पानी से अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने के लिए रासायनिक विधि और प्रक्रिया

1. अमोनिया नाइट्रोजन क्या है?

अमोनिया नाइट्रोजन से तात्पर्य मुक्त अमोनिया (या गैर-आयनिक अमोनिया, NH3) या आयनिक अमोनिया (NH4+) से है। उच्च pH मान मुक्त अमोनिया की उच्च मात्रा को दर्शाता है; इसके विपरीत, अमोनियम लवण की मात्रा अधिक होती है।

अमोनिया नाइट्रोजन पानी में पाया जाने वाला एक पोषक तत्व है, जो जल संवर्धन का कारण बन सकता है, और यह पानी में ऑक्सीजन का उपभोग करने वाला मुख्य प्रदूषक है, जो मछलियों और कुछ जलीय जीवों के लिए विषैला होता है।

जलीय जीवों पर अमोनिया नाइट्रोजन का मुख्य हानिकारक प्रभाव मुक्त अमोनिया है, जिसकी विषाक्तता अमोनियम लवण की तुलना में दर्जनों गुना अधिक होती है और क्षारीयता बढ़ने के साथ बढ़ती जाती है। अमोनिया नाइट्रोजन की विषाक्तता पूल के पानी के पीएच मान और तापमान से घनिष्ठ रूप से संबंधित है; सामान्यतः, पीएच मान और पानी का तापमान जितना अधिक होगा, विषाक्तता उतनी ही अधिक होगी।

अमोनिया का निर्धारण करने के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली दो लगभग समान संवेदनशीलता वाली रंगमापी विधियाँ हैं: पारंपरिक नेस्लर अभिकर्मक विधि और फिनोल-हाइपोक्लोराइट विधि। अमोनिया का निर्धारण करने के लिए अनुमापन और विद्युत विधियों का भी आमतौर पर उपयोग किया जाता है; जब अमोनिया में नाइट्रोजन की मात्रा अधिक होती है, तो आसवन अनुमापन विधि का भी उपयोग किया जा सकता है। (राष्ट्रीय मानकों में नाथ अभिकर्मक विधि, सैलिसिलिक अम्ल स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री और आसवन-अनुमापन विधि शामिल हैं।)

2. भौतिक और रासायनिक नाइट्रोजन निष्कासन प्रक्रिया

① रासायनिक अवक्षेपण विधि

रासायनिक अवक्षेपण विधि, जिसे एमएपी अवक्षेपण विधि भी कहा जाता है, में अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल में मैग्नीशियम और फॉस्फोरिक अम्ल या हाइड्रोजन फॉस्फेट मिलाया जाता है, जिससे अपशिष्ट जल में मौजूद NH4+ जलीय विलयन में मौजूद Mg+ और PO4- के साथ अभिक्रिया करके अमोनियम मैग्नीशियम फॉस्फेट अवक्षेपित करता है, जिसका आणविक सूत्र MgNH4P04.6H2O है। इस प्रकार अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने का उद्देश्य प्राप्त होता है। मैग्नीशियम अमोनियम फॉस्फेट, जिसे आमतौर पर स्ट्रुवाइट के नाम से जाना जाता है, का उपयोग खाद, मृदा योजक या भवन निर्माण संबंधी उत्पादों के लिए अग्निरोधी के रूप में किया जा सकता है। अभिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:

Mg++ NH4 + + PO4 – = MgNH4P04

रासायनिक अवक्षेपण के उपचार प्रभाव को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक पीएच मान, तापमान, अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता और मोलर अनुपात (n(Mg+) : n(NH4+) : n(P04-)) हैं। परिणामों से पता चलता है कि जब पीएच मान 10 होता है और मैग्नीशियम, नाइट्रोजन और फास्फोरस का मोलर अनुपात 1.2:1:1.2 होता है, तो उपचार प्रभाव बेहतर होता है।

मैग्नीशियम क्लोराइड और डिसोडियम हाइड्रोजन फॉस्फेट को अवक्षेपण एजेंट के रूप में उपयोग करते हुए, परिणामों से पता चलता है कि उपचार का प्रभाव तब बेहतर होता है जब पीएच मान 9.5 होता है और मैग्नीशियम, नाइट्रोजन और फास्फोरस का मोलर अनुपात 1.2:1:1 होता है।

परिणामों से पता चलता है कि MgC12+Na3PO4.12H20 अन्य अवक्षेपण एजेंट संयोजनों से बेहतर है। जब pH मान 10.0, तापमान 30℃, n(Mg+) : n(NH4+) : n(PO4-)= 1:1:1 होता है, तो 30 मिनट तक हिलाने के बाद अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन की द्रव्यमान सांद्रता उपचार से पहले 222 मिलीग्राम/लीटर से घटकर 17 मिलीग्राम/लीटर हो जाती है, और निष्कासन दर 92.3% होती है।

उच्च सांद्रता वाले औद्योगिक अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के उपचार के लिए रासायनिक अवक्षेपण विधि और तरल झिल्ली विधि का संयुक्त प्रयोग किया गया। अवक्षेपण प्रक्रिया के अनुकूलन की स्थिति में, अमोनिया नाइट्रोजन की निष्कासन दर 98.1% तक पहुँच गई, और फिर तरल फिल्म विधि द्वारा आगे के उपचार से अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता 0.005 ग्राम/लीटर तक कम हो गई, जो राष्ट्रीय प्रथम श्रेणी उत्सर्जन मानक के अनुरूप है।

फॉस्फेट की क्रिया के तहत अमोनिया नाइट्रोजन पर मैग्नीशियम (Mg+) के अलावा अन्य द्विसंयोजक धातु आयनों (Ni+, Mn+, Zn+, Cu+, Fe+) के निष्कासन प्रभाव का अध्ययन किया गया। अमोनियम सल्फेट अपशिष्ट जल के लिए CaSO4 अवक्षेपण-MAP अवक्षेपण की एक नई प्रक्रिया प्रस्तावित की गई। परिणामों से पता चलता है कि पारंपरिक NaOH नियामक को चूने से प्रतिस्थापित किया जा सकता है।

