Í vatnsplöntum eru fjarlægingaráhrif klórdíoxíðs á ammoníak köfnunarefni í hráu vatni í lágmarki. Aðalástæðan er sú að hvarfbúnaðurinn og viðbragðsskilyrði klórdíoxíðs og ammoníak köfnunarefnis takmarka skilvirkni þess. Eftirfarandi er sérstök greining:
Takmörkun hvarfbúnaðar
1. Klórdíoxíð (clo₂) er sterkt oxunarefni með sterka oxunargetu, en þegar ammoníak köfnunarefni er fjarlægt breytir það aðallega ammoníak köfnunarefni (NH₃-N) í köfnunarefni (N₂) eða önnur köfnunarefni sem innihalda efnasambönd með oxun. Hins vegar er viðbragðshraði klórdíoxíðs og ammoníak köfnunarefnis hægt og sértækni viðbragðsins er léleg. Sterk oxandi eiginleiki klórdíoxíðs gerir það að verkum að það hvarfast helst við lífræn efni með sterkari minnkandi eiginleika í vatni (svo sem fenólum, súlfíðum osfrv.) Frekar en ammoníak köfnunarefni. Sérstaklega þegar þorskurinn í hráu vatninu er mikill, er oxunargeta clo₂ neytt í miklu magni í niðurlægjandi lífrænum efnum, sem leiðir til minnkunar á markvissri fjarlægðargetu ammoníak köfnunarefnis. Aftur á móti getur klórunaraðferðin (með því að nota klór) oxað ammoníak köfnunarefni á áhrifaríkan hátt við köfnunarefni við viðeigandi aðstæður og þar með náð hærra fjarlægingarhlutfalli.
Viðbragðsskilyrði takmarkanir
Áhrif pH gildi: Oxunargeta klórdíoxíðs er breytileg við mismunandi sýrustig. Við súr eða hlutlausar aðstæður hefur klórdíoxíð sterka oxunargetu, en í raunverulegu kranavatnsmeðferðarferlinu getur pH gildi hrávatnsins verið hátt, sem mun draga úr oxunarvirkni klórdíoxíðs.
1.. Ófullnægjandi skammtar: Ef skammtur af klórdíoxíði er ófullnægjandi og getur ekki mætt stoichiometric hlutfallinu sem þarf til að oxa ammoníak köfnunarefni, verða fjarlægingaráhrif ammoníak köfnunarefnis verulega.
2. Ófullnægjandi viðbragðstími: Viðbrögð klórdíoxíðs og ammoníak köfnunarefnis taka ákveðinn tíma að klára. Ef búsetutími vatnsins er stuttur og viðbrögðin eru ófullnægjandi meðan á vatnsmeðferðarferlinu stendur mun það einnig leiða til lélegrar ammoníak köfnunarefnisáhrifa.
3.
4.. Ófullnægjandi vökvasöfnun: Viðbrögðin milli clo₂ og ammoníak köfnunarefnis krefjast nægilegs snertitíma, en meðferðarferli vatnsverksmiðjunnar miðar venjulega að skjótum hreinsun og HRT er stutt (svo sem aðeins nokkrar klukkustundir fyrir hefðbundna ferla), sem er erfitt að uppfylla fullar viðbragðskröfur.
Áhrif annarra þátta
1. flókin hrávatnsgæði: Hrá vatn getur innihaldið annað lífræn efni eða dregið úr efnum, sem mun keppa við klórdíoxíð og neyta mikið magn af klórdíoxíði og draga þannig úr magni klórdíoxíðs sem er tiltækt til oxunar ammoníaks köfnunarefnis.
2.. Takmörkun líffræðilegra aðgerða: Í sumum tilvikum er hægt að breyta ammoníak köfnunarefni í hráu vatni í nítratköfnunarefni með líffræðilegri nitrufication, en klórdíoxíð hefur takmarkað áhrif á líffræðilega nitriferíu og með mikilli ammoníak nítrógenþéttni, getur líffræðilega nitrificification ferli einnig verið hindrað.
3..
4.
Í stuttu máli er klórdíoxíð ekki árangursríkt til að fjarlægja ammoníak köfnunarefni úr hráu vatni, aðallega vegna viðbragðsaðferðar þess, viðbragðsaðstæðna og flókinna hrára vatnsgæða. Slæm áhrif klórdíoxíðs á að fjarlægja ammoníak köfnunarefni úr hráu vatni er afleiðing af samsettum áhrifum efnafræðilegra viðbragða, ferlisskilyrða og vatnsgæðaeinkenna og þarf að ná skilvirkri afneitun með samhæfðri hagræðingu margra tækni. Aftur á móti getur klórunaraðferðin eða önnur djúp meðferðarferli (svo sem ósonvirkt kolefnisferli) verið árangursríkara til að fjarlægja ammoníak köfnunarefni.