គីមី និងដំណើរការសម្រាប់យកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញពីទឹក

១. តើអាសូតអាម៉ូញាក់ជាអ្វី?

អាសូតអាម៉ូញាក់ សំដៅលើអាម៉ូញាក់ក្នុងទម្រង់ជាអាម៉ូញាក់សេរី (ឬអាម៉ូញាក់មិនមែនអ៊ីយ៉ុង NH3) ឬអាម៉ូញាក់អ៊ីយ៉ុង (NH4+)។ pH ខ្ពស់ និងសមាមាត្រខ្ពស់នៃអាម៉ូញាក់សេរី។ ផ្ទុយទៅវិញ សមាមាត្រនៃអំបិលអាម៉ូញាក់ខ្ពស់។

អាសូតអាម៉ូញាក់ គឺជាសារធាតុចិញ្ចឹមនៅក្នុងទឹក ដែលអាចនាំឱ្យមានអឺត្រូភីសេកានីយកម្មទឹក ហើយវាជាសារធាតុបំពុលដ៏សំខាន់ដែលស៊ីអុកស៊ីសែននៅក្នុងទឹក ដែលពុលដល់ត្រី និងសារពាង្គកាយក្នុងទឹកមួយចំនួន។

ផលប៉ះពាល់ដ៏គ្រោះថ្នាក់ចម្បងនៃអាសូតអាម៉ូញាក់ទៅលើសារពាង្គកាយក្នុងទឹកគឺអាម៉ូញាក់សេរី ដែលកម្រិតពុលរបស់វាខ្ពស់ជាងអំបិលអាម៉ូញ៉ូមរាប់សិបដង ហើយកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃអាល់កាឡាំង។ កម្រិតពុលអាសូតអាម៉ូញាក់មានទំនាក់ទំនងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងតម្លៃ pH និងសីតុណ្ហភាពទឹកនៃទឹកអាងហែលទឹក ជាទូទៅ តម្លៃ pH និងសីតុណ្ហភាពទឹកកាន់តែខ្ពស់ កម្រិតពុលកាន់តែខ្លាំង។

វិធីសាស្ត្រវាស់ពណ៌ប្រហាក់ប្រហែលពីរដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅដើម្បីកំណត់អាម៉ូញាក់គឺវិធីសាស្ត្រសារធាតុ Nessler បុរាណ និងវិធីសាស្ត្រ phenol-hypochlorite។ ការវាស់កម្រិតពណ៌ និងវិធីសាស្ត្រអគ្គិសនីក៏ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅដើម្បីកំណត់អាម៉ូញាក់ផងដែរ។ នៅពេលដែលមាតិកាអាសូតអាម៉ូញាក់ខ្ពស់ វិធីសាស្ត្រវាស់កម្រិតពណ៌ចម្រាញ់ក៏អាចត្រូវបានប្រើផងដែរ។ (ស្តង់ដារជាតិរួមមានវិធីសាស្ត្រសារធាតុ Nath ស្ពិចត្រូហ្វូតូម៉ែត្រីអាស៊ីតសាលីស៊ីលីក វិធីសាស្ត្រវាស់កម្រិតពណ៌ចម្រាញ់)

2. ដំណើរការដកយកអាសូតរូបវន្ត និងគីមី

① វិធីសាស្ត្រ​ទឹកភ្លៀង​គីមី

វិធីសាស្ត្រ​ទឹកភ្លៀង​គីមី ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាវិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀង MAP គឺការបន្ថែមម៉ាញ៉េស្យូម និងអាស៊ីតផូស្វ័រ ឬអ៊ីដ្រូសែនផូស្វាតទៅក្នុងទឹកសំណល់ដែលមានអាសូតអាម៉ូញាក់ ដើម្បីឱ្យ NH4+ នៅក្នុងទឹកសំណល់មានប្រតិកម្មជាមួយ Mg+ និង PO4- ក្នុងដំណោះស្រាយទឹក ដើម្បីបង្កើតជាទឹកភ្លៀងអាម៉ូញ៉ូមម៉ាញ៉េស្យូមផូស្វាត រូបមន្តម៉ូលេគុលគឺ MgNH4P04.6H20 ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការដកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញ។ ម៉ាញ៉េស្យូមអាម៉ូញ៉ូមផូស្វាត ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថា struvite អាចត្រូវបានប្រើជាជីកំប៉ុស សារធាតុបន្ថែមដី ឬសារធាតុការពារភ្លើងសម្រាប់ផលិតផលសំណង់។ សមីការប្រតិកម្មមានដូចខាងក្រោម៖

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

កត្តា​សំខាន់ៗ​ដែល​ប៉ះពាល់​ដល់​ប្រសិទ្ធភាព​នៃ​ការ​ព្យាបាល​ទឹកភ្លៀង​គីមី​គឺ តម្លៃ pH សីតុណ្ហភាព កំហាប់​អាសូត​អាម៉ូញាក់ និង​សមាមាត្រ​ម៉ូល (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-))។ លទ្ធផល​បង្ហាញ​ថា នៅពេល​ដែល​តម្លៃ pH គឺ 10 និង​សមាមាត្រ​ម៉ូល​នៃ​ម៉ាញ៉េស្យូម អាសូត និង​ផូស្វ័រ គឺ 1.2:1:1.2 ប្រសិទ្ធភាព​នៃ​ការ​ព្យាបាល​គឺ​ល្អ​ប្រសើរ។

ដោយប្រើម៉ាញ៉េស្យូមក្លរួ និងឌីសូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែនផូស្វាតជាសារធាតុបង្កើតទឹកភ្លៀង លទ្ធផលបង្ហាញថា ប្រសិទ្ធភាពព្យាបាលកាន់តែប្រសើរឡើង នៅពេលដែលតម្លៃ pH គឺ 9.5 និងសមាមាត្រម៉ូលនៃម៉ាញ៉េស្យូម អាសូត និងផូស្វ័រគឺ 1.2:1:1។

លទ្ធផលបង្ហាញថា MgC12+Na3PO4.12H20 គឺល្អជាងការរួមបញ្ចូលគ្នានៃសារធាតុបង្កើតទឹកភ្លៀងផ្សេងទៀត។ នៅពេលដែលតម្លៃ pH គឺ 10.0 សីតុណ្ហភាពគឺ 30°C, n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)= 1:1:1 កំហាប់ម៉ាស់អាសូតអាម៉ូញាក់នៅក្នុងទឹកសំណល់បន្ទាប់ពីកូររយៈពេល 30 នាទីត្រូវបានកាត់បន្ថយពី 222mg/L មុនពេលព្យាបាលមកត្រឹម 17mg/L ហើយអត្រានៃការដកយកគឺ 92.3%។

វិធីសាស្ត្រ​ទឹកភ្លៀង​គីមី និងវិធីសាស្ត្រ​ភ្នាស​រាវ​ត្រូវបាន​ផ្សំ​គ្នា​សម្រាប់​ការព្យាបាល​ទឹកសំណល់​អាសូត​អាម៉ូញាក់​ឧស្សាហកម្ម​ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់​។ ក្រោមលក្ខខណ្ឌ​នៃ​ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព​នៃដំណើរការ​ទឹកភ្លៀង អត្រា​នៃ​ការដក​យក​អាសូត​អាម៉ូញាក់​បាន​ឈានដល់ 98.1% ហើយបន្ទាប់មក​ការព្យាបាល​បន្ថែម​ដោយវិធីសាស្ត្រ​ខ្សែភាពយន្ត​រាវ​បានកាត់បន្ថយ​កំហាប់​អាសូត​អាម៉ូញាក់​មកត្រឹម 0.005 ក្រាម/លីត្រ ដែល​ឈានដល់​ស្តង់ដារ​បំភាយ​ឧស្ម័ន​ថ្នាក់​ទីមួយ​ជាតិ។

