106-110.