रासायनिक अवक्षेपण विधि का लाभ यह है कि जब अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल की सांद्रता अधिक होती है, तो जैविक विधि, ब्रेक पॉइंट क्लोरीनीकरण विधि, झिल्ली पृथक्करण विधि, आयन विनिमय विधि आदि जैसी अन्य विधियों का उपयोग सीमित हो जाता है। ऐसे में, रासायनिक अवक्षेपण विधि का उपयोग पूर्व-उपचार के लिए किया जा सकता है। रासायनिक अवक्षेपण विधि की निष्कासन दक्षता बेहतर है, यह तापमान से अप्रभावित रहती है और इसकी संचालन प्रक्रिया सरल है। मैग्नीशियम अमोनियम फॉस्फेट युक्त अवक्षेपित गाद का उपयोग मिश्रित उर्वरक के रूप में अपशिष्ट उपयोग को साकार करने के लिए किया जा सकता है, जिससे लागत का एक हिस्सा कम हो जाता है; यदि इसे फॉस्फेट अपशिष्ट जल उत्पन्न करने वाले कुछ औद्योगिक उद्यमों और खारे पानी का उत्पादन करने वाले उद्यमों के साथ संयुक्त रूप से उपयोग किया जाए, तो इससे औषधि लागत में बचत हो सकती है और बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग को सुगम बनाया जा सकता है।

रासायनिक अवक्षेपण विधि की एक कमी यह है कि अमोनियम मैग्नीशियम फॉस्फेट के घुलनशीलता उत्पाद की सीमा के कारण, अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता एक निश्चित स्तर पर पहुँचने के बाद, निष्कासन प्रभाव स्पष्ट नहीं होता और लागत बहुत बढ़ जाती है। इसलिए, रासायनिक अवक्षेपण विधि का उपयोग उन्नत उपचार के लिए उपयुक्त अन्य विधियों के साथ संयोजन में किया जाना चाहिए। इसमें अभिकर्मक की मात्रा अधिक होती है, कीचड़ की मात्रा अधिक उत्पन्न होती है और उपचार लागत अधिक होती है। रसायनों के प्रयोग के दौरान क्लोराइड आयनों और अवशिष्ट फॉस्फोरस के प्रवेश से द्वितीयक प्रदूषण आसानी से हो सकता है।

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② फूंक मारकर हटाने की विधि

ब्लोइंग विधि द्वारा अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने के लिए, अपशिष्ट जल के pH मान को क्षारीय किया जाता है, जिससे उसमें मौजूद अमोनिया आयन अमोनिया में परिवर्तित हो जाते हैं। इस प्रक्रिया में, मुक्त अमोनिया मुख्य रूप से मुक्त अमोनिया के रूप में मौजूद होता है, और फिर वाहक गैस के माध्यम से मुक्त अमोनिया को अपशिष्ट जल से बाहर निकाल लिया जाता है, जिससे अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने का उद्देश्य पूरा हो जाता है। ब्लोइंग की दक्षता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक pH मान, तापमान, गैस-द्रव अनुपात, गैस प्रवाह दर, प्रारंभिक सांद्रता आदि हैं। वर्तमान में, उच्च सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के उपचार में ब्लोइंग विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

लैंडफिल लीचेट से अमोनिया नाइट्रोजन को ब्लो-ऑफ विधि द्वारा हटाने का अध्ययन किया गया। यह पाया गया कि ब्लो-ऑफ की दक्षता को नियंत्रित करने वाले प्रमुख कारक तापमान, गैस-तरल अनुपात और पीएच मान थे। जब जल का तापमान 2590°C से अधिक होता है, गैस-तरल अनुपात लगभग 3500°C होता है और पीएच लगभग 10.5 होता है, तो 2000-4000 मिलीग्राम/लीटर तक की अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता वाले लैंडफिल लीचेट के लिए निष्कासन दर 90% से अधिक तक पहुंच सकती है। परिणामों से पता चलता है कि जब पीएच = 11.5, स्ट्रिपिंग तापमान 80°C और स्ट्रिपिंग समय 120 मिनट होता है, तो अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन की निष्कासन दर 99.2% तक पहुंच सकती है।

उच्च सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल की अपवाह दक्षता का अध्ययन प्रतिधारा अपवाह टॉवर द्वारा किया गया। परिणामों से पता चला कि पीएच मान में वृद्धि के साथ अपवाह दक्षता भी बढ़ती है। गैस-द्रव अनुपात जितना अधिक होगा, अमोनिया अपवाह द्रव्यमान स्थानांतरण की प्रेरक शक्ति उतनी ही अधिक होगी, और अपवाह दक्षता भी बढ़ेगी।

ब्लोइंग विधि द्वारा अमोनिया नाइट्रोजन को हटाना प्रभावी, संचालन में आसान और नियंत्रित करने में सरल है। ब्लोइंग विधि से निकलने वाली अमोनिया नाइट्रोजन को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अवशोषक के रूप में उपयोग किया जा सकता है, और उत्पन्न सल्फ्यूरिक एसिड को उर्वरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। वर्तमान में, ब्लोइंग विधि भौतिक और रासायनिक नाइट्रोजन निष्कासन के लिए एक आम तकनीक है। हालांकि, ब्लोइंग विधि की कुछ कमियां भी हैं, जैसे ब्लोइंग टावर में बार-बार स्केलिंग होना, कम तापमान पर अमोनिया नाइट्रोजन निष्कासन की कम दक्षता और ब्लोइंग गैस से होने वाला द्वितीयक प्रदूषण। उच्च सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के पूर्व-उपचार के लिए ब्लोइंग विधि को आमतौर पर अन्य अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल उपचार विधियों के साथ मिलाकर उपयोग किया जाता है।