ឥទ្ធិពលនៃការដកយកអ៊ីយ៉ុងលោហៈពីរវ៉ាឡង់ (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) ក្រៅពី Mg+ ទៅលើអាសូតអាម៉ូញាក់ក្រោមសកម្មភាពរបស់ផូស្វាតត្រូវបានស៊ើបអង្កេត។ ដំណើរការថ្មីមួយនៃការធ្លាក់ទឹកភ្លៀង CaSO4-MAP ត្រូវបានស្នើឡើងសម្រាប់ទឹកសំណល់អាម៉ូញ៉ូមស៊ុលហ្វាត។ លទ្ធផលបង្ហាញថា និយតករ NaOH បែបប្រពៃណីអាចត្រូវបានជំនួសដោយកំបោរ។

គុណសម្បត្តិនៃវិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងគីមីគឺថា នៅពេលដែលកំហាប់ទឹកសំណល់អាម៉ូញាក់អាសូតខ្ពស់ ការអនុវត្តវិធីសាស្ត្រផ្សេងទៀតមានកម្រិត ដូចជាវិធីសាស្ត្រជីវសាស្រ្ត វិធីសាស្ត្រក្លរីនចំណុចបំបែក វិធីសាស្ត្របំបែកភ្នាស វិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងជាដើម។ នៅពេលនេះ វិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងគីមីអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបន្សុទ្ធមុន។ ប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកវិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងគីមីគឺប្រសើរជាង ហើយវាមិនត្រូវបានកំណត់ដោយសីតុណ្ហភាពទេ ហើយប្រតិបត្តិការគឺសាមញ្ញ។ ដីល្បាប់ដែលមានម៉ាញ៉េស្យូមអាម៉ូញ៉ូមផូស្វាតអាចត្រូវបានប្រើជាជីសមាសធាតុដើម្បីសម្រេចបាននូវការប្រើប្រាស់កាកសំណល់ ដោយហេតុនេះទូទាត់សងផ្នែកមួយនៃថ្លៃដើម។ ប្រសិនបើវាអាចត្រូវបានផ្សំជាមួយសហគ្រាសឧស្សាហកម្មមួយចំនួនដែលផលិតទឹកសំណល់ផូស្វាត និងសហគ្រាសដែលផលិតទឹកប្រៃអំបិល វាអាចសន្សំសំចៃថ្លៃដើមឱសថ និងសម្រួលដល់ការអនុវត្តទ្រង់ទ្រាយធំ។

គុណវិបត្តិនៃវិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងគីមីគឺថា ដោយសារតែការកម្រិតនៃផលិតផលរលាយនៃអាម៉ូញ៉ូមម៉ាញ៉េស្យូមផូស្វាត បន្ទាប់ពីអាសូតអាម៉ូញាក់ក្នុងទឹកសំណល់ឈានដល់កំហាប់ជាក់លាក់មួយ ប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញគឺមិនច្បាស់លាស់ទេ ហើយថ្លៃដើមបញ្ចូលកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ដូច្នេះ វិធីសាស្ត្រទឹកភ្លៀងគីមីគួរតែត្រូវបានប្រើរួមគ្នាជាមួយវិធីសាស្ត្រផ្សេងទៀតដែលសមស្របសម្រាប់ការព្យាបាលកម្រិតខ្ពស់។ បរិមាណសារធាតុប្រតិកម្មដែលប្រើមានបរិមាណច្រើន ដីល្បាប់ដែលផលិតបានច្រើន និងថ្លៃដើមព្យាបាលខ្ពស់។ ការណែនាំអ៊ីយ៉ុងក្លរួ និងផូស្វ័រដែលនៅសេសសល់ក្នុងអំឡុងពេលកម្រិតថ្នាំគីមីអាចបណ្តាលឱ្យមានការបំពុលបន្ទាប់បន្សំបានយ៉ាងងាយស្រួល។

ក្រុមហ៊ុនផលិត និងអ្នកផ្គត់ផ្គង់អាលុយមីញ៉ូមស៊ុលហ្វាតលក់ដុំ | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

ក្រុមហ៊ុនផលិត និងអ្នកផ្គត់ផ្គង់ ផូស្វាតឌីបាស៊ីកសូដ្យូម | EVERBRIGHT (cnchemist.com)

②វិធីសាស្ត្រផ្លុំចេញ

ការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញដោយវិធីសាស្ត្រផ្លុំគឺដើម្បីកែតម្រូវតម្លៃ pH ទៅជាអាល់កាឡាំង ដូច្នេះអ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញាក់នៅក្នុងទឹកសំណល់ត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអាម៉ូញាក់ ដូច្នេះវាភាគច្រើនមាននៅក្នុងទម្រង់ជាអាម៉ូញាក់សេរី ហើយបន្ទាប់មកអាម៉ូញាក់សេរីត្រូវបានយកចេញពីទឹកសំណល់តាមរយៈឧស្ម័នផ្ទុក ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញ។ កត្តាសំខាន់ៗដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពផ្លុំគឺ តម្លៃ pH សីតុណ្ហភាព សមាមាត្រឧស្ម័ន-រាវ អត្រាលំហូរឧស្ម័ន កំហាប់ដំបូង និងផ្សេងៗទៀត។ បច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្ត្រផ្លុំចេញត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការព្យាបាលទឹកសំណល់ដែលមានកំហាប់អាម៉ូញាក់អាសូតខ្ពស់។

ការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញពីទឹកសំណល់ពីកន្លែងចាក់សំរាមដោយវិធីសាស្ត្រផ្លុំចេញ។ គេបានរកឃើញថា កត្តាសំខាន់ៗដែលគ្រប់គ្រងប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្លុំចេញគឺសីតុណ្ហភាព សមាមាត្រឧស្ម័ន-រាវ និងតម្លៃ pH។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពទឹកធំជាង 2590 សមាមាត្រឧស្ម័ន-រាវគឺប្រហែល 3500 និង pH គឺប្រហែល 10.5 អត្រាដកយកអាចឡើងដល់ជាង 90% សម្រាប់ទឹកសំណល់ពីកន្លែងចាក់សំរាមដែលមានកំហាប់អាសូតអាម៉ូញាក់ខ្ពស់ដល់ 2000-4000 មីលីក្រាម/លីត្រ។ លទ្ធផលបង្ហាញថា នៅពេលដែល pH = 11.5 សីតុណ្ហភាពបំបែកគឺ 80cC និងពេលវេលាបំបែកគឺ 120 នាទី អត្រាដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ក្នុងទឹកសំណល់អាចឡើងដល់ 99.2%។

ប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្លុំចេញនៃទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ត្រូវបានអនុវត្តដោយប៉មផ្លុំចេញច្រាសចរន្ត។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថា ប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្លុំចេញកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃតម្លៃ pH។ សមាមាត្រឧស្ម័ន-រាវកាន់តែធំ កម្លាំងជំរុញនៃការផ្ទេរម៉ាស់បំបែកអាម៉ូញាក់កាន់តែធំ ហើយប្រសិទ្ធភាពបំបែកក៏កើនឡើងផងដែរ។

ការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ដោយវិធីសាស្ត្រផ្លុំគឺមានប្រសិទ្ធភាព ងាយស្រួលដំណើរការ និងងាយស្រួលគ្រប់គ្រង។ អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលផ្លុំអាចត្រូវបានប្រើជាសារធាតុស្រូបយកអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក ហើយប្រាក់អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិកដែលបង្កើតអាចត្រូវបានប្រើជាជី។ វិធីសាស្ត្រផ្លុំចេញគឺជាបច្ចេកវិទ្យាដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការដកយកអាសូតរូបវន្ត និងគីមីនាពេលបច្ចុប្បន្ន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្ត្រផ្លុំចេញមានគុណវិបត្តិមួយចំនួន ដូចជាការកកិតញឹកញាប់នៅក្នុងប៉មផ្លុំចេញ ប្រសិទ្ធភាពដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ទាបនៅសីតុណ្ហភាពទាប និងការបំពុលបន្ទាប់បន្សំដែលបណ្តាលមកពីឧស្ម័នផ្លុំចេញ។ វិធីសាស្ត្រផ្លុំចេញជាទូទៅត្រូវបានផ្សំជាមួយវិធីសាស្ត្រព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ផ្សេងទៀត ដើម្បីព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់។

