1. Hava sıyırmanın avantajları ve dezavantajları
Avantajları: Havayla sıyırma, basit işlemi, istikrarlı arıtma etkisi ve düşük altyapı ve işletme maliyetleri nedeniyle yüksek-konsantrasyonlu amonyak nitrojen atık suyunun arıtılmasında etkilidir ve bu da onu son derece pratik hale getirir.
Dezavantajları: Giriş ve çıkış suyu pH ayarlaması gerektirir; asit emilimi olmadan, sıyrılan amonyak gazı havayla birlikte atmosfere girerek ikincil kirliliğe neden olur; ve yüksek-sertlikteki atık su ciddi düzeyde kireçlenmeye maruz kalır.
2. Hava sıyırma işlemini etkileyen faktörler
1)pH
Sudaki amonyak nitrojeni çoğunlukla amonyak iyonları (NH4+) ile serbest amonyak (NH3) arasında denge halinde bulunur. Denge ilişkisi aşağıdaki gibidir:
NH4+ + OH- → NH3 + H2O (1)
Denklem (1) pH'dan etkilenir. PH yüksek olduğunda denge sağa kayar ve daha büyük oranda serbest amonyak oluşur. PH 11 civarında olduğunda serbest amonyak yaklaşık %90'ı oluşturur.
2) Sıcaklık
Amonyak ve amonyak iyonları arasındaki yüzde dağılımı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
Ka=Kw / Kb=(CNH3·CH+) / CNH4+ (2)
Formül (2)'den görülebileceği gibi pH, sudaki serbest amonyak yüzdesini etkileyen ana faktörlerden biridir. Ayrıca sıcaklık reaksiyonun (1) dengesini de etkiler; sıcaklık arttıkça denge sağa kayar. İlgili veriler, pH 10'dan büyük olduğunda ayrışma oranının %80'in üzerinde olduğunu ve pH 11'e ulaştığında ayrışma oranının sıcaklıktan minimum etkiyle %98'e kadar yüksek olduğunu göstermektedir.
3) Gaz-Sıvı Oranı:
Gaz-sıvı oranı, havanın (buhar) sıyırma hedefine (amonyak-atık su içeren) hacim oranını ifade eder.
Amonyağın sudan atmosfere transferini iki faktör etkiler: birincisi su-hava arayüzündeki yüzey gerilimidir; diğeri ise arayüzdeki amonyak konsantrasyonu farkındaki yüzey geriliminin en küçük olması ve bunun sonucunda gaz halindeki amonyağın en büyük salınımına yol açmasıdır. Su damlacıkları oluşması durumunda aktarılan gaz halindeki amonyak miktarındaki artış çok az olacaktır. Bu nedenle tekrar tekrar su damlacıkları oluşturmak, amonyağın soyulmasında yardımcı olur. Amonyak nitrojeninin sudaki ve atmosferdeki konsantrasyon farkı, gaz halindeki amonyağın transferinde itici güçtür. Su damlacıklarının etrafındaki amonyak nitrojen konsantrasyonunu en aza indirmek için havanın hızla sirküle edilmesi gerekir. Su damlacıklarını düşük konsantrasyonda gaz halinde amonyak içeren havayla karıştırmak, amonyak salınımını hızlandırmaya yardımcı olur.
Belirli bir atık su hacmi için, gaz hacminin arttırılması kütle transfer itici gücünü arttırır, bu da amonyak nitrojeninin sıyırma işlemi için faydalıdır. Bununla birlikte, aşırı büyük gaz hacimleri ve hızları, atık suyun ambalaj malzemesi boyunca normal akışını engelleyecek, hatta aşağı doğru akmasını önleyerek su baskınına yol açacaktır. Bu nedenle, belirli bir atık su hacmi için, minimum sıvı-/-gaz oranı, taşkın gazı hızı tarafından kontrol edilir; ancak, giriş hacmi küçük olduğunda büyük miktarda enerji tüketir, dolayısıyla amonyak nitrojen sıyırma işlemleri genellikle gaz-/sıvı oranını 3000 civarında kontrol eder.