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实验和模拟研究硝酸的比例转换从钢铁工业废水使用膜分离过程

Muppala巴拉1,之一Meena Vangalapati2
  1. M。理工大学的学生,化学工程系,AUCE (A),安得拉邦大学。P、印度
  2. 化学工程学系副教授AUCE (A),安得拉邦大学。P、印度
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文摘

硝酸盐是广泛应用于许多领域作为农业肥料,炸药,氧化剂的化学工业,食品防腐剂特别是治愈肉类。如果硝酸盐增加环境的范围显示许多危险和不良影响。需要转换的硝酸。在这项研究中TSS、TDS、BOD、COD和93%硝酸被发现的最高转换条件进行了优化。该模型方程的最终形式硝酸的比例转换是y = 0.93 (1 - e - 0.698 - t)。y =硝酸和t =转换转换时间百分比(人力资源)。模型与实验数据显示良好的协议通过生成平均绝对相对偏差(AARD)约为0.92±2.9%硝酸转换从钢铁工业废水利用膜分离过程。

关键字

膜分离、造型、平均绝对相对偏差,钢铁工业废水。

介绍

膜技术:

膜分离过程操作不加热,因此使用更少的能量比传统热分离过程,如蒸馏、升华和结晶。膜分离过程是广泛应用于制药行业,食品技术和生物技术
反渗透和电透析膜过程的重要例子。TDS的废水可以被反渗透。反渗透适用于去除离子和更大的物种从工业废水效率高(高达> 90%)、膜的堵塞硝酸盐经过长时间的使用和高资本成本的主要缺点是这个过程。反渗透膜过程适用于去除高盐浓度,以便处理废水可重用再处理。
硝酸盐[1]是自然存在于土壤、水和食物。自然、氮循环细菌氮转化为硝酸盐,被植物和纳入组织。动物吃植物使用硝酸生产蛋白质。硝酸返回到环境在动物的粪便,以及死后通过微生物降解的植物和动物。亚硝化单胞菌细菌的有氧行动[2]在氮循环转化成硝酸盐氮。硝酸盐广泛用作无机肥料[3]、爆炸物、氧化剂的化学工业,食品防腐剂特别是治愈肉类。自然过程硝酸的没有污染的广泛利用合成肥料和工业,人类排泄物,污水处理,牛渗流、肥料行业,炸药工业、城市垃圾和工业废水,特别是来自食品加工、发布不当治疗从工业废水、市政设施的原因是自然水、硝酸盐污染地下水系统以及大气。硝酸盐污染引起健康危害[4]像高铁血红蛋白症,损失血红蛋白的携氧能力,蓝婴综合症,头痛、头晕、呕吐、腹泻、呼吸困难孕妇对硝酸盐的影响更敏感由于自然增加血液的高铁血红蛋白水平在怀孕的后期开始在30周。硝酸盐进入到大气中,可以转换为一氧化二氮(一氧化二氮),温室气体是导致全球变暖,酸性沉积和其他二次污染物的形成。硝酸是富营养化的主要贡献者之一[5]的地表水。 The U.S. Environmental Protection Agency[6] (EPA) sets Maximum Contaminant Levels (MCLs) for nitrogen in public drinking water systems as 10 milligrams per liter (NO3 – N mg/l) and nitrites as one milligram per liter (NO2 –N mg/l). The World Health Organization (WHO) [7] has prescribed the maximum permissible limit of nitrate in drinking water as 50 mg per liter, while IS-10500 prescribes 45 mg per liter as the maximum permissible limit in drinking water.
在这项研究中,膜技术已经采用了钢铁行业废水的处理借助低成本陶瓷膜.Ceramic膜的粘土反过来非常便宜的比较与其他聚合物膜。
组装膜被安排在一个装置由两个坦克即澄清池和收集槽显示清楚。删除选中的硝酸盐比例从工业废水是由过程完成的。参数如pH值、接触时间、浓度的硝酸盐、TSS, 雷竞技网页版TDS、BOD和COD计算。

二世。材料和方法

转换的硝酸盐去除污染更重要钢铁工业废水含有更多量的硝酸盐。从钢铁行业废水收集。将硝酸盐转化为氮气使用膜分离过程。最后每一个人力资源收集的样本膜和硝酸盐估计,如图1所示。

治疗技术——膜技术:

采用膜技术作为技术去除硝酸盐的钢铁工业废水。制造的膜是用高岭土和其他成分,如表1中提到的。组装膜干了一段时间的24小时内,在马弗炉在900 6小时冷却15小时的马弗炉。水洗液的膜一直反复的灰膜上的内容。
图像