③ការរំលាយដោយក្លរីននៅចំណុចបំបែក

យន្តការនៃការដកយកអាម៉ូញាក់ចេញដោយការបញ្ចេញក្លរីននៅចំណុចបំបែកគឺថាឧស្ម័នក្លរីនមានប្រតិកម្មជាមួយអាម៉ូញាក់ដើម្បីបង្កើតឧស្ម័នអាសូតដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់ ហើយ N2 លេចធ្លាយចូលទៅក្នុងបរិយាកាស ដែលធ្វើឱ្យប្រភពប្រតិកម្មបន្តទៅខាងស្តាំ។ រូបមន្តប្រតិកម្មគឺ៖

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

នៅពេលដែលឧស្ម័នក្លរីនត្រូវបានផ្ទេរចូលទៅក្នុងទឹកសំណល់ដល់ចំណុចជាក់លាក់មួយ មាតិកាក្លរីនសេរីនៅក្នុងទឹកមានកម្រិតទាប ហើយកំហាប់អាម៉ូញាក់គឺសូន្យ។ នៅពេលដែលបរិមាណឧស្ម័នក្លរីនឆ្លងកាត់ចំណុចនោះ បរិមាណក្លរីនសេរីនៅក្នុងទឹកនឹងកើនឡើង ដូច្នេះចំណុចនេះត្រូវបានគេហៅថាចំណុចបំបែក ហើយការរំលាយក្លរីននៅក្នុងស្ថានភាពនេះត្រូវបានគេហៅថាចំណុចបំបែកក្លរីន។

វិធីសាស្ត្រ​ក្លរីន​ចំណុច​បំបែក​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​ព្យាបាល​ទឹក​សំណល់​ខួង​បន្ទាប់​ពី​ការ​ផ្លុំ​អាសូត​អាម៉ូញាក់ ហើយ​ប្រសិទ្ធភាព​ព្យាបាល​ត្រូវ​បាន​ប៉ះពាល់​ដោយ​ផ្ទាល់​ពី​ដំណើរការ​ផ្លុំ​អាសូត​អាម៉ូញាក់​មុន​ការ​ព្យាបាល។ នៅពេល​ដែល​អាសូត​អាម៉ូញាក់ 70% នៅ​ក្នុង​ទឹក​សំណល់​ត្រូវ​បាន​យក​ចេញ​ដោយ​ដំណើរការ​ផ្លុំ ហើយបន្ទាប់មក​ព្យាបាល​ដោយ​ក្លរីន​ចំណុច​បំបែក កំហាប់​ម៉ាស់​អាម៉ូញាក់​ក្នុង​ទឹក​សំណល់​គឺ​តិច​ជាង 15mg/L។ Zhang Shengli និង​ក្រុម​បាន​យក​ទឹក​សំណល់​អាសូត​អាម៉ូញាក់​ក្លែង​ធ្វើ​ដែល​មាន​កំហាប់​ម៉ាស់ 100mg/L ជា​វត្ថុ​ស្រាវជ្រាវ ហើយ​លទ្ធផល​ស្រាវជ្រាវ​បាន​បង្ហាញ​ថា កត្តា​ចម្បង និង​បន្ទាប់បន្សំ​ដែល​ប៉ះពាល់​ដល់​ការ​យក​អាសូត​អាម៉ូញាក់​ចេញ​ដោយ​អុកស៊ីតកម្ម​សូដ្យូម​អ៊ីប៉ូក្លរីត​គឺ​សមាមាត្រ​បរិមាណ​ក្លរីន​ទៅ​នឹង​អាសូត​អាម៉ូញាក់ ពេលវេលា​ប្រតិកម្ម និង​តម្លៃ pH។

វិធីសាស្ត្រ​ក្លរីន​ចំណុច​បំបែក​មាន​ប្រសិទ្ធភាព​ដក​យក​អាសូត​ខ្ពស់ អត្រា​ដក​យក​អាច​ឡើង​ដល់ 100% ហើយ​កំហាប់​អាម៉ូញាក់​ក្នុង​ទឹក​សំណល់​អាច​ត្រូវ​បាន​កាត់​បន្ថយ​មក​ត្រឹម​សូន្យ។ ប្រសិទ្ធភាព​មាន​ស្ថិរភាព ហើយ​មិន​ប៉ះពាល់​ដោយ​សីតុណ្ហភាព​ទេ។ ចំណាយ​ឧបករណ៍​តិច មាន​ការ​ឆ្លើយ​តប​រហ័ស និង​ពេញលេញ។ វា​មាន​ឥទ្ធិពល​នៃ​ការ​សម្លាប់​មេរោគ និង​ការ​សម្លាប់​មេរោគ​លើ​ផ្ទៃ​ទឹក។ វិសាលភាព​នៃ​វិធីសាស្ត្រ​ក្លរីន​ចំណុច​បំបែក​គឺ​កំហាប់​ទឹក​សំណល់​អាសូត​អាម៉ូញាក់​តិច​ជាង 40mg/L ដូច្នេះ​វិធីសាស្ត្រ​ក្លរីន​ចំណុច​បំបែក​ភាគច្រើន​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​សម្រាប់​ការ​ព្យាបាល​ទឹក​សំណល់​អាសូត​អាម៉ូញាក់​កម្រិត​ខ្ពស់​។ តម្រូវការ​នៃ​ការ​ប្រើប្រាស់ និង​ការ​ផ្ទុក​ដោយ​សុវត្ថិភាព​គឺ​ខ្ពស់ តម្លៃ​នៃ​ការ​ព្យាបាល​គឺ​ខ្ពស់ ហើយ​ផលិតផល​រង​ក្លរីន និង​សារធាតុ​សរីរាង្គ​ដែល​មាន​ក្លរីន​នឹង​បង្ក​ឱ្យ​មាន​ការ​បំពុល​បន្ទាប់បន្សំ។

④វិធីសាស្ត្រអុកស៊ីតកម្មកាតាលីករ

វិធីសាស្ត្រ​អុកស៊ីតកម្ម​កាតាលីករ​គឺ​តាមរយៈ​សកម្មភាព​នៃ​កាតាលីករ ក្រោម​សីតុណ្ហភាព​និង​សម្ពាធ​ជាក់លាក់​មួយ តាមរយៈ​ការ​អុកស៊ីតកម្ម​ខ្យល់ សារធាតុ​សរីរាង្គ និង​អាម៉ូញាក់​ក្នុង​ទឹក​ស្អុយ​អាច​ត្រូវ​បាន​អុកស៊ីតកម្ម និង​រលួយ​ទៅ​ជា​សារធាតុ​គ្មាន​គ្រោះថ្នាក់​ដូចជា CO2, N2 និង H2O ដើម្បី​សម្រេច​បាន​នូវ​គោលបំណង​នៃ​ការ​បន្សុទ្ធ។

កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ឥទ្ធិពលនៃអុកស៊ីតកម្មកាតាលីករគឺ លក្ខណៈកាតាលីករ សីតុណ្ហភាព ពេលវេលាប្រតិកម្ម តម្លៃ pH កំហាប់អាសូតអាម៉ូញាក់ សម្ពាធ អាំងតង់ស៊ីតេកូរ និងផ្សេងៗទៀត។

ដំណើរការរិចរិលនៃអាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានអូហ្សូនត្រូវបានសិក្សា។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថា នៅពេលដែលតម្លៃ pH កើនឡើង រ៉ាឌីកាល់ HO មួយប្រភេទដែលមានសមត្ថភាពអុកស៊ីតកម្មខ្លាំងត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយអត្រាអុកស៊ីតកម្មត្រូវបានពន្លឿនយ៉ាងខ្លាំង។ ការសិក្សាបង្ហាញថា អូហ្សូនអាចអុកស៊ីតកម្មអាសូតអាម៉ូញាក់ទៅជានីទ្រីត និងនីទ្រីតទៅជានីត្រាត។ កំហាប់អាសូតអាម៉ូញាក់ក្នុងទឹកថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃពេលវេលា ហើយអត្រានៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់គឺប្រហែល 82%។ CuO-Mn02-Ce02 ត្រូវបានប្រើជាកាតាលីករសមាសធាតុដើម្បីព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់។ លទ្ធផលពិសោធន៍បង្ហាញថា សកម្មភាពអុកស៊ីតកម្មនៃកាតាលីករសមាសធាតុដែលទើបរៀបចំថ្មីត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ហើយលក្ខខណ្ឌដំណើរការសមស្របគឺ 255℃, 4.2MPa និង pH = 10.8។ ក្នុងការព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ដំបូង 1023mg/L អត្រានៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់អាចឈានដល់ 98% ក្នុងរយៈពេល 150 នាទី ដែលឈានដល់ស្តង់ដារបញ្ចេញបន្ទាប់បន្សំជាតិ (50mg/L)។