③विघटन बिंदु क्लोरीनीकरण

ब्रेक पॉइंट क्लोरीनीकरण द्वारा अमोनिया निष्कासन की क्रियाविधि इस प्रकार है कि क्लोरीन गैस अमोनिया के साथ अभिक्रिया करके हानिरहित नाइट्रोजन गैस उत्पन्न करती है, और N2 वायुमंडल में निकल जाती है, जिससे अभिक्रिया प्रक्रिया दाईं ओर जारी रहती है। अभिक्रिया का सूत्र इस प्रकार है:

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

जब क्लोरीन गैस को अपशिष्ट जल में एक निश्चित स्तर तक मिलाया जाता है, तो पानी में मुक्त क्लोरीन की मात्रा कम हो जाती है और अमोनिया की सांद्रता शून्य हो जाती है। जब क्लोरीन गैस की मात्रा इस स्तर से अधिक हो जाती है, तो पानी में मुक्त क्लोरीन की मात्रा बढ़ जाती है, इसलिए इस स्तर को ब्रेक पॉइंट कहा जाता है और इस अवस्था में होने वाले क्लोरीनीकरण को ब्रेक पॉइंट क्लोरीनीकरण कहते हैं।

अमोनिया नाइट्रोजन ब्लोइंग के बाद ड्रिलिंग अपशिष्ट जल के उपचार के लिए ब्रेक पॉइंट क्लोरीनीकरण विधि का उपयोग किया जाता है, और उपचार प्रभाव सीधे तौर पर पूर्व-उपचार अमोनिया नाइट्रोजन ब्लोइंग प्रक्रिया से प्रभावित होता है। जब ब्लोइंग प्रक्रिया द्वारा अपशिष्ट जल में मौजूद अमोनिया नाइट्रोजन का 70% भाग हटा दिया जाता है और फिर ब्रेक पॉइंट क्लोरीनीकरण द्वारा उपचारित किया जाता है, तो अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन की द्रव्यमान सांद्रता 15 मिलीग्राम/लीटर से कम होती है। झांग शेंगली और अन्य ने 100 मिलीग्राम/लीटर की द्रव्यमान सांद्रता वाले कृत्रिम अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल को शोध वस्तु के रूप में लिया, और शोध परिणामों से पता चला कि सोडियम हाइपोक्लोराइट के ऑक्सीकरण द्वारा अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने को प्रभावित करने वाले मुख्य और गौण कारक क्लोरीन और अमोनिया नाइट्रोजन का मात्रा अनुपात, प्रतिक्रिया समय और पीएच मान थे।

ब्रेक पॉइंट क्लोरीनीकरण विधि में नाइट्रोजन निष्कासन की उच्च दक्षता होती है, निष्कासन दर 100% तक पहुँच सकती है, और अपशिष्ट जल में अमोनिया की सांद्रता शून्य तक कम हो सकती है। इसका प्रभाव स्थिर होता है और तापमान से अप्रभावित रहता है; इसमें कम उपकरण निवेश की आवश्यकता होती है, और परिणाम त्वरित और पूर्ण होते हैं; यह जल निकायों पर रोगाणुशोधन और कीटाणुशोधन का प्रभाव डालती है। ब्रेक पॉइंट क्लोरीनीकरण विधि का अनुप्रयोग क्षेत्र उन अपशिष्ट जल में है जहाँ अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता 40 मिलीग्राम/लीटर से कम है, इसलिए ब्रेक पॉइंट क्लोरीनीकरण विधि का उपयोग मुख्य रूप से अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के उन्नत उपचार के लिए किया जाता है। हालांकि, इसके सुरक्षित उपयोग और भंडारण की आवश्यकताएँ उच्च हैं, उपचार की लागत अधिक है, और उप-उत्पाद क्लोरैमाइन और क्लोरीनीकृत कार्बनिक पदार्थ द्वितीयक प्रदूषण का कारण बन सकते हैं।

④ उत्प्रेरक ऑक्सीकरण विधि

उत्प्रेरक ऑक्सीकरण विधि में, उत्प्रेरक की क्रिया के माध्यम से, एक निश्चित तापमान और दबाव के तहत, वायु ऑक्सीकरण द्वारा, सीवेज में मौजूद कार्बनिक पदार्थ और अमोनिया को CO2, N2 और H2O जैसे हानिरहित पदार्थों में ऑक्सीकृत और विघटित किया जा सकता है, जिससे शुद्धिकरण का उद्देश्य प्राप्त होता है।

उत्प्रेरक ऑक्सीकरण के प्रभाव को प्रभावित करने वाले कारकों में उत्प्रेरक की विशेषताएं, तापमान, प्रतिक्रिया समय, पीएच मान, अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता, दबाव, हिलाने की तीव्रता आदि शामिल हैं।

ओजोनयुक्त अमोनिया नाइट्रोजन के निम्नीकरण की प्रक्रिया का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चला कि pH मान बढ़ने पर, प्रबल ऑक्सीकरण क्षमता वाले एक प्रकार के HO रेडिकल का उत्पादन होता है, और ऑक्सीकरण दर में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। अध्ययनों से पता चलता है कि ओजोन अमोनिया नाइट्रोजन को नाइट्राइट में और नाइट्राइट को नाइट्रेट में ऑक्सीकृत कर सकता है। समय बीतने के साथ पानी में अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता कम होती जाती है, और अमोनिया नाइट्रोजन की निष्कासन दर लगभग 82% है। अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के उपचार के लिए CuO-MnO2-CeO2 का उपयोग मिश्रित उत्प्रेरक के रूप में किया गया। प्रायोगिक परिणामों से पता चलता है कि नवनिर्मित मिश्रित उत्प्रेरक की ऑक्सीकरण गतिविधि में उल्लेखनीय सुधार हुआ है, और उपयुक्त प्रक्रिया परिस्थितियाँ 255℃, 4.2MPa और pH=10.8 हैं। 1023mg/L की प्रारंभिक सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के उपचार में, अमोनिया नाइट्रोजन की निष्कासन दर 150 मिनट के भीतर 98% तक पहुँच सकती है, जो राष्ट्रीय द्वितीयक (50mg/L) निर्वहन मानक को पूरा करती है।

