Форми азоту в стічних водах
Загальний азот (TN) - це сума нітратно-азотного (NO3-N), нітритно-азотного (NO2-N), аміачно-азотного (NH3-N) та органічно пов'язаного азоту. Загальний азот (TN) не слід змішувати з TKN (Total Kjeldahl Nitrogen), що є сумою аміаку-азоту плюс органічно пов'язаний азот, але не включає нітрат-азот або нітрит-азот.
ТН іноді регулюється як параметр стічних вод для комунальних та промислових очисних споруд, але частіше встановлення обмежень для окремої форми азоту, наприклад, аміаку. Очисні споруди, які мають межу TN, зазвичай потребують нітрифікації та денітрифікації для досягнення межі TN. (Див. Підсумки застосування ChemScan № 94 „Видалення біологічних поживних речовин”, № 96 „Контроль процесів нітрифікації” та № 59 „Контроль процесів денітрифікації”.)
Оскільки азот у стічних водах можна знайти у чотирьох основних формах (за винятком слідових газів азоту), кожна основна форма, як правило, аналізується як окремий компонент, а загальний азот обчислюється із суми чотирьох форм.
Азот у свіжозабрудненій воді спочатку присутній у вигляді органічного азоту та аміаку. Природні біохімічні процеси повільно перетворюють органічний азот в аміак, який є формою азоту, який найкраще може використовуватися як поживна речовина мікроорганізмами в процесі обробки. (Деякі стічні води можуть мати дефіцит азоту і потребують додаткового аміаку для адекватного відтворення. Див. Підсумок додатка № 95 "Збалансування поживних речовин".) В аеробних умовах перетворення органічного азоту в аміак досягає свого піку і, відповідно до біологічних умов, є біохімічним. окислюється спочатку в нітрит, потім в нітрат. Коли азотний нітрит та аміак знаходяться в мінімальній концентрації (майже до нуля), а нітрат - на максимальній величині, стічні води повністю нітрифікуються. Повністю нітрифікована стічна вода матиме мало або не містить органічного азоту, як показано на малюнку l.
Методи лабораторного аналізу
Вимірювання органічного азоту є важким через необхідність перетравлення зразка перед аналізом з метою перетворення органічного азоту у форму, більш піддану аналізу. Перетравлення Келдала перетворює органічний азот в аміак, але вимагає збирання дистиляту, що не легко здійснити он-лайн-аналізатором в
поле. Метод персульфатного травлення окислює всі азотисті сполуки до нітрату, але вимагає нагрівання зразка реагентом для перетравлення протягом 30 хвилин при 110 ° С, а потім перед аналізом охолодження до кімнатної температури. Це також важко автоматизувати в польових умовах.
Методи аналізу ChemScan
Оскільки органічний азот є дуже малим компонентом загального азоту в повністю нітрифікованих стічних водах, стандартний метод ChemScan використовуватиме суму індивідуальних результатів аналізу для аміаку-азоту (див. Метод №4l), азотно-азотного (див. Метод № 56) і нітрит-азот (Див. Метод № 57). Органічний азот можна оцінити переважно з концентрації нітриту та аміаку. Високий нітрит-азот свідчить про неповну нітрифікацію або денітрифікацію.
Зразки повинні бути отримані з проміжних точок в процесі видалення поживних речовин для контрольних застосувань. Індивідуальні значення та тенденції для аміаку, нітратів та нітритів у проміжних точках та точках вибірів стічних вод набагато більш повчальні щодо стану процесу, ніж значення TN.
Вимірювання ТН у сировинних стічних водах вимагатиме аналізу органічної фракції. Для цього застосування може бути використаний швидкий метод окислення УФ-персульфатом, але він вимагає додаткового часу циклу та витрат реагенту. Зразки сировинних стічних вод (особливо перед екрануванням, видаленням крупи, видаленням FOG та первинним очищенням) важко проаналізувати і мають сумнівну цінність. Загальне навантаження азоту на процес - це сума розчинного органічного азоту та аміаку, внесена вхідними стічними водами плюс будь-який азот, внесений осадом, що активується, та азотом з рециркуляційного потоку назад на етапах нітрифікації процесу обробки. Ідеальною початковою точкою вибірки для оцінки навантаження технологічного процесу є RAS та додавання рециркуляції до основного стоку. Якщо денітрифікація проводиться в початковій анаеробній зоні, окремим вимірюванням нітрату та нітриту у впливовому та стоковому середовищі в зону денітрифікації може бути цінним параметром для контролю процесу.
Аналізатор процесів ChemScan може вмістити зразки до 150 мг / л загальної кількості зважених твердих речовин і помутніння до 60 НТУ. Зразки, вилучені з точок в процесі обробки до вторинного освітлення, зазвичай перевищують ці тверді речовини або специфіки помутніння. Ці зразки потребують фільтрування або відстоювання перед аналізом для отримання зразка, що відповідає твердим речовинам ChemScan і мутності. ChemScan має мембранні фільтри з поперечним потоком та пористі пластичні циклічні фільтри, доступні для використання в системах он-лайн аналізаторів. Слід обрати пробні бали, щоб переконатися, що жир, олія та жири (FOG) будуть досить низькими, щоб не перешкоджати методу фільтрації зразків, вибраному для системи аналізатора.