ការអនុវត្តកាតាលីករនៃសារធាតុប្រតិកម្មពន្លឺ TiO2 ដែលគាំទ្រដោយហ្សេអូលីតត្រូវបានស៊ើបអង្កេតដោយការសិក្សាអំពីអត្រារិចរិលនៃអាសូតអាម៉ូញាក់នៅក្នុងដំណោះស្រាយអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក។ លទ្ធផលបង្ហាញថាកម្រិតថ្នាំល្អបំផុតនៃសារធាតុប្រតិកម្មពន្លឺ TiO2/ហ្សេអូលីតគឺ 1.5 ក្រាម/លីត្រ និងពេលវេលាប្រតិកម្មគឺ 4 ម៉ោងក្រោមការបំភាយកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។ អត្រានៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញពីទឹកសំណល់អាចឡើងដល់ 98.92%។ ឥទ្ធិពលនៃការដកយកជាតិដែកខ្ពស់ និងណាណូឈីនឌីអុកស៊ីតក្រោមពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេលើហ្វេណុល និងអាសូតអាម៉ូញាក់ត្រូវបានសិក្សា។ លទ្ធផលបង្ហាញថាអត្រានៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់គឺ 97.5% នៅពេលដែល pH=9.0 ត្រូវបានអនុវត្តទៅលើដំណោះស្រាយអាសូតអាម៉ូញាក់ជាមួយនឹងកំហាប់ 50 មីលីក្រាម/លីត្រ ដែលខ្ពស់ជាង 7.8% និងខ្ពស់ជាងជាតិដែកខ្ពស់ ឬឌីអុកស៊ីតចិនតែម្នាក់ឯង 22.5%។

វិធីសាស្ត្រអុកស៊ីតកម្មកាតាលីករមានគុណសម្បត្តិនៃប្រសិទ្ធភាពបន្សុទ្ធខ្ពស់ ដំណើរការសាមញ្ញ ផ្ទៃបាតតូច។ល។ ហើយជារឿយៗត្រូវបានគេប្រើដើម្បីព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់។ ការលំបាកក្នុងការអនុវត្តគឺរបៀបការពារការបាត់បង់កាតាលីករ និងការការពារការច្រេះនៃឧបករណ៍។

⑤វិធីសាស្ត្រអុកស៊ីតកម្មអេឡិចត្រូគីមី

វិធីសាស្ត្រអុកស៊ីតកម្មអេឡិចត្រូគីមីសំដៅទៅលើវិធីសាស្ត្រនៃការយកសារធាតុបំពុលចេញក្នុងទឹកដោយប្រើអេឡិចត្រូអុកស៊ីតកម្មជាមួយនឹងសកម្មភាពកាតាលីករ។ កត្តាដែលជះឥទ្ធិពលគឺ ដង់ស៊ីតេចរន្ត អត្រាលំហូរចូល ពេលវេលាចេញ និងពេលវេលាចំណុចដំណោះស្រាយ។

ការសិក្សាអំពីអុកស៊ីតកម្មអេឡិចត្រូលីតនៃទឹកសំណល់អាម៉ូញាក់-អាសូតនៅក្នុងក្រឡាអេឡិចត្រូលីតដែលមានលំហូរចរាចរ ដែលចំណុចវិជ្ជមានគឺអគ្គិសនីបណ្តាញ Ti/Ru02-TiO2-Ir02-SnO2 និងចំណុចអវិជ្ជមានគឺអគ្គិសនីបណ្តាញ Ti។ លទ្ធផលបង្ហាញថា នៅពេលដែលកំហាប់អ៊ីយ៉ុងក្លរួគឺ 400mg/L កំហាប់អាសូតអាម៉ូញាក់ដំបូងគឺ 40mg/L អត្រាលំហូរឥទ្ធិពលគឺ 600mL/នាទី ដង់ស៊ីតេចរន្តគឺ 20mA/cm2 និងពេលវេលាអេឡិចត្រូលីតគឺ 90 នាទី អត្រាដកអាសូតអាម៉ូញាក់គឺ 99.37%។ វាបង្ហាញថា អុកស៊ីតកម្មអេឡិចត្រូលីតនៃទឹកសំណល់អាម៉ូញាក់-អាសូតមានទស្សនវិស័យល្អក្នុងការអនុវត្ត។

៣. ដំណើរការដកយកអាសូតជីវគីមីចេញ

① នីទ្រីហ្វាស៊ីត និង ដេនីទ្រីហ្វាស៊ីត ទាំងមូល

ការធ្វើនីទ្រីហ្វាយកម្ម និង ឌីនីទ្រីហ្វាយកម្មទាំងមូល គឺជាវិធីសាស្ត្រជីវសាស្រ្តមួយប្រភេទ ដែលត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយអស់រយៈពេលជាយូរមកហើយនាពេលបច្ចុប្បន្ន។ វាបំលែងអាសូតអាម៉ូញាក់ក្នុងទឹកសំណល់ទៅជាអាសូត តាមរយៈប្រតិកម្មជាបន្តបន្ទាប់ដូចជា នីទ្រីហ្វាយកម្ម និង ឌីនីទ្រីហ្វាយកម្ម ក្រោមសកម្មភាពរបស់អតិសុខុមប្រាណផ្សេងៗ ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការព្យាបាលទឹកសំណល់។ ដំណើរការនៃការធ្វើនីទ្រីហ្វាយកម្ម និង ឌីនីទ្រីហ្វាយកម្ម ដើម្បីយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញ ត្រូវឆ្លងកាត់ពីរដំណាក់កាល៖

ប្រតិកម្ម​នីទ្រីហ្វាយ៖ ប្រតិកម្ម​នីទ្រីហ្វាយ​ត្រូវ​បាន​បញ្ចប់​ដោយ​អតិសុខុមប្រាណ​អូតូត្រូពិច​អេរ៉ូប៊ីក។ ក្នុង​ស្ថានភាព​អេរ៉ូប៊ីក អាសូត​អសរីរាង្គ​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ជា​ប្រភព​អាសូត​ដើម្បី​បំប្លែង NH4+ ទៅ​ជា NO2- ហើយ​បន្ទាប់​មក​វា​ត្រូវ​បាន​កត់សុី​ទៅ​ជា NO3-។ ដំណើរការ​នីទ្រីហ្វាយ​អាច​ចែក​ចេញ​ជា​ពីរ​ដំណាក់កាល។ នៅ​ដំណាក់កាល​ទី​ពីរ នីទ្រីហ្វាយ​ត្រូវ​បាន​បំប្លែង​ទៅ​ជា​នីត្រាត (NO3-) ដោយ​បាក់តេរី​នីទ្រីហ្វាយ ហើយ​នីទ្រីហ្វាយ​ត្រូវ​បាន​បំប្លែង​ទៅ​ជា​នីត្រាត (NO3-) ដោយ​បាក់តេរី​នីទ្រីហ្វាយ។

