view in publisher's site

An integrated three-dimensional electrochemical system for efficient treatment of coking wastewater rich in ammonia nitrogen

Highlights•Ammonia-rich coking wastewater is treated by an integrated electrochemical system.•3DERs are responsible for partial removal of NH4+-N, NO3−-N and COD.•3DBERs convert NH4+-N to NO3−-N by nitrification.•3DBER-De eliminates NO3−-N by denitrification.•70.7% of TN and 55.8% of COD are removed at energy consumption of 1.29 kWh/m3.AbstractCoking wastewater is highly toxic and refractory industrial wastewater, and is thus extremely challenging to treat. Currently, most treatment technologies focus on degrading carbonaceous pollutants, while insufficient attention is placed on ammonium nitrogen (NH4+-N), the most important nitrogenous contaminant in coking wastewater and with a high biological toxicity. In the current study, we developed an integrated electrochemical system comprising two three-dimensional electrochemical reactors (3DERs), two three-dimensional biofilm electrode reactors (3DBERs) and one three-dimensional biofilm electrode reactor for denitrification (3DBER-De) to treat coking wastewater rich in NH4+-N. Our integrated system is able to remove 70.7% of total nitrogen (TN) at the low energy consumption of 1.29 kWh m−3, and can reduce COD by 55.8%. The 3DERs primarily degrade NH4+-N, nitrate nitrogen (NO3−-N), and COD by electrochemical redox reactions, while the 3DBERs convert residual NH4+-N to NO3−-N by fusing biofilm and electricity. Moreover, the 3DBER-De further eliminates NO3−-N by bio-electrochemical denitrification. The coking wastewater is purified as it flows through the integrated treatment system, with only a few hydrocarbon residuals detected that are able to be readily biodegraded by conventional biological treatments. The proposed 3DERs/3DBERs/3DBER-De system provides a new solution for coking wastewater with high concentrations of NH4+-N.Graphical abstractDownload : Download high-res image (258KB)Download : Download full-size image

یک سیستم الکتروشیمیایی سه‌بعدی یکپارچه برای تصفیه موثر آب فاضلاب coking در نیتروژن آمونیاک

Highlights: آمونیاک - غنی از آمونیاک با یک سیستم الکتروشیمیایی یکپارچه تصفیه می‌شود. ۳ DERs مسیول حذف نسبی (NH۴ + - N، NO - - N و COD هستند. ۳. ۳ DBERs (NH۴ + - N را به NO - - N به نیتروژن تبدیل می‌کند. ۳ DBER - دی نیترات زدایی (NO - زدایی)را حذف می‌کند. * % % TN و ۵۵.۸ % از COD در مصرف انرژی of کیلو وات ساعت / m۳.Abst ractCoking تصفیه شده‌اند و فاضلاب صنعتی بسیار سمی و refractory است و بنابراین برای درمان شدیدا چالش برانگیز است. در حال حاضر، بیشتر فن‌آوری‌های درمانی بر روی pollutants های کربن دار تمرکز دارند، در حالی که غلظت کافی در نیتروژن آمونیوم (NH۴ + - N)، مهم‌ترین آلاینده‌های nitrogenous در فاضلاب coking و سمیت سلولی بالا می‌باشد. در مطالعه حاضر، یک سیستم الکتروشیمیایی یکپارچه متشکل از دو رآکتور الکتروشیمیایی سه‌بعدی ایجاد کردیم (۳ DERs)، دو رآکتور الکترود بیوفیلم های سه‌بعدی (۳ DBERs)و یک رآکتور الکترود biofilm برای نیترات زدایی (۳ DBER - دی)برای تصفیه فاضلاب coking با NH (NH۴ + - N). سیستم یکپارچه ما قادر به حذف ۷۰.۷ % نیتروژن کل (TN)در مصرف انرژی پایین of کیلووات ساعت ۳ - ۳ است و می‌تواند COD تا ۵۵.۸ % را کاهش دهد. ۳ DERs عمدتا NH ۴ + N، نیتروژن نیترات (NO - - N)و COD با واکنش‌های اکسیداسیون - احیا الکترو شیمیایی است، در حالی که ۳ DBERs باقی مانده را با ترکیب بیوفیلم و الکتریسیته تبدیل به NO - N - N تبدیل می‌کنند. علاوه بر این، فرآیند ۳ DBER - دی متیل آمونیوم را با نیترات زدایی الکترو شیمیایی حذف می‌کند. فاضلاب coking هنگامی که از سیستم تصفیه یکپارچه عبور می‌کند تصفیه می‌شود و تنها تعداد کمی از باقی مانده‌های هیدروکربن تشخیص داده می‌شوند که می‌توانند به آسانی با درمان‌های بیولوژیکی مرسوم مورد استفاده قرار گیرند. سیستم ۳ DERs / ۳ DBERs / ۳ DBER - دی، یک راه‌حل جدید برای فاضلاب coking با غلظت‌های بالای NH ۴ + - hical فراهم می‌کند: تصویر با حجم بالا (۲۵۸ کیلوبایت)بارگیری: یک تصویر با اندازه کامل دانلود کنید.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.