硝酸浓度估计

硝酸的浓度估计通过使用分光光度计[8]。这个过程使用的试剂是salfanilic酸、盐酸、甲基邻氨基苯甲酸盐和氢氧化钠。需要10毫升的废水和加1毫升salfanilic酸使重氮化形成硝酸盐。然后1毫升的2摩尔/ l盐酸加入提高反应速度和内容保存在摇晃5分钟完成重氮化反应[9]。在重氮化作用1毫升0.5%甲基邻氨基苯甲酸盐添加到显示的颜色。甲基邻氨基苯甲酸盐和硝酸盐反应出现在样本,形成棕色红色。这2毫升的2摩尔/ L添加氢氧化钠中和酸性性质和10毫升蒸馏水添加,和样品的颜色估计在490 nm spectrophotometrically硝酸的浓度。

硝酸的造型转换

为了描述硝酸转换从污水以下假设。传质系数是常数。硝酸扩散现象的转换生物质在有氧条件下来自腐烂的水果。建模的最终形式方程[10]获得了硝酸的转换
y = B (1-e-Dt)
在哪里
y =硝酸的比例转换。
T =(人力资源)和转换时间
B和D是方程常数。

三世。结果与讨论

硝酸的比例转换

随着反应进行,反硝化废水和硝酸盐转化成氮和释放到大气中。硝酸盐的浓度降低随着时间的进行,转换增加[11]。找到优化条件的转换比例是93%,它从9小时12小时保持不变。结果如表1和图2所示。
表1。随着时间的推移,硝酸盐转化比例
图像
图2。硝酸的比例转换
图像
图像

硝酸造型转换利用膜:

描述硝酸盐废水用膜的转换。硝酸盐被发现的转换比例最高93%,优化条件如表2。该模型方程的最终形式硝酸的比例转换[12]
y = 0.93 (1 - e - 0.698 - t)。
在哪里
y =硝酸的比例转换
t =(人力资源)和转换时间
模型与实验数据显示良好的协议通过生成平均绝对相对偏差(AARD)
约为0.94±2.9%硝酸转换从钢铁工业废水利用膜分离过程。

四。结论

硝酸盐被发现的转换比例最高93%的优化条件。该模型方程的最终形式硝酸的比例转换是y = 0.93 (1 - e - 0.698 - t)。y =硝酸和t =转换转换时间百分比(人力资源)。模型与实验数据显示良好的协议通过生成平均绝对相对偏差(AARD)约为0.94±2.9%硝酸转换从钢铁工业废水利用膜分离过程

引用

  1. 农学字幕新闻系列;部门的作物和土壤科学、农业和生命科学学院:康乃尔大学,2005年简报:2。
  2. {7-10-2012,http://en.wikipedia.org/wiki/Nitrosomonas}
  3. 埃迪,J.O. Lundberg Weitzberg, j科尔,奈杰尔·本杰明;微生物学,自然雷竞技苹果下载评论》:593 - 602页,2004年。
  4. 环境资料;海森29日开车,康科德,新罕布什尔州:新罕布什尔州环境服务部门,ARD-EHP-16 2006。
  5. m . Karydis;全球巢》杂志上。Vol.11(4): 373 - 390页,2009年。
  6. 美国环境保护署;土壤筛选指导技术背景文件:固体废物与应急办公室,华盛顿:EPA / 540 / R95/128 1996。
  7. 世界卫生组织;背景文件对于Drinking_waterQuality指南的发展来说,日内瓦,瑞士:WHOPress, /钻/ WSH / 07.01 / 16 /牧师/ 1 2011。
  8. 美联社卡瓦略,洛杉矶莱斯和F.X. Malcata;电子数据处理科学。,26, 347-351, (1998).Gail P. Edwards, James R. Pfafflin, Leonard H. Schwartz and Paul M. Lauren; Water Pollution Control Federation., vol.349(11): pp 1112-1116, 1962.
  9. 詹姆斯·r·Pfafflin盖尔·p·爱德华兹,伦纳德·h·施瓦茨和保罗·m·劳伦;水污染控制联邦。Vol.349 (11), pp1112 - 1116, 1962。
  10. n . Sree萨提亚Anil Kumar Juvvi官员叙利娅Prakesh之一Meena Vangalapati;印度生物技术杂志,下册(7):208 - 211页2012。
  11. Seshagiri Murikipudi之一Meena Vangalapati;化学技术印度杂志。vol.8(1): 2013页(8 - 10)。
  12. 之一Meena Vangalpati1, Sruthi Saladula Muppala巴拉;工程科学和研究技术的国际期刊,vol3(8), 2014年。