ប្រតិកម្ម​ដេនីទ្រីហ្វាយកម្ម៖ ប្រតិកម្ម​ដេនីទ្រីហ្វាយកម្ម គឺជាដំណើរការដែលបាក់តេរីដេនីទ្រីហ្វាយកម្មកាត់បន្ថយអាសូតនីទ្រីត និងអាសូតនីត្រាតទៅជាអាសូតឧស្ម័ន (N2) ក្នុងស្ថានភាពខ្វះអុកស៊ីសែន។ បាក់តេរីដេនីទ្រីហ្វាយកម្មគឺជាអតិសុខុមប្រាណដែលមានលក្ខណៈខុសប្រក្រតី ដែលភាគច្រើនជាកម្មសិទ្ធិរបស់បាក់តេរីអំហ្វីស៊ីត។ ក្នុងស្ថានភាពខ្វះអុកស៊ីសែន ពួកវាប្រើអុកស៊ីសែនក្នុងនីត្រាតជាឧបករណ៍ទទួលអេឡិចត្រុង និងសារធាតុសរីរាង្គ (សមាសធាតុ BOD ក្នុងទឹកស្អុយ) ជាអ្នកផ្តល់អេឡិចត្រុងដើម្បីផ្តល់ថាមពល និងត្រូវបានអុកស៊ីតកម្ម និងមានស្ថេរភាព។

កម្មវិធីវិស្វកម្ម nitrification និង denitrification ដំណើរការទាំងមូលភាគច្រើនរួមមាន AO, A2O, អុកស៊ីតកម្មប្រឡាយជាដើម ដែលជាវិធីសាស្ត្រចាស់ទុំជាងមុនដែលប្រើក្នុងឧស្សាហកម្មដកយកអាសូតជីវសាស្រ្ត។

វិធីសាស្ត្រ​នីទ្រីហ្វាយនីយកម្ម និង​ឌីនីទ្រីហ្វាយនីយកម្ម​ទាំងមូល​មានគុណសម្បត្តិ​នៃប្រសិទ្ធភាព​ស្ថិរភាព ប្រតិបត្តិការ​សាមញ្ញ គ្មានការបំពុល​បន្ទាប់បន្សំ និង​តម្លៃទាប។ វិធីសាស្ត្រនេះក៏មានគុណវិបត្តិមួយចំនួនដែរ ដូចជាប្រភពកាបូនត្រូវតែបន្ថែមនៅពេលដែលសមាមាត្រ C/N នៅក្នុងទឹកសំណល់មានកម្រិតទាប តម្រូវការសីតុណ្ហភាពមានភាពតឹងរ៉ឹង ប្រសិទ្ធភាពទាបនៅសីតុណ្ហភាពទាប តំបន់មានទំហំធំ តម្រូវការអុកស៊ីសែនមានច្រើន ហើយសារធាតុគ្រោះថ្នាក់មួយចំនួនដូចជាអ៊ីយ៉ុងលោហៈធ្ងន់មានឥទ្ធិពលខ្លាំងទៅលើអតិសុខុមប្រាណ ដែលត្រូវយកចេញមុនពេលវិធីសាស្ត្រជីវសាស្រ្តត្រូវបានអនុវត្ត។ លើសពីនេះ កំហាប់ខ្ពស់នៃអាសូតអាម៉ូញាក់នៅក្នុងទឹកសំណល់ក៏មានឥទ្ធិពលរារាំងលើដំណើរការនីទ្រីហ្វាយនីយកម្មផងដែរ។ ដូច្នេះ ការព្យាបាលជាមុនគួរតែត្រូវបានអនុវត្តមុនពេលព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ ដើម្បីឱ្យកំហាប់ទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់មានតិចជាង 500 មីលីក្រាម/លីត្រ។ វិធីសាស្ត្រជីវសាស្រ្តប្រពៃណីគឺសមរម្យសម្រាប់ការព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ទាបដែលមានសារធាតុសរីរាង្គ ដូចជាទឹកស្អុយក្នុងផ្ទះ ទឹកសំណល់គីមីជាដើម។

② នីទ្រីកម្ម និង ឌីនីទ្រីកម្ម ក្នុងពេលដំណាលគ្នា (SND)

នៅពេលដែលដំណើរការ nitrification និង denitrification ត្រូវបានអនុវត្តរួមគ្នានៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រតែមួយ វាត្រូវបានគេហៅថា immediate digestion denitrification (SND)។ អុកស៊ីសែនរលាយក្នុងទឹកសំណល់ត្រូវបានកំណត់ដោយអត្រាសាយភាយដើម្បីបង្កើតជម្រាលអុកស៊ីសែនរលាយនៅក្នុងតំបន់មីក្រូបរិស្ថាននៅលើ microfloc ឬ biofilm ដែលធ្វើឱ្យជម្រាលអុកស៊ីសែនរលាយនៅលើផ្ទៃខាងក្រៅនៃ microbial floc ឬ biofilm អំណោយផលដល់ការលូតលាស់ និងការរីករាលដាលនៃបាក់តេរី nitrifying aerobic និងបាក់តេរី ammoniating។ កាន់តែជ្រៅទៅក្នុង floc ឬភ្នាស កំហាប់អុកស៊ីសែនរលាយកាន់តែទាប ដែលបណ្តាលឱ្យមានតំបន់ anoxic ដែលបាក់តេរី denitrifying លេចធ្លោ។ ដូច្នេះបង្កើតដំណើរការរំលាយអាហារ និង denitrification ក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ការរំលាយអាហារ និង denitrification ក្នុងពេលដំណាលគ្នាគឺ តម្លៃ PH សីតុណ្ហភាព អាល់កាឡាំង ប្រភពកាបូនសរីរាង្គ អុកស៊ីសែនរលាយ និងអាយុ sludge។

ប្រតិកម្ម​នីទ្រីហ្វាយនីយកម្ម/ដេនីទ្រីហ្វាយនីយកម្ម​ក្នុងពេលដំណាលគ្នា​មាននៅក្នុង​ប្រឡាយ​អុកស៊ីតកម្ម Carrousel ហើយកំហាប់​អុកស៊ីសែន​រលាយ​រវាង​ឧបករណ៍​រុញ​ខ្យល់​ក្នុង​ប្រឡាយ​អុកស៊ីតកម្ម Carrousel បានថយចុះ​ជាលំដាប់ ហើយ​អុកស៊ីសែន​រលាយ​នៅ​ផ្នែកខាងក្រោម​នៃ​ប្រឡាយ​អុកស៊ីតកម្ម Carrousel គឺទាបជាង​នៅផ្នែកខាងលើ។ ការបង្កើត និងអត្រា​ប្រើប្រាស់​អាសូត​នីត្រាត​នៅក្នុង​ផ្នែកនីមួយៗ​នៃ​ប្រឡាយ​គឺស្ទើរតែស្មើគ្នា ហើយកំហាប់​អាសូត​អាម៉ូញាក់​នៅក្នុង​ប្រឡាយ​តែងតែទាប​ខ្លាំង ដែលបង្ហាញថា​ប្រតិកម្ម​នីទ្រីហ្វាយនីយកម្ម និង​ដេនីទ្រីហ្វាយនីយកម្ម​កើតឡើង​ក្នុងពេលដំណាលគ្នា​នៅក្នុង​ប្រឡាយ​អុកស៊ីតកម្ម Carrousel។

ការសិក្សាលើការព្យាបាលទឹកស្អុយក្នុងគ្រួសារបង្ហាញថា CODCr កាន់តែខ្ពស់ ការបំបែកនីទ្រីហ្វាយកម្មកាន់តែពេញលេញ និងការដកយក TN កាន់តែប្រសើរ។ ឥទ្ធិពលនៃអុកស៊ីសែនរលាយលើការបំបែកនីទ្រីហ្វាយកម្ម និងការបំបែកនីទ្រីហ្វាយកម្មក្នុងពេលដំណាលគ្នាគឺអស្ចារ្យណាស់។ នៅពេលដែលអុកស៊ីសែនរលាយត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៅ 0.5~2 មីលីក្រាម/លីត្រ ឥទ្ធិពលនៃការដកយកអាសូតសរុបគឺល្អ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វិធីសាស្ត្របំបែកនីទ្រីហ្វាយកម្ម និងការបំបែកនីទ្រីហ្វាយកម្មជួយសន្សំសំចៃរ៉េអាក់ទ័រ កាត់បន្ថយពេលវេលាប្រតិកម្ម ប្រើប្រាស់ថាមពលទាប សន្សំសំចៃការវិនិយោគ និងងាយស្រួលក្នុងការរក្សាតម្លៃ pH ឱ្យមានស្ថេរភាព។

