Технология плазменного разрядного синтеза нитрит-ионов для очистки сточных вод от водорастворимых соединений реакционного азота; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 335, № 5 - Цхе А. А. Анна Александровна; Мостовщиков А. В. Андрей Владимирович; Пилипец Н. В. Наталья Викторовна; Цхе А. А. Александр Алексеевич (2024, 2024)
В настоящее время критическая ситуация по содержанию водорастворимых соединений азота наблюдается в водоемах большинства стран. В мировой практике принято считать, что наиболее перспективным методом удаления соединений азота из сточных вод является анаммокс-технология, основанная на биохимическом процессе окисления аммония нитритом в бескислородных условиях. В общем виде в ходе бактериального анаммокса происходит рекомбинация нитрит-иона и иона аммония, в результате которой они превращаются в молекулярный азот. Однако анаммокс-бактерии отличаются низкой скоростью роста и требуют специфических условий выращивания. В качестве альтернативы бактериальной анаммокс-технологии предложена технология плазменного СВЧ-разрядного синтеза нитрит-ионов NO2 – из воздуха, осуществляемого в плазме СВЧ-разряда в плазмотроне магнетронного типа для очистки сточных вод от водорастворимых соединений реакционного азота. Уникальные возможности неравновесной низкотемпературной плазмы, как среды для протекания химических реакций, и, в частности, плазмы СВЧразряда, являются основой новых перспективных технологий. В условиях турбулентности СВЧ-разряда ионизированные молекулы азота N2 + и кислорода О2 –, приблизившись друг к другу, взаимодействуют, запуская лавинообразный каскад реакций с образованием двух молекул монооксида азота NО, что является пусковым для перехода из электронно-ударной стадии плазмохимических реакций в стадию лавинообразного фотолитического синтеза оксидов азота NОх. Исходя из результатов изучения концентрации конечных продуктов плазмохимических реакций в зоне СВЧ-разряда, преобладающее значение имеет синтез нитрит-ионов NO2 –. Проведены экспериментальные исследования воздействия полученного на выходе плазмотрона потока нитрит-ионов NO2 – на модельный раствор гидрата аммиака (NH4OH) в концентрации 150 мг/л. Наиболее оптимальным явилось время воздействия ионизированного газа на модельный раствор в течение 5 минут, эффективность удаления ионов аммония при этом составила 99,83 %. Таким образом, технология плазменного СВЧ-разрядного синтеза нитрит-ионов NO2 – может являться альтернативой биологической анаммокс-технологии и отличается простотой технической реализации