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

Влияние условий реагентного осаждения на эффективность извлечения ионов аммо-ния из водных растворов, состав и структуру образующегося продукта

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 03 за 2016 год, стр. 68-72.
Рубрика: Химия воды и водных растворов

 

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
Мухрыгина А.М. магистр кафедры химической технологии ФГБОУ ВО «Владимирского государственного университета им. А. Г. и Н. Г. Столетовых»

Аннотация:
В зависимости от концентрации аммонийного азота в исходной системе, задача по ее снижению до норм ПДК предполагает разработку комбинированных схем, включающих сорбционные и ионообменные процессы, окисление, биофильтрацию и др. методы. В настоящей работе рассмотрена возможность и эффективность удаления ионов аммония в процессе осаждения магнийаммонийфосфата (МАФ). Исследования проводили на мо-дельных системах с концентрациями 0,25 – 2,0 г/л. Содержание ионов аммония в раство-ре контролировали спектрофотометрическим методом. Изучено влияние условий прове-дения процесса осаждения на эффективность удаления ионов аммония, состав и структу-ру образующегося МАФ. Методом растровой электронной микроскопии установлено, что при низких значениях pH образуется крупнокристаллический осадок с «призматически-ми» кристаллами. В области высоких рН формируются «игольчатые» кристаллы. Резуль-таты рентгеноспектрального анализа по N, O, Mg и P показали, что в области низких рН образуется безводная соль МАФ MgNH4PO4, в то время как рост значения этого показате-ля приводит к формированию кристаллогидратов, включающих до 7 молекул воды. Определены оптимальные условия проведения процесса осаждения. Установлено, что степень извлечения ионов NH4+ связана с двумя основными факторами: рН раствора и со-отношением реагирующих компонентов Mg2+:NH4+:PO43-. Максимальная эффективность рассматриваемого метода наблюдается при рН выше 9,0 и молярном соотношении Mg2+:NH4+:PO43- в диапазоне 1,2:1:1 – 1,4:1:1. Показано, что при оптимальных условиях осуществления реакции степень извлечения ионов NH4+ составляет ~97 %.

Ключевые слова: аммоний, магнийаммоний фосфат, сточные воды, удаление

Ссылка для цитирования:
Смирнова Н.Н. , Зенёва Т.С. , Мухрыгина А.М. Влияние условий реагентного осаждения на эффективность извлечения ионов аммо-ния из водных растворов, состав и структуру образующегося продукта // Вода: химия и экология. — 2016. — № 03. — c. 68-72. — http://watchemec.ru/article/27897/

Литература:
1. Пригун И.В. Технологии удаления аммиака / И.В. Пригун, М.С. Краснов // Водоочист-ка, водоподготовка, водоснабжение. 2009. № 8. С. 36 - 41.
2. Самбурский Г.А. Эколого-экономические аспекты выбора технологии удаления амми-ака (аммонийного азота) из воды, предназначенной для локального питьевого водоснаб-жения // Вестник МИТХТ. 2010. № 5. С. 106 - 110.
3. Смирнова Н.Н. Физико-химические методы удаления из сточных вод свободного ам-мония, аммонийсодержащих солей и органических комплексов / Н.Н. Смирнова, Т.С. Зе-нева // Вода: химия и экология. 2014. № 7. С. 31 - 37.
4. Кац Э.М. Сорбция аммония из поверхностной воды на клиноптилолите, модифициро-ванном полиэтиленимином // Сорбционные и хроматографические процессы. 2011. Т. 11. Вып. 2. С. 194 - 201.
5. Пат. 200734 Process for selective removal of ammonium ions from waters containing ammonia and/or ammonium salts, by chemical treatment / Laszlo F., Terez M., Bela M., Sandor M., Laszlo P., Janos P., Gyoengyl V. Заявлено 10.12.1986. Опубликовано 28.08.1990.
6. Пат. 59225790 Россия. Method of removal of ammonia and ammonium nitrogen from waters of slurry facilities of metallurgical production / Sedov J.A., Parakhin J.A., Majorov S.A., Mel’nikov G.M. Заявлено 24.11.2006. Опубликовано 27.05.2008.
7. Пат. 0363612 Process for removal of waste waters with a high concentration of ammoniacal nitrogen / Denne A., Supperl W. Заявлено 22.08.1988. Опубликовано 18.04.1990.
8. 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.
9. Ryu Hong-Duck. Application of struvite precipitation in treating ammonium nitrogen from semiconductor wastewater / Ryu Hong-Duck, Kim Daekeun, Lee Sang-Ill // J. Hazardous Mater. 2008. V. 156. № 1 - 3. P. 163 - 169.
10. 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.
11. 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.
12. Gunay Ahmet. Use of magnesit as a magnesium source for ammonium removal from leachate / Gunay Ahmet, Karadag Dogan, Tosun Ismail, Ozturk Mustafa // J. Hazardous Mater. 2008. V. 156. № 1 - 3. Р. 619 - 623.
13. Shilong He. Repeated use of MAP decomposition residues for the removal of high ammonium concentration from landfill leachate / Shilong He, Yu Zhang, Min Yang, Wenli Du, Hiroyuki Harada // Chemosphere. 2007. № 66. P. 2233 - 2238.
14. Лобанов С.А. Технология выделения и утилизации аммонийного азота из сточных вод химических предприятий. Автореф. дис… к-та техн.наук. Пермь, 2007. 19 с.
15. 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 - 139.
16. Норов А.М. Разработка технологии диаммонийфосфата из неконцентрированной экс-тракционной фосфорной кислоты с использованием барабанного гранулятора-сушилки. Автореф. дис... к-та техн.наук. М., 2014. 20 с.