③ការរំលាយ និង ការបំបែកនីទ្រីកម្មរយៈពេលខ្លី

នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដូចគ្នា បាក់តេរីអុកស៊ីតកម្មអាម៉ូញាក់ត្រូវបានប្រើដើម្បីអុកស៊ីតកម្មអាម៉ូញាក់ទៅជានីទ្រីតក្រោមលក្ខខណ្ឌអេរ៉ូប៊ីក ហើយបន្ទាប់មកនីទ្រីតត្រូវបានឌីនីទ្រីតដោយផ្ទាល់ដើម្បីបង្កើតអាសូតជាមួយសារធាតុសរីរាង្គ ឬប្រភពកាបូនខាងក្រៅជាអ្នកផ្តល់អេឡិចត្រុងក្រោមលក្ខខណ្ឌអ៊ីប៉ូអុកស៊ីហ្សែន។ កត្តាឥទ្ធិពលនៃនីទ្រីនីយកម្មរយៈពេលខ្លី និងឌីនីទ្រីនីយកម្មគឺសីតុណ្ហភាព អាម៉ូញាក់សេរី តម្លៃ pH និងអុកស៊ីសែនរលាយ។

ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើការធ្វើឱ្យនីទ្រីហ្វាយកម្មរយៈពេលខ្លីនៃទឹកស្អុយក្រុងដោយគ្មានទឹកសមុទ្រ និងទឹកស្អុយក្រុងដែលមានទឹកសមុទ្រ 30%។ លទ្ធផលពិសោធន៍បង្ហាញថា៖ សម្រាប់ទឹកស្អុយក្រុងដែលគ្មានទឹកសមុទ្រ ការបង្កើនសីតុណ្ហភាពគឺអំណោយផលដល់ការសម្រេចបាននូវនីទ្រីហ្វាយកម្មរយៈពេលខ្លី។ នៅពេលដែលសមាមាត្រនៃទឹកសមុទ្រនៅក្នុងទឹកស្អុយក្នុងផ្ទះគឺ 30% ការធ្វើឱ្យនីទ្រីហ្វាយកម្មរយៈពេលខ្លីអាចសម្រេចបានកាន់តែប្រសើរឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពមធ្យម។ សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកវិទ្យា Delft បានបង្កើតដំណើរការ SHARON ការប្រើប្រាស់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (ប្រហែល 30-4090) គឺអំណោយផលដល់ការរីកសាយនៃបាក់តេរីនីទ្រីហ្វាយកម្ម ដូច្នេះបាក់តេរីនីទ្រីហ្វាយកម្មបាត់បង់ការប្រកួតប្រជែង ខណៈពេលដែលដោយការគ្រប់គ្រងអាយុនៃភក់ដើម្បីលុបបំបាត់បាក់តេរីនីទ្រីហ្វាយកម្ម ដូច្នេះប្រតិកម្មនីទ្រីហ្វាយកម្មនៅក្នុងដំណាក់កាលនីទ្រីហ្វាយកម្ម។

ដោយផ្អែកលើភាពខុសគ្នានៃសមត្ថភាពអុកស៊ីសែនរវាងបាក់តេរីនីទ្រីត និងបាក់តេរីនីទ្រីត មន្ទីរពិសោធន៍អេកូឡូស៊ីអតិសុខុមប្រាណ Gent បានបង្កើតដំណើរការ OLAND ដើម្បីសម្រេចបាននូវការប្រមូលផ្តុំអាសូតនីទ្រីតដោយការគ្រប់គ្រងអុកស៊ីសែនរលាយដើម្បីលុបបំបាត់បាក់តេរីនីទ្រីត។

លទ្ធផលនៃការធ្វើតេស្តសាកល្បងនៃការប្រព្រឹត្តកម្មទឹកសំណល់កូកឃីងដោយប្រើវិធីនីទ្រីហ្វាយកម្ម និងឌីនីទ្រីហ្វាយកម្មរយៈចម្ងាយខ្លីបង្ហាញថា នៅពេលដែលកំហាប់ COD អាសូតអាម៉ូញាក់ TN និងហ្វេណុលមានឥទ្ធិពលគឺ 1201.6,510.4,540.1 និង 110.4 មីលីក្រាម/លីត្រ កំហាប់ COD អាសូតអាម៉ូញាក់ TN និងហ្វេណុលជាមធ្យមនៃទឹកសំណល់គឺ 197.1, 14.2,181.5 និង 0.4 មីលីក្រាម/លីត្រ រៀងៗខ្លួន។ អត្រានៃការដកយកដែលត្រូវគ្នាគឺ 83.6%, 97.2%, 66.4% និង 99.6% រៀងៗខ្លួន។

ដំណើរការ​ធ្វើ​នីទ្រីហ្វាយ​ និង​ឌីនីទ្រីហ្វាយ​រយៈចម្ងាយខ្លី​មិនឆ្លងកាត់ដំណាក់កាល​នីត្រាត​ទេ ដែលជួយសន្សំសំចៃប្រភពកាបូនដែលត្រូវការសម្រាប់ការដកយកអាសូតជីវសាស្រ្តចេញ។ វាមានគុណសម្បត្តិជាក់លាក់សម្រាប់ទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានសមាមាត្រ C/N ទាប។ នីទ្រីហ្វាយ និងឌីនីទ្រីហ្វាយរយៈចម្ងាយខ្លីមានគុណសម្បត្តិនៃដីល្បាប់តិចជាង ពេលវេលាប្រតិកម្មខ្លី និងសន្សំសំចៃបរិមាណរ៉េអាក់ទ័រ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នីទ្រីហ្វាយ និងឌីនីទ្រីហ្វាយរយៈចម្ងាយខ្លីតម្រូវឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំនីទ្រីតដែលមានស្ថេរភាព និងយូរអង្វែង ដូច្នេះរបៀបទប់ស្កាត់សកម្មភាពរបស់បាក់តេរីនីទ្រីហ្វាយប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពក្លាយជាគន្លឹះ។

④ អុកស៊ីតកម្មអាម៉ូញាក់អាណាអេរ៉ូប៊ីក

អុកស៊ីតកម្ម​អាម៉ូញាក់​អាណាអេរ៉ូប៊ីក គឺជាដំណើរការនៃការកត់សុីដោយផ្ទាល់នៃអាសូតអាម៉ូញាក់ទៅជាអាសូតដោយបាក់តេរីអូតូត្រូពិចក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃអ៊ីប៉ូអុកស៊ីហ្សែន ដោយមានអាសូតអាសូត ឬអាសូតអាសូតជាឧបករណ៍ទទួលអេឡិចត្រុង។

ផលប៉ះពាល់នៃសីតុណ្ហភាព និង PH លើសកម្មភាពជីវសាស្រ្តរបស់ anammoX ត្រូវបានសិក្សា។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថា សីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មល្អបំផុតគឺ 30℃ និងតម្លៃ pH គឺ 7.8។ លទ្ធភាពនៃរ៉េអាក់ទ័រ ammoX អាណាអេរ៉ូប៊ីក សម្រាប់ការព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតដែលមានជាតិប្រៃខ្ពស់ និងកំហាប់ខ្ពស់ត្រូវបានសិក្សា។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថា ជាតិប្រៃខ្ពស់បានរារាំងសកម្មភាព anammoX យ៉ាងសំខាន់ ហើយការរារាំងនេះអាចបញ្ច្រាស់បាន។ សកម្មភាព ammoX អាណាអេរ៉ូប៊ីកនៃដីល្បាប់ដែលមិនបានសម្របខ្លួនគឺទាបជាង 67.5% ជាងដីល្បាប់ត្រួតពិនិត្យក្រោមជាតិប្រៃ 30g.L-1(NaC1)។ សកម្មភាព anammoX នៃដីល្បាប់ដែលបានសម្របខ្លួនគឺទាបជាង 45.1% ជាងដីល្បាប់ត្រួតពិនិត្យ។ នៅពេលដែលដីល្បាប់ដែលបានសម្របខ្លួនត្រូវបានផ្ទេរពីបរិស្ថានជាតិប្រៃខ្ពស់ទៅបរិស្ថានជាតិប្រៃទាប (គ្មានទឹកប្រៃ) សកម្មភាព ammoX អាណាអេរ៉ូប៊ីកត្រូវបានកើនឡើង 43.1%។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រ៉េអាក់ទ័រងាយនឹងថយចុះមុខងារនៅពេលដែលវាដំណើរការក្នុងជាតិប្រៃខ្ពស់ក្នុងរយៈពេលយូរ។

