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沸石吸附与化学沉淀法联用处理氨氮废水研究

文婷  
【摘要】: 随着我国工业的发展,氨氮废水成为了较难处理的工业废水之一。氨氮浓度较高时易造成水体变黑发臭,还可产生强致癌物质亚硝胺,对人体健康造成较大危害。过量氨氮排入水体还将导致水体富营养化,破坏水体的生态平衡。因此氨氮废水的处理刻不容缓,必须找出切实可行的方法处理各种氨氮废水。 本文以氨氮浓度为100 mg/L左右的NH4C1模拟废水为研究对象,联合采用沸石吸附与化学沉淀法进行处理,并对沸石进行了表征。首先用天然沸石进行去除氨氮实验,考察沸石粒径、接触时间、沸石用量、振荡频率等因素对氨氮去除率的影响;其次采用改性沸石进行去除氨氮实验,考察改性时间、改性溶液浓度、改性温度、改性溶液用量及种类等对氨氮去除率的影响,测定改性沸石吸附等温线及沸石柱动态吸附穿透曲线;最后对沸石进行了再生,并用化学沉淀法处理再生液中氨氮,考察pH值、磷氮及镁氮配比对氨氮去除率的影响。 实验发现:在100 mL氨氮模拟废水中加入40目天然沸石4 g,温度为20℃,振荡频率为180r/min,氨氮去除率为30.73%。用钠盐对天然沸石改性可大大提高氨氮去除率,通过对比发现采用NaCl溶液效果最好,其最佳改性条件是:时间为3 h,浓度为60 g/L,温度为70℃,用量为25 mL溶液/g沸石。用改性后沸石处理此废水,氨氮去除率达85.55%。氨氮在沸石上的吸附等温线较好的符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,用Freundlich吸附等温式拟合实验数据更加理想。沸石饱和吸附容量为22.38 mg/g。沸石柱动态吸附达到穿透点时,BV=41,吸附氨氮量为3.36 mg/g。沸石再生恢复率为88.37%。用化学沉淀法处理再生液中氨氮的最佳条件为:pH=9.5,P:N=1:1,Mg:N=1.2:1,此时氨氮浓度由460 mg/L降为74.55 mg/L,氨氮去除率为83.79%。氨氮最终以磷酸铵镁形式被回收。


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