Využití ozonizace k intenzifikaci nitrifikačních a dentrifikačních procesů.

Martina Jablonková

Doctoral thesis

Application of Ozonation to Intensify Nitrification and Denitrification Processes.

Abstract:

Dusík, spolu s fosforem, patří mezi nejdůležitější makrobiogenní prvky a je nezbytný pro rozvoj mikroorganismů. Významným zdrojem organických i anorganických sloučenin dusíku ve vodách jsou splaškové odpadní vody a průmyslové odpadní vody z výroby dusíkatých látek. V povrchové vodě se většina amoniaku (NH3) nachází ve formě amonných kationtů (NH4+). Tohoto poznatku lze využít v procesu čištění odpadních vod. Disertační práce je zaměřena na možné využití ozonizace při úpravě a čištění vod znečištěných nadměrným množstvím dusíkatých látek, a její následné aplikaci v kombinaci s AOPs (pokročilými oxidačními procesy). V rešeršní části jsou popsány a rozčleněny mechanické procesy ozonizace včetně jejich použití. V další části je znázorněna biologická čistírna odpadních vod, procesy nitrifikace, denitrifikace a koloběh dusíku v biologické ČOV. V experimentální části bylo prováděno měření amoniakálního dusíku v odpadních vodách. Stanovení amoniakálního dusíku bylo provedeno pomocí metody s Nesslerovým činidlem. Měření bylo prováděno za plného provozu biologické čistírny odpadních vod, kde se úbytek amoniakálního dusíku sledoval v čase, za dané teploty aza daný čas a pH při různých dávkách ozonu. Během měření se projevily faktory jako teplota, pH nebo koncentrace O3. Výsledné doporučení použití technologie ozonizace tedy bylo v 60 % případů. Můžeme také říci, že s rostoucí koncentrací Namon (>30 mg·l-1 při dávce O3 = 30 g·m-3) se také projevuje vysoká účinnost procesu ozonizace. Přestože již bylo mnoho napsáno, stále je proces ozonizace novým technologickým postupem, který má v porovnání s klasickými používanými metodami své klady a zápory. Důkladné sledování procesu ozonizace z hlediska jeho účinků je tedy do budoucna nezbytné.

Abstract:

Nitrogen along with phosphor belongs to the most important elements and it’s essential for development of microorganisms. Significant source of organic as well as inorganic nitrogen compounds in water is sewage and industrial sewage water from production of nitrogenic substances. In the surface water is majority of ammonia (NH3) in the form of ammonium cations (NH4+). This knowledge can be used in the process of water treatment. Dissertation is focused on possible usage of ozonation for treatment and purification of water, that is contaminated by excessive amount of nitrogenic substances and it’s subsequent application in the combination with AOPs (advanced oxidation processes). In the research part are described and divided ozonation mechanic processes including their usage. In the other part are represented biological sewage treatment plant, nitrification processes, denitrification and nitrogen circulation in water treatment plant. In the experimental part measuring of ammonia nitrogen in sewage has been done. Measuring of ammonia nitrogen has been done by method with Nessler reagent. The measuring has been done during full operation of biological sewage treatment plant, where decrease of ammonia nitrogen has been watched in time at specific pH and temperature in various concentrations of batched ozone. Factors such as temperature, pH or O3 concentrations has occurred during the measurement. Recommendation for the use of ozone technology was therefore in 60% of cases. Also, we can say that increasing concentration of Namon (> 30 mg·l-1 at the dose of O3 = 30 g·m-3) leads to higher efficiency of the ozonation process. Although already a lot has been written, the ozonation process is still new technological procedure that has its pros and cons compared to classic used methods. Thorough observation of ozonization process is necessary in the future with respect to its effects.

Keywords

Ozon, ozonizace, AOPs, nitrifikace, denitrifikace, ČOV

Keywords

Ozone, ozonation, AOPs, nitrification, denitrification, water treatment plant

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 9. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 5. 4. 2018
• Supervisor: Radmila Kučerová
• Reader: Jiří Batěk, Silvie Heviánková, Mária Kušnierová

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Nerostné suroviny / Úpravnictví