បើប្រៀបធៀបទៅនឹងដំណើរការជីវសាស្រ្តបែបប្រពៃណី ammoX អាណាអេរ៉ូប៊ីកគឺជាបច្ចេកវិទ្យាដកយកអាសូតជីវសាស្រ្តដែលសន្សំសំចៃជាងដោយគ្មានប្រភពកាបូនបន្ថែម តម្រូវការអុកស៊ីសែនទាប មិនចាំបាច់មានសារធាតុប្រតិកម្មដើម្បីបន្សាប និងការផលិតដីល្បាប់តិចជាង។ គុណវិបត្តិនៃ ammox អាណាអេរ៉ូប៊ីកគឺថាល្បឿនប្រតិកម្មយឺត បរិមាណរ៉េអាក់ទ័រច្រើន ហើយប្រភពកាបូនមិនអំណោយផលចំពោះ amMOX អាណាអេរ៉ូប៊ីក ដែលមានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែងសម្រាប់ការដោះស្រាយទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានជីវសាស្រ្តមិនល្អ។

៤. ដំណើរការ​ដក​យក​អាសូត​ចេញ​ពី​ការ​បំបែក និង​ការ​ស្រូប​យក

① វិធីសាស្ត្របំបែកភ្នាស

វិធីសាស្ត្របំបែកភ្នាសគឺប្រើភាពជ្រាបចូលជ្រើសរើសនៃភ្នាសដើម្បីបំបែកសមាសធាតុនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដោយជ្រើសរើស ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញ។ រួមមាន អូស្មូសបញ្ច្រាស ណាណូហ្វីលត៍ ភ្នាសដកអាម៉ូញាក់ និងអេឡិចត្រូឌីលីស៊ីស។ កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ការបំបែកភ្នាសគឺលក្ខណៈភ្នាស សម្ពាធ ឬវ៉ុល តម្លៃ pH សីតុណ្ហភាព និងកំហាប់អាសូតអាម៉ូញាក់។

យោងតាមគុណភាពទឹកនៃទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលបញ្ចេញដោយរោងចក្ររំលាយលោហៈដ៏កម្រ ការពិសោធន៍អូស្មូសបញ្ច្រាសត្រូវបានអនុវត្តជាមួយទឹកសំណល់ក្លែងធ្វើ NH4C1 និង NaCI។ គេបានរកឃើញថា ក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា អូស្មូសបញ្ច្រាសមានអត្រាដក NaCI ខ្ពស់ជាង ខណៈដែល NHCl មានអត្រាផលិតទឹកខ្ពស់ជាង។ អត្រាដក NH4C1 គឺ 77.3% បន្ទាប់ពីការព្យាបាលដោយអូស្មូសបញ្ច្រាស ដែលអាចប្រើជាការព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ជាមុន។ បច្ចេកវិទ្យាអូស្មូសបញ្ច្រាសអាចសន្សំសំចៃថាមពល ស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ ប៉ុន្តែធន់នឹងក្លរីន និងភាពធន់នឹងការបំពុលមិនល្អ។

ដំណើរការបំបែកភ្នាសណាណូចម្រោះជីវគីមីត្រូវបានប្រើដើម្បីព្យាបាលទឹកសំណល់ពីកន្លែងចាក់សំរាម ដូច្នេះសារធាតុរាវជ្រាបចូលបាន 85% ~ 90% ត្រូវបានបញ្ចេញតាមស្តង់ដារ ហើយមានតែ 0% ~ 15% នៃសារធាតុរាវទឹកស្អុយប្រមូលផ្តុំ និងភក់ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានបញ្ជូនត្រឡប់ទៅធុងសំរាមវិញ។ Ozturki និងក្រុមការងារបានព្យាបាលទឹកសំណល់ពីកន្លែងចាក់សំរាមនៅ Odayeri ក្នុងប្រទេសទួរគីដោយប្រើភ្នាសណាណូចម្រោះ ហើយអត្រានៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់គឺប្រហែល 72%។ ភ្នាសណាណូចម្រោះត្រូវការសម្ពាធទាបជាងភ្នាសអូស្មូសបញ្ច្រាស ងាយស្រួលប្រតិបត្តិការ។

ប្រព័ន្ធភ្នាសដកអាម៉ូញាក់ជាទូទៅត្រូវបានប្រើក្នុងការព្យាបាលទឹកសំណល់ដែលមានអាសូតអាម៉ូញាក់ខ្ពស់។ អាសូតអាម៉ូញាក់នៅក្នុងទឹកមានតុល្យភាពដូចខាងក្រោម៖ NH4- +OH- = NH3+H2O កំពុងដំណើរការ ទឹកសំណល់ដែលមានអាម៉ូញាក់ហូរចូលទៅក្នុងសំបកនៃម៉ូឌុលភ្នាស ហើយសារធាតុរាវស្រូបយកអាស៊ីតហូរចូលទៅក្នុងបំពង់នៃម៉ូឌុលភ្នាស។ នៅពេលដែល PH នៃទឹកសំណល់កើនឡើង ឬសីតុណ្ហភាពកើនឡើង លំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំ ហើយអ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញ៉ូម NH4- ក្លាយជា NH3 ឧស្ម័នសេរី។ នៅពេលនេះ NH3 ឧស្ម័នអាចចូលទៅក្នុងដំណាក់កាលរាវស្រូបយកអាស៊ីតនៅក្នុងបំពង់ពីដំណាក់កាលទឹកសំណល់នៅក្នុងសំបកតាមរយៈរន្ធតូចៗនៅលើផ្ទៃនៃសរសៃប្រហោង ដែលត្រូវបានស្រូបយកដោយដំណោះស្រាយអាស៊ីត ហើយភ្លាមៗក្លាយជាអ៊ីយ៉ុង NH4-។ រក្សា PH នៃទឹកសំណល់ឱ្យលើសពី 10 និងសីតុណ្ហភាពលើសពី 35°C (ក្រោម 50°C) ដូច្នេះ NH4 នៅក្នុងដំណាក់កាលទឹកសំណល់នឹងក្លាយជា NH3 ជាបន្តបន្ទាប់ទៅកាន់ការធ្វើចំណាកស្រុកដំណាក់កាលរាវស្រូបយក។ ជាលទ្ធផល កំហាប់អាម៉ូញាក់អាសូតនៅក្នុងផ្នែកទឹកសំណល់បានថយចុះជាបន្តបន្ទាប់។ ដំណាក់កាលរាវស្រូបយកអាស៊ីត ដោយសារតែមានតែអាស៊ីត និង NH4- បង្កើតបានជាអំបិលអាម៉ូញ៉ូមសុទ្ធខ្លាំង ហើយឈានដល់កំហាប់ជាក់លាក់មួយបន្ទាប់ពីចរាចរជាបន្តបន្ទាប់ ដែលអាចកែច្នៃឡើងវិញ។ ម៉្យាងវិញទៀត ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យានេះអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវអត្រានៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញពីទឹកសំណល់ ហើយម៉្យាងវិញទៀត វាអាចកាត់បន្ថយថ្លៃដើមប្រតិបត្តិការសរុបនៃប្រព័ន្ធប្រព្រឹត្តកម្មទឹកសំណល់។

②វិធីសាស្ត្រអេឡិចត្រូឌីយ៉ាលីស៊ីស

អេឡិចត្រូឌីយ៉ាលីស៊ីស គឺជាវិធីសាស្ត្រមួយសម្រាប់ការយកសារធាតុរឹងរលាយចេញពីដំណោះស្រាយទឹក ដោយអនុវត្តវ៉ុលរវាងគូភ្នាស។ ក្រោមសកម្មភាពនៃវ៉ុល អ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញាក់ និងអ៊ីយ៉ុងផ្សេងទៀតនៅក្នុងទឹកសំណល់អាម៉ូញាក់-អាសូត ត្រូវបានបង្កើនតាមរយៈភ្នាសនៅក្នុងទឹកប្រមូលផ្តុំដែលមានផ្ទុកអាម៉ូញាក់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការយកចេញ។