सल्फ्यूरिक अम्ल विलयन में अमोनिया नाइट्रोजन के अपघटन दर का अध्ययन करके ज़ियोलाइट समर्थित TiO2 फोटोकैटलिस्ट के उत्प्रेरक प्रदर्शन की जाँच की गई। परिणामों से पता चलता है कि TiO2/ज़ियोलाइट फोटोकैटलिस्ट की इष्टतम मात्रा 1.5 ग्राम/लीटर है और पराबैंगनी विकिरण के अंतर्गत अभिक्रिया का समय 4 घंटे है। अपशिष्ट जल से अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने की दर 98.92% तक पहुँच सकती है। पराबैंगनी प्रकाश के अंतर्गत उच्च लौह और नैनो-चीनी डाइऑक्साइड द्वारा फिनोल और अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने के प्रभाव का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चलता है कि जब 50 मिलीग्राम/लीटर सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन विलयन में pH = 9.0 का मान रखा जाता है, तो अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने की दर 97.5% होती है, जो कि अकेले उच्च लौह या चीनी डाइऑक्साइड की तुलना में क्रमशः 7.8% और 22.5% अधिक है।

उत्प्रेरक ऑक्सीकरण विधि के कई फायदे हैं, जैसे उच्च शुद्धिकरण क्षमता, सरल प्रक्रिया, कम जगह घेरना आदि, और इसका उपयोग अक्सर उच्च सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के उपचार में किया जाता है। इसमें एक चुनौती यह है कि उत्प्रेरक की हानि को कैसे रोका जाए और उपकरण को जंग से कैसे बचाया जाए।

⑤ विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण विधि

विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण विधि से तात्पर्य उत्प्रेरक गतिविधि वाले विद्युत ऑक्सीकरण का उपयोग करके जल में प्रदूषकों को हटाने की विधि से है। इसे प्रभावित करने वाले कारक हैं धारा घनत्व, प्रवेश प्रवाह दर, निकास समय और बिंदु विलयन समय।

परिसंचारी प्रवाह इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में अमोनिया-नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण का अध्ययन किया गया, जहाँ धनात्मक आवेश Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2 नेटवर्क विद्युत है और ऋणात्मक आवेश Ti नेटवर्क विद्युत है। परिणामों से पता चलता है कि जब क्लोराइड आयन सांद्रता 400 मिलीग्राम/लीटर, प्रारंभिक अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता 40 मिलीग्राम/लीटर, प्रवाह दर 600 मिलीलीटर/मिनट, धारा घनत्व 20 एमएल/सेमी और इलेक्ट्रोलाइटिक समय 90 मिनट होता है, तो अमोनिया नाइट्रोजन निष्कासन दर 99.37% होती है। इससे पता चलता है कि अमोनिया-नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण में अनुप्रयोग की अच्छी संभावनाएं हैं।

3. जैव रासायनिक नाइट्रोजन निष्कासन प्रक्रिया

① संपूर्ण नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण

संपूर्ण प्रक्रिया आधारित नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण एक प्रकार की जैविक विधि है जिसका वर्तमान में लंबे समय से व्यापक रूप से उपयोग किया जा रहा है। यह विभिन्न सूक्ष्मजीवों की क्रिया के अंतर्गत नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण जैसी प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से अपशिष्ट जल में मौजूद अमोनिया नाइट्रोजन को नाइट्रोजन में परिवर्तित करती है, जिससे अपशिष्ट जल उपचार का उद्देश्य प्राप्त होता है। अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने के लिए नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण की प्रक्रिया को दो चरणों से गुजरना पड़ता है:

नाइट्रीकरण अभिक्रिया: नाइट्रीकरण अभिक्रिया वायवीय स्वपोषी सूक्ष्मजीवों द्वारा पूर्ण की जाती है। वायवीय अवस्था में, अकार्बनिक नाइट्रोजन का उपयोग नाइट्रोजन स्रोत के रूप में NH4+ को NO2- में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है, और फिर इसे NO3- में ऑक्सीकृत किया जाता है। नाइट्रीकरण प्रक्रिया को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है। दूसरे चरण में, नाइट्राइट को नाइट्रिफाइंग जीवाणुओं द्वारा नाइट्रेट (NO3-) में परिवर्तित किया जाता है।

नाइट्रीकरण अभिक्रिया: नाइट्रीकरण अभिक्रिया वह प्रक्रिया है जिसमें नाइट्रीकरण करने वाले जीवाणु ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में नाइट्राइट नाइट्रोजन और नाइट्रेट नाइट्रोजन को गैसीय नाइट्रोजन (N2) में परिवर्तित करते हैं। नाइट्रीकरण करने वाले जीवाणु परपोषी सूक्ष्मजीव होते हैं, जिनमें से अधिकांश उभयलिंगी जीवाणु श्रेणी के होते हैं। ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में, वे नाइट्रेट में मौजूद ऑक्सीजन को इलेक्ट्रॉन ग्राही के रूप में और कार्बनिक पदार्थ (सीवेज में मौजूद कार्बनिक पदार्थ) को इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में उपयोग करके ऊर्जा प्राप्त करते हैं और स्वयं ऑक्सीकृत होकर स्थिर हो जाते हैं।

नाइट्रिफिकेशन और डीनाइट्रिफिकेशन इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों की पूरी प्रक्रिया में मुख्य रूप से एओ, ए2ओ, ऑक्सीडेशन डिच आदि शामिल हैं, जो जैविक नाइट्रोजन निष्कासन उद्योग में उपयोग की जाने वाली एक अधिक परिपक्व विधि है।

नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण की संपूर्ण विधि के कई लाभ हैं, जैसे स्थिर प्रभाव, सरल संचालन, द्वितीयक प्रदूषण का अभाव और कम लागत। हालांकि, इस विधि की कुछ कमियां भी हैं, जैसे अपशिष्ट जल में कार्बन/नाइट्रोजन अनुपात कम होने पर कार्बन स्रोत मिलाना आवश्यक होता है, तापमान की आवश्यकता अपेक्षाकृत सख्त होती है, कम तापमान पर दक्षता कम होती है, क्षेत्र बड़ा होता है, ऑक्सीजन की मांग अधिक होती है, और कुछ हानिकारक पदार्थ जैसे भारी धातु आयन सूक्ष्मजीवों पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं, जिन्हें जैविक विधि से उपचार शुरू करने से पहले हटाना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन की उच्च सांद्रता भी नाइट्रीकरण प्रक्रिया पर अवरोधक प्रभाव डालती है। इसलिए, उच्च सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के उपचार से पहले पूर्व-उपचार किया जाना चाहिए ताकि अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता 500 मिलीग्राम/लीटर से कम हो जाए। पारंपरिक जैविक विधि कम सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के उपचार के लिए उपयुक्त है जिसमें कार्बनिक पदार्थ होते हैं, जैसे घरेलू अपशिष्ट जल, रासायनिक अपशिष्ट जल आदि।

② एक साथ नाइट्रीकरण और डीनाइट्रीकरण (एसएनडी)

जब नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण एक ही रिएक्टर में साथ-साथ किए जाते हैं, तो इसे समकालिक पाचन विनाइट्रीकरण (SND) कहा जाता है। अपशिष्ट जल में घुली हुई ऑक्सीजन की मात्रा विसरण दर द्वारा सीमित होती है, जिससे सूक्ष्मजीवों के समूह या बायोफिल्म पर सूक्ष्म वातावरण क्षेत्र में घुली हुई ऑक्सीजन का प्रवणता उत्पन्न होता है। यह प्रवणता सूक्ष्मजीवों के समूह या बायोफिल्म की बाहरी सतह पर वायवीय नाइट्रीकरण करने वाले जीवाणुओं और अमोनिया उत्पन्न करने वाले जीवाणुओं के विकास और प्रसार के लिए अनुकूल होती है। समूह या झिल्ली में गहराई तक जाने पर घुली हुई ऑक्सीजन की सांद्रता कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप ऑक्सीजन रहित क्षेत्र बनता है जहाँ विनाइट्रीकरण करने वाले जीवाणुओं की प्रधानता होती है। इस प्रकार समकालिक पाचन और विनाइट्रीकरण प्रक्रिया होती है। समकालिक पाचन और विनाइट्रीकरण को प्रभावित करने वाले कारक पीएच मान, तापमान, क्षारीयता, कार्बनिक कार्बन स्रोत, घुली हुई ऑक्सीजन और गाद की आयु हैं।

कैरोसेल ऑक्सीकरण नाली में एक साथ नाइट्रीकरण/डीनाइट्रीकरण हो रहा था, और कैरोसेल ऑक्सीकरण नाली में वातित इम्पेलर के बीच घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता धीरे-धीरे कम होती गई, और कैरोसेल ऑक्सीकरण नाली के निचले हिस्से में घुलित ऑक्सीजन की मात्रा ऊपरी हिस्से की तुलना में कम थी। नाली के प्रत्येक भाग में नाइट्रेट नाइट्रोजन के निर्माण और खपत की दर लगभग बराबर है, और नाली में अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता हमेशा बहुत कम रहती है, जो यह दर्शाता है कि कैरोसेल ऑक्सीकरण नाली में नाइट्रीकरण और डीनाइट्रीकरण अभिक्रियाएं एक साथ होती हैं।

घरेलू अपशिष्ट के उपचार पर किए गए अध्ययन से पता चलता है कि CODCr जितना अधिक होगा, डीनाइट्रिफिकेशन उतना ही पूर्ण होगा और कुल नाइट्रोजन (TN) का निष्कासन उतना ही बेहतर होगा। नाइट्रिफिकेशन और डीनाइट्रिफिकेशन की एक साथ प्रक्रिया में घुलित ऑक्सीजन का प्रभाव बहुत अधिक होता है। जब घुलित ऑक्सीजन को 0.5~2 मिलीग्राम/लीटर पर नियंत्रित किया जाता है, तो कुल नाइट्रोजन निष्कासन का प्रभाव अच्छा होता है। साथ ही, नाइट्रिफिकेशन और डीनाइट्रिफिकेशन विधि से रिएक्टर की संख्या कम होती है, प्रतिक्रिया समय कम लगता है, ऊर्जा की खपत कम होती है, निवेश की बचत होती है और pH मान को स्थिर रखना आसान होता है।

③अल्प दूरी का पाचन और डीनाइट्रिफिकेशन

इसी रिएक्टर में, अमोनिया ऑक्सीकरण करने वाले जीवाणुओं का उपयोग वायवीय परिस्थितियों में अमोनिया को नाइट्राइट में ऑक्सीकृत करने के लिए किया जाता है, और फिर हाइपोक्सिया की स्थिति में कार्बनिक पदार्थ या बाहरी कार्बन स्रोत को इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में उपयोग करके नाइट्राइट का सीधा डीनाइट्रीकरण करके नाइट्रोजन का उत्पादन किया जाता है। अल्प-श्रेणी नाइट्रीकरण और डीनाइट्रीकरण को प्रभावित करने वाले कारक तापमान, मुक्त अमोनिया, पीएच मान और घुलित ऑक्सीजन हैं।

