Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab an, dass die Ammoniak-Stickstoff-Verschmutzung einer der Hauptfaktoren für die Eutrophierung von Flüssen und Seen ist. Derzeit beträgt die jährliche Produktion von synthetischem Harnstoff und Ammoniak in China über 40 Millionen Tonnen. Die Herstellung verschiedener Ammoniak-Stickstoff-Produkte führt zur Einleitung großer Mengen Ammoniak-Stickstoff-Abwasser. Darüber hinaus entstehen durch die natürliche Abfallfermentation jährlich über 100 Millionen Tonnen Ammoniak-Stickstoff-Abwasser, was die Umwelt erheblich belastet.
Wirkung von Magnesiumoxid in der Behandlung von Ammoniak-Stickstoff-Abwasser
Magnesiumoxid ist ein Metalloxid, das in Wasser gelöst einen unlöslichen Niederschlag, Magnesiumhydroxid, bildet. In Ammoniak-Stickstoff-Abwasser verbindet sich NH4+ mit den OH–Ionen des Magnesium(OH)2 zu NH3. Unter Rühren oder Belüftung wird der Ammoniak-Stickstoff als NH3 aus dem Abwasser ausgetragen, wodurch der Ammoniak-Stickstoff entfernt wird.
Magnesiumoxid wirkt außerdem alkalisch.
MgO + H₂OMg(OH)₂
Mg(OH)₂ + NH₄ + NH₃↑ + H₂O + Mg₂+
Durch Rühren oder Belüften der Lösung löst sich NH₃ aus dem Abwasser, wodurch das Gleichgewicht positiv verschoben wird und sich das Magnesiumoxid auflöst. Dadurch wird das Ziel der Ammoniakstickstoffentfernung erreicht.
Auch die Temperatur beeinflusst die Reaktion. Mit steigender Temperatur nimmt die Löslichkeit des Gases ab, sodass höhere Temperaturen die Ammoniakverflüchtigung begünstigen.
① Die Wirkung der Zugabe von Magnesiumoxid und des Rührens zur Behandlung von Ammoniakstickstoff-Abwasser ist geringer als die der Belüftung unter gleichen Bedingungen.
② Die Wirksamkeit von Magnesiumoxid bei der Behandlung von Ammoniakstickstoff-Abwasser nimmt mit steigender Temperatur zu.
③ Bei Raumtemperatur steigt die Ammoniakstickstoffentfernungsrate in Ammoniakstickstoffabwasser mit zunehmender Magnesiumoxiddosis und Belüftungszeit. Bei einer Magnesiumoxiddosis von 2 g/l und einer Belüftungszeit von 2 Stunden erreicht die Ammoniakstickstoffentfernungsrate 99,66 %, was eine signifikante Ammoniakstickstoffentfernung darstellt.
Bei weiterer Erhöhung der Belüftungszeit und der Magnesiumoxiddosis verbesserte sich die Ammoniakstickstoffentfernungsrate jedoch nicht signifikant. Die optimalen Bedingungen für die Magnesiumoxidbehandlung von Ammoniakstickstoffabwasser sind eine Magnesiumoxiddosis von 2 g/l und eine Belüftungszeit von 2 Stunden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Magnesiumoxid kostengünstig ist und das nach der Behandlung von Ammoniakstickstoffabwasser verbleibende Magnesiumoxid kaum wasserlöslich ist und als Niederschlag ausgetragen wird. Daher verursacht Magnesiumoxid keine Sekundärverschmutzung des Abwassers und ist ein umweltfreundliches Mittel zur Wasseraufbereitung.