វិធីសាស្ត្រអេឡិចត្រូឌីយ៉ាលីសត្រូវបានប្រើដើម្បីព្យាបាលទឹកសំណល់អសរីរាង្គដែលមានកំហាប់អាម៉ូញាក់ខ្ពស់ ហើយសម្រេចបានលទ្ធផលល្អ។ ចំពោះទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ 2000-3000 មីលីក្រាម/លីត្រ អត្រានៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់អាចលើសពី 85% ហើយទឹកអាម៉ូញាក់ប្រមូលផ្តុំអាចទទួលបាន 8.9%។ បរិមាណអគ្គិសនីដែលប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការអេឡិចត្រូឌីយ៉ាលីសគឺសមាមាត្រទៅនឹងបរិមាណអាសូតអាម៉ូញាក់នៅក្នុងទឹកសំណល់។ ការព្យាបាលទឹកសំណល់ដោយអេឡិចត្រូឌីយ៉ាលីសមិនត្រូវបានកំណត់ដោយតម្លៃ pH សីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធទេ ហើយវាងាយស្រួលក្នុងការប្រតិបត្តិការ។

គុណសម្បត្តិនៃការបំបែកភ្នាសគឺការទាញយកអាសូតអាម៉ូញាក់មកវិញខ្ពស់ ប្រតិបត្តិការសាមញ្ញ ប្រសិទ្ធភាពព្យាបាលមានស្ថេរភាព និងគ្មានការបំពុលបន្ទាប់បន្សំ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងការព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ លើកលែងតែភ្នាសដែលដកអាម៉ូញាក់ចេញ ភ្នាសផ្សេងទៀតងាយនឹងកកកុញ និងស្ទះ ហើយការបង្កើតឡើងវិញ និងការលាងត្រឡប់មកវិញគឺញឹកញាប់ ដែលបង្កើនថ្លៃដើមព្យាបាល។ ដូច្នេះ វិធីសាស្ត្រនេះគឺស័ក្តិសមជាងសម្រាប់ការព្យាបាលមុន ឬទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ទាប។

③ វិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង

វិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង គឺជាវិធីសាស្ត្រមួយដើម្បីយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញពីទឹកសំណល់ ដោយប្រើសម្ភារៈដែលមានការស្រូបយកជ្រើសរើសខ្លាំងនៃអ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញាក់។ សម្ភារៈស្រូបយកដែលប្រើជាទូទៅគឺ កាបូនដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម ហ្សេអូលីត ម៉ុងម៉ូរីឡូនីត និងជ័រផ្លាស់ប្តូរ។ ហ្សេអូលីត គឺជាប្រភេទស៊ីលីកូ-អាលុយមីណាត ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធលំហបីវិមាត្រ រចនាសម្ព័ន្ធរន្ធញើសធម្មតា និងរន្ធ ដែលក្នុងនោះ គ្លីណូបទីឡូលីត មានសមត្ថភាពស្រូបយកជ្រើសរើសខ្លាំងសម្រាប់អ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញាក់ និងតម្លៃទាប ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅជាសម្ភារៈស្រូបយកសម្រាប់ទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ក្នុងវិស្វកម្ម។ កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពនៃការព្យាបាលគ្លីណូបទីឡូលីត រួមមាន ទំហំភាគល្អិត កំហាប់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានឥទ្ធិពល ពេលវេលាប៉ះពាល់ តម្លៃ pH និងផ្សេងៗទៀត។

ឥទ្ធិពលស្រូបយកនៃហ្សេអូលីតលើអាសូតអាម៉ូញាក់គឺជាក់ស្តែង បន្ទាប់មកគឺរ៉ានីត ហើយឥទ្ធិពលនៃដី និងសេរ៉ាមីស៊ីតគឺខ្សោយ។ វិធីសំខាន់ដើម្បីយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញពីហ្សេអូលីតគឺការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង ហើយឥទ្ធិពលស្រូបយករូបវន្តគឺតូចណាស់។ ឥទ្ធិពលផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងនៃសេរ៉ាមីត ដី និងរ៉ានីតគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងឥទ្ធិពលស្រូបយករូបវន្ត។ សមត្ថភាពស្រូបយកនៃសារធាតុបំពេញទាំងបួនបានថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពក្នុងចន្លោះពី 15-35 ℃ ហើយកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃតម្លៃ pH ក្នុងចន្លោះពី 3-9។ លំនឹងស្រូបយកត្រូវបានសម្រេចបន្ទាប់ពីរំញ័រ 6 ម៉ោង។

លទ្ធភាពនៃការយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញពីទឹកសំណល់នៅកន្លែងចាក់សំរាមដោយការស្រូបយកហ្សេអូលីតត្រូវបានសិក្សា។ លទ្ធផលពិសោធន៍បង្ហាញថា ហ្សេអូលីតនីមួយៗមានសក្តានុពលស្រូបយកមានកំណត់គឺ 15.5 មីលីក្រាមនៃអាសូតអាម៉ូញាក់ នៅពេលដែលទំហំភាគល្អិតហ្សេអូលីតមាន 30-16 មេស អត្រានៃការយកអាសូតអាម៉ូញាក់ឡើងដល់ 78.5% ហើយក្រោមពេលវេលាស្រូបយក កម្រិតថ្នាំ និងទំហំភាគល្អិតហ្សេអូលីតដូចគ្នា កំហាប់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានឥទ្ធិពលកាន់តែខ្ពស់ អត្រាស្រូបយកកាន់តែខ្ពស់ ហើយវាអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់ហ្សេអូលីតជាសារធាតុស្រូបយកដើម្បីយកអាសូតអាម៉ូញាក់ចេញពីទឹកសំណល់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញថាអត្រាស្រូបយកអាសូតអាម៉ូញាក់ដោយហ្សេអូលីតគឺទាប ហើយវាពិបាកសម្រាប់ហ្សេអូលីតក្នុងការឈានដល់សមត្ថភាពស្រូបយកឆ្អែតក្នុងប្រតិបត្តិការជាក់ស្តែង។

ការសិក្សាអំពីឥទ្ធិពលនៃការដកយកស្រទាប់ហ្សេអូលីតជីវសាស្រ្តទៅលើអាសូត COD និងសារធាតុបំពុលផ្សេងៗទៀតនៅក្នុងទឹកស្អុយក្នុងភូមិក្លែងក្លាយ។ លទ្ធផលបង្ហាញថាអត្រានៃការដកយកអាសូតអាម៉ូញាក់ដោយស្រទាប់ហ្សេអូលីតជីវសាស្រ្តគឺច្រើនជាង 95% ហើយការដកយកអាសូតនីត្រាតត្រូវបានប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដោយពេលវេលាស្នាក់នៅតាមធារាសាស្ត្រ។

វិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងមានគុណសម្បត្តិនៃការវិនិយោគតូច ដំណើរការសាមញ្ញ ប្រតិបត្តិការងាយស្រួល មិនងាយនឹងថ្នាំពុល និងសីតុណ្ហភាព និងការប្រើប្រាស់ឡើងវិញនៃហ្សេអូលីតដោយការបង្កើតឡើងវិញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ ការបង្កើតឡើងវិញគឺញឹកញាប់ ដែលនាំមកនូវការរអាក់រអួលដល់ប្រតិបត្តិការ ដូច្នេះវាត្រូវការផ្សំជាមួយវិធីសាស្ត្រព្យាបាលអាសូតអាម៉ូញាក់ផ្សេងទៀត ឬប្រើដើម្បីព្យាបាលទឹកសំណល់អាសូតអាម៉ូញាក់ដែលមានកំហាប់ទាប។

ក្រុមហ៊ុនផលិត និងអ្នកផ្គត់ផ្គង់ Zeolite 4A លក់ដុំ | EVERBRIGHT (cnchemist.com)