समुद्री जल रहित नगरपालिका सीवेज और 30% समुद्री जल युक्त नगरपालिका सीवेज के अल्प-श्रेणी नाइट्रीकरण पर तापमान का प्रभाव। प्रायोगिक परिणाम दर्शाते हैं कि: समुद्री जल रहित नगरपालिका सीवेज के लिए, तापमान बढ़ाने से अल्प-श्रेणी नाइट्रीकरण में सहायता मिलती है। जब घरेलू सीवेज में समुद्री जल का अनुपात 30% होता है, तो मध्यम तापमान की स्थितियों में अल्प-श्रेणी नाइट्रीकरण बेहतर ढंग से प्राप्त किया जा सकता है। डेल्फ़्ट प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय ने SHARON प्रक्रिया विकसित की है, जिसमें उच्च तापमान (लगभग 30-4090 डिग्री सेल्सियस) का उपयोग नाइट्राइट बैक्टीरिया के प्रसार के लिए अनुकूल है, जिससे नाइट्राइट बैक्टीरिया प्रतिस्पर्धा में पिछड़ जाते हैं, जबकि नाइट्रीकरण अभिक्रिया नाइट्राइट चरण में ही होती है।

नाइट्राइट बैक्टीरिया और नाइट्राइट बैक्टीरिया के बीच ऑक्सीजन के प्रति आकर्षण में अंतर के आधार पर, जेंट माइक्रोबियल इकोलॉजी प्रयोगशाला ने नाइट्राइट बैक्टीरिया को खत्म करने के लिए घुलित ऑक्सीजन को नियंत्रित करके नाइट्राइट नाइट्रोजन के संचय को प्राप्त करने के लिए ओएलएएनडी प्रक्रिया विकसित की।

अल्प-श्रेणी नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण द्वारा कोकिंग अपशिष्ट जल के उपचार के पायलट परीक्षण के परिणामों से पता चलता है कि जब प्रवेश जल में COD, अमोनिया नाइट्रोजन, TN और फिनोल की सांद्रता क्रमशः 1201.6, 510.4, 540.1 और 110.4 मिलीग्राम/लीटर होती है, तो औसत बहिर्वाह जल में COD, अमोनिया नाइट्रोजन, TN और फिनोल की सांद्रता क्रमशः 197.1, 14.2, 181.5 और 0.4 मिलीग्राम/लीटर होती है। संबंधित निष्कासन दरें क्रमशः 83.6%, 97.2%, 66.4% और 99.6% थीं।

अल्पकालीन नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण प्रक्रिया नाइट्रेट चरण से नहीं गुजरती, जिससे जैविक नाइट्रोजन निष्कासन के लिए आवश्यक कार्बन स्रोत की बचत होती है। कम कार्बन/नाइट्रोजन अनुपात वाले अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के लिए इसके कुछ विशेष लाभ हैं। अल्पकालीन नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण के लाभों में कम गाद, कम प्रतिक्रिया समय और रिएक्टर के आयतन में बचत शामिल हैं। हालांकि, अल्पकालीन नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण के लिए नाइट्राइट का स्थिर और दीर्घकालिक संचय आवश्यक है, इसलिए नाइट्रीकरण करने वाले जीवाणुओं की गतिविधि को प्रभावी ढंग से कैसे रोका जाए, यह महत्वपूर्ण हो जाता है।

④ अवायवीय अमोनिया ऑक्सीकरण

अवायवीय अमोनिया ऑक्सीकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें स्वपोषी जीवाणुओं द्वारा हाइपोक्सिया की स्थिति में अमोनिया नाइट्रोजन का नाइट्रोजन में प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण होता है, जिसमें नाइट्रस नाइट्रोजन या नाइट्रस नाइट्रोजन इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है।

तापमान और पीएच के एनामॉक्सीडाइल एक्स (anammoX) की जैविक गतिविधि पर पड़ने वाले प्रभावों का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चला कि इष्टतम अभिक्रिया तापमान 30℃ और पीएच मान 7.8 था। उच्च लवणता और उच्च सांद्रता वाले नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के उपचार हेतु अवायवीय एनामॉक्सीडाइल एक्स रिएक्टर की व्यवहार्यता का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चला कि उच्च लवणता ने एनामॉक्सीडाइल एक्स की गतिविधि को काफी हद तक बाधित किया, और यह अवरोध प्रतिवर्ती था। 30 ग्राम लीटर (NaCl) की लवणता के अंतर्गत, अनुकूलित न किए गए स्लज की अवायवीय एनामॉक्सीडाइल एक्स की गतिविधि नियंत्रण स्लज की तुलना में 67.5% कम थी। अनुकूलित स्लज की एनामॉक्सीडाइल एक्स की गतिविधि नियंत्रण स्लज की तुलना में 45.1% कम थी। जब अनुकूलित स्लज को उच्च लवणता वाले वातावरण से कम लवणता वाले वातावरण (बिना खारे पानी के) में स्थानांतरित किया गया, तो अवायवीय एनामॉक्सीडाइल एक्स की गतिविधि में 43.1% की वृद्धि हुई। हालांकि, उच्च लवणता वाले वातावरण में लंबे समय तक चलने पर रिएक्टर की कार्यक्षमता में गिरावट आने की संभावना रहती है।

परंपरागत जैविक प्रक्रिया की तुलना में, अवायवीय अमोनिया नाइट्रोजन निष्कासन एक अधिक किफायती जैविक तकनीक है जिसमें अतिरिक्त कार्बन स्रोत की आवश्यकता नहीं होती, ऑक्सीजन की मांग कम होती है, उदासीनीकरण के लिए अभिकर्मकों की आवश्यकता नहीं होती और कीचड़ का उत्पादन भी कम होता है। अवायवीय अमोनिया नाइट्रोजन निष्कासन की कमियां यह हैं कि इसकी प्रतिक्रिया गति धीमी होती है, रिएक्टर का आयतन अधिक होता है और कार्बन स्रोत इसके अनुकूल नहीं होता है। यह कम जैव अपघटनीयता वाले अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल की समस्या को हल करने में व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण है।

4. पृथक्करण और अधिशोषण द्वारा नाइट्रोजन निष्कासन प्रक्रिया

① झिल्ली पृथक्करण विधि

झिल्ली पृथक्करण विधि में झिल्ली की चयनात्मक पारगम्यता का उपयोग करके द्रव में मौजूद घटकों को चयनात्मक रूप से अलग किया जाता है, जिससे अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने का उद्देश्य प्राप्त होता है। इसमें रिवर्स ऑस्मोसिस, नैनोफिल्ट्रेशन, डीअमोनियाटिंग झिल्ली और इलेक्ट्रोडायलाइसिस शामिल हैं। झिल्ली पृथक्करण को प्रभावित करने वाले कारक झिल्ली की विशेषताएं, दबाव या वोल्टेज, पीएच मान, तापमान और अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता हैं।

दुर्लभ पृथ्वी धातु गलाने वाले संयंत्रों से निकलने वाले अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल की गुणवत्ता के आधार पर, NH4Cl और NaCl के कृत्रिम अपशिष्ट जल पर रिवर्स ऑस्मोसिस प्रयोग किया गया। यह पाया गया कि समान परिस्थितियों में, रिवर्स ऑस्मोसिस द्वारा NaCl को हटाने की दर अधिक है, जबकि NHCl द्वारा जल उत्पादन की दर अधिक है। रिवर्स ऑस्मोसिस उपचार के बाद NH4Cl को हटाने की दर 77.3% है, जिसका उपयोग अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के पूर्व-उपचार के रूप में किया जा सकता है। रिवर्स ऑस्मोसिस तकनीक ऊर्जा बचाती है, इसमें अच्छी ऊष्मीय स्थिरता है, लेकिन क्लोरीन प्रतिरोध और प्रदूषण प्रतिरोध कम है।

लैंडफिल लीचेट के उपचार के लिए जैव रासायनिक नैनोफिल्ट्रेशन झिल्ली पृथक्करण प्रक्रिया का उपयोग किया गया, जिससे मानक के अनुसार 85% से 90% पारगम्य तरल को बाहर निकाल दिया गया और केवल 0% से 15% सांद्रित सीवेज तरल और कीचड़ को ही कचरा टैंक में वापस भेजा गया। ओज़तुर्की एट अल. ने तुर्की के ओडेयेरी के लैंडफिल लीचेट का नैनोफिल्ट्रेशन झिल्ली से उपचार किया और अमोनिया नाइट्रोजन की निष्कासन दर लगभग 72% रही। नैनोफिल्ट्रेशन झिल्ली को रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली की तुलना में कम दबाव की आवश्यकता होती है और यह संचालन में आसान है।

अमोनिया-निवारण झिल्ली प्रणाली का उपयोग आमतौर पर उच्च अमोनिया नाइट्रोजन वाले अपशिष्ट जल के उपचार में किया जाता है। जल में अमोनिया नाइट्रोजन का संतुलन इस प्रकार होता है: NH4- + OH- = NH3 + H2O। संचालन के दौरान, अमोनिया युक्त अपशिष्ट जल झिल्ली मॉड्यूल के खोल में प्रवाहित होता है, और अम्ल-अवशोषक द्रव झिल्ली मॉड्यूल की पाइप में प्रवाहित होता है। अपशिष्ट जल का pH बढ़ने या तापमान बढ़ने पर, संतुलन दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है, और अमोनियम आयन NH4- मुक्त गैसीय NH3 में परिवर्तित हो जाता है। इस समय, गैसीय NH3 खोखले तंतु की सतह पर मौजूद सूक्ष्म छिद्रों के माध्यम से खोल में अपशिष्ट जल से पाइप में अम्ल-अवशोषक द्रव में प्रवेश कर सकता है, जो अम्ल विलयन द्वारा अवशोषित होकर तुरंत आयनिक NH4- में परिवर्तित हो जाता है। अपशिष्ट जल का pH 10 से ऊपर और तापमान 35°C से ऊपर (50°C से नीचे) बनाए रखें, ताकि अपशिष्ट जल में मौजूद NH4 निरंतर NH3 में परिवर्तित होकर अवशोषक द्रव में स्थानांतरित होता रहे। इसके परिणामस्वरूप, अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता लगातार कम होती गई। अम्ल अवशोषण द्रव अवस्था में केवल अम्ल और NH4- की उपस्थिति के कारण, एक अत्यंत शुद्ध अमोनियम लवण बनता है, जो निरंतर परिसंचरण के बाद एक निश्चित सांद्रता तक पहुँच जाता है, जिसे पुनर्चक्रित किया जा सकता है। एक ओर, इस तकनीक के उपयोग से अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने की दर में काफी सुधार होता है, वहीं दूसरी ओर, अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली की कुल परिचालन लागत में कमी आती है।

②इलेक्ट्रोडायलिसिस विधि

इलेक्ट्रोडायलाइसिस एक ऐसी विधि है जिसमें झिल्ली युग्मों के बीच वोल्टेज लगाकर जलीय विलयनों से घुले हुए ठोस पदार्थों को हटाया जाता है। वोल्टेज के प्रभाव से, अमोनिया-नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल में मौजूद अमोनिया आयन और अन्य आयन झिल्ली के माध्यम से अमोनिया युक्त सांद्रित जल में एकत्रित हो जाते हैं, जिससे ठोस पदार्थों को हटाने का उद्देश्य पूरा होता है।

इलेक्ट्रोडायलाइसिस विधि का उपयोग अमोनिया नाइट्रोजन की उच्च सांद्रता वाले अकार्बनिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए किया गया और इससे अच्छे परिणाम प्राप्त हुए। 2000-3000 मिलीग्राम/लीटर अमोनिया नाइट्रोजन वाले अपशिष्ट जल के लिए, अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने की दर 85% से अधिक हो सकती है, और 8.9% तक सांद्रित अमोनिया जल प्राप्त किया जा सकता है। इलेक्ट्रोडायलाइसिस के संचालन के दौरान खपत होने वाली बिजली की मात्रा अपशिष्ट जल में अमोनिया नाइट्रोजन की मात्रा के समानुपाती होती है। अपशिष्ट जल के इलेक्ट्रोडायलाइसिस उपचार पर पीएच मान, तापमान और दबाव का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, और इसका संचालन आसान है।

झिल्ली पृथक्करण के लाभ हैं अमोनिया नाइट्रोजन की उच्च पुनर्प्राप्ति, सरल संचालन, स्थिर उपचार प्रभाव और द्वितीयक प्रदूषण का अभाव। हालांकि, उच्च सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के उपचार में, अमोनिया रहित झिल्ली को छोड़कर, अन्य झिल्लियों में स्केल जमने और अवरोध उत्पन्न होने की संभावना अधिक होती है, और पुनर्जनन और बैकवाशिंग बार-बार करनी पड़ती है, जिससे उपचार लागत बढ़ जाती है। इसलिए, यह विधि पूर्व-उपचार या कम सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल के लिए अधिक उपयुक्त है।

③ आयन विनिमय विधि

आयन विनिमय विधि अमोनिया आयनों के प्रबल चयनात्मक अधिशोषण वाले पदार्थों का उपयोग करके अपशिष्ट जल से अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने की एक विधि है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले अधिशोषण पदार्थ सक्रिय कार्बन, ज़ियोलाइट, मोंटमोरिलोनाइट और विनिमय राल हैं। ज़ियोलाइट एक प्रकार का सिलिको-एल्यूमिनेट है जिसमें त्रि-आयामी स्थानिक संरचना, नियमित छिद्र संरचना और छेद होते हैं। इनमें से क्लिनोप्टिलोलाइट में अमोनिया आयनों के लिए प्रबल चयनात्मक अधिशोषण क्षमता और कम कीमत होती है, इसलिए इंजीनियरिंग में अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के लिए इसे आमतौर पर अधिशोषक पदार्थ के रूप में उपयोग किया जाता है। क्लिनोप्टिलोलाइट के उपचार प्रभाव को प्रभावित करने वाले कारकों में कण का आकार, आने वाले जल में अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता, संपर्क समय, पीएच मान आदि शामिल हैं।

अमोनिया नाइट्रोजन पर ज़ियोलाइट का अधिशोषण प्रभाव स्पष्ट है, इसके बाद रैनाइट का प्रभाव दिखता है, जबकि मिट्टी और सेरामाइट का प्रभाव नगण्य है। ज़ियोलाइट से अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने का मुख्य तरीका आयन विनिमय है, और भौतिक अधिशोषण प्रभाव बहुत कम है। सेरामाइट, मिट्टी और रैनाइट का आयन विनिमय प्रभाव भौतिक अधिशोषण प्रभाव के समान है। 15-35℃ के तापमान सीमा में तापमान बढ़ने के साथ चारों फिलर्स की अधिशोषण क्षमता कम हो गई, जबकि 3-9 के pH मान में वृद्धि के साथ यह बढ़ गई। 6 घंटे के दोलन के बाद अधिशोषण संतुलन प्राप्त हो गया।

लैंडफिल लीचेट से अमोनिया नाइट्रोजन को ज़ियोलाइट द्वारा सोखने की व्यवहार्यता का अध्ययन किया गया। प्रायोगिक परिणामों से पता चलता है कि प्रत्येक ग्राम ज़ियोलाइट की सीमित सोखने की क्षमता 15.5 मिलीग्राम अमोनिया नाइट्रोजन है। जब ज़ियोलाइट कणों का आकार 30-16 मेश होता है, तो अमोनिया नाइट्रोजन को सोखने की दर 78.5% तक पहुँच जाती है। समान सोखने के समय, मात्रा और ज़ियोलाइट कणों के आकार के तहत, अमोनिया नाइट्रोजन की सांद्रता जितनी अधिक होगी, सोखने की दर उतनी ही अधिक होगी। इस प्रकार, लीचेट से अमोनिया नाइट्रोजन को सोखने के लिए ज़ियोलाइट एक सोखने वाले पदार्थ के रूप में व्यवहार्य है। साथ ही, यह भी बताया गया है कि ज़ियोलाइट द्वारा अमोनिया नाइट्रोजन को सोखने की दर कम है, और व्यावहारिक संचालन में ज़ियोलाइट के लिए संतृप्ति सोखने की क्षमता तक पहुँचना मुश्किल है।

कृत्रिम ग्रामीण सीवेज में नाइट्रोजन, सीओडी और अन्य प्रदूषकों पर जैविक ज़ियोलाइट बेड के प्रभाव का अध्ययन किया गया। परिणामों से पता चलता है कि जैविक ज़ियोलाइट बेड द्वारा अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने की दर 95% से अधिक है, और नाइट्रेट नाइट्रोजन को हटाने की दर हाइड्रोलिक निवास समय से काफी प्रभावित होती है।

आयन विनिमय विधि में कम निवेश, सरल प्रक्रिया, सुविधाजनक संचालन, विष और तापमान के प्रति असंवेदनशीलता और पुनर्जनन द्वारा ज़ियोलाइट के पुन: उपयोग जैसे लाभ हैं। हालांकि, उच्च सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के उपचार में बार-बार पुनर्जनन की आवश्यकता होती है, जिससे संचालन में असुविधा होती है। इसलिए, इसे अन्य अमोनिया नाइट्रोजन उपचार विधियों के साथ संयोजित करना या कम सांद्रता वाले अमोनिया नाइट्रोजन अपशिष्ट जल के उपचार के लिए उपयोग करना आवश्यक है।

थोक 4A ज़ियोलाइट निर्माता और आपूर्तिकर्ता | एवरब्राइट (cnchemist.com)