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發布時間:2021-08-05 07:34  
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改性沸石吸附低濃度氨氮廢水及其脫附的研究
采用氯化鈉溶液對某地天然沸石改性,以低濃度氨氮廢水為處理對象,比較了天然沸石和改性沸石的吸附等溫線、吸附動力學和動態吸附,并進行了改性沸石的動態脫附研究。結果表明,沸石的平衡吸附量隨著平衡濃度的增大而增大;Freundlich方程比Langmuir方程更好地描述沸石吸附低濃度氨氮廢水的行為,改性沸石比天然沸石具有更大的吸附氨氮能力。假二級方程很好地擬合沸石吸附動力學實驗數據。裝填105 g的改性沸石吸附柱有效處理20 mg/L氨氮的廢水量為40 L,是裝填相同質量天然沸石吸附柱的2.67倍,出水氨氮濃度小于5 mg/L。用含氯化鈉和氫氧i化鈉的溶液脫附改性沸石吸附柱吸附的氨氮,脫附率為95.2%。
氨氮是水體中氮的主要形態之一,是水體富營養化的一種主要污染物。在水污染較嚴重的地區,執行越來越嚴格的標準,如江蘇省在太湖地區污水處理廠氨氮排放限值執行5 mg/L的標準(DB32/1072-2007)。太湖流域不少污水處理廠面臨提標的問題,需要強化氨氮的去除。因此,有必要研究既經濟又有效的低濃度氨氮去除方法。由于沸石資源在我國儲量豐富、成本低廉,利用沸石處理廢水中低濃度氨氮無疑是一種有前景的方法。天然沸石可以有效吸附廢水中的氨氮,但由于天然沸石的吸附容量較小,再生頻繁,影響其大規模應用。近年來,國內研究人員研究天然沸石改性,取得了較好的效果,但這些研究針對較高濃度的氨氮廢水。

不同產地粉末狀沸石去除水中低濃度氨氮性能比較
通過靜態試驗比較了不同產地粉末狀沸石去除水中低濃度氨氮的性能.結果表明,不同產地粉末狀沸石對氨氮的吸附性能差別較大,按吸附容量由高到低依次為:縉云沸石≈阜新沸石>信陽沸石>赤峰沸石;不同產地的粉末狀沸石對氨氮的去除率達到蕞大時的pH值不同,縉云沸石和阜新沸石在pH值為6時對氨氮的去除率蕞高,信陽沸石和赤峰沸石則在pH值分別為8和10時蕞高.對沸石吸附前、后水中離子濃度的測定結果表明,沸石吸附氨氮不會增加水中有害離子的濃度,用于對飲用水的處理是可行的.
氨氮為微污染水源水中的常見污染物,其含量多在5 mg/L以下,常規工藝對其基本無去除作用。沸石對氨氮具有很強的選擇吸附能力,且比表面積越大吸附能力越強。但已有的研究多集中在顆粒狀沸石對水中較高濃度氨氮的吸附處理上,而對粉末狀沸石去除水中低濃度氨氮的研究報道尚不多見。為此,筆者對比了不同產地的4種粉末狀沸石對模擬微污染地表水中低濃度氨氮的吸附性能,同時考察了pH值和水中的共存陽離子對氨氮去除率的影響,以及經沸石吸附后水中離子濃度的變化情況,以期為沸石的選擇提供依據。

沸石對生活污水氨氮處理的優勢
沸石對生活污水氨氮處理的優勢 選擇沸石去除氨氮主要是利用沸石對陽離子的選擇換吸附能力以及可以再生的特性。沸石的選擇換吸附能力既要依靠表面的色散力,也要依靠內部較大的靜電力。由于沸石晶格孔穴中分布有陽離子,部分結構也具有負電荷,從而形成強大的電場,吸附能力很強,因此對氨氮具有較大的吸附效應。此外,沸石還具有強大的離子交換性能。沸石孔穴的直徑為0.6-1.5nm,而銨離子直徑約為0.286nm,這就使得離子態的氨氮能夠通過沸石中的孔穴和通道到達沸石表面,與沸石晶格中的Ca2 、Na 等陽離子發生交換,將其置換下來,使水中的氨氮量減少。為了更好地去除廢水中的氨氮,可以對沸石進行改性來提高沸石對氨氮的吸附能力。 另外,通過實驗結果表明,沸石的粒徑大小對氨氮的吸附效果有顯著的影響。天然沸石的粒徑越小,濾液中氨氮的濃度越低,沸石對污水中氨氮的去除能力越高,其中粒徑1-2mm的天然沸石對氨氮的吸附率變化范圍相比粒徑3-5mm的天然沸石可提高近20%。這是因為其它因素相同的實驗條件下,沸石的粒徑越小,其單位面積的沸石與污水水樣的接觸面積就越分散,比表面積相對越大,水中的分子態和離子態氨氮更容易與沸石接觸,吸附交換的速率就越大。而粒徑較大的沸石易達到動態吸附平衡,對氨氮的吸附效果相對較差,吸附容量較低,氨氮去除率就越低。 總之,沸石是一種效果穩定、綠色環保的水處理吸附劑,經改性后的沸石性能好、處理,適合用于綜合治理污水等工程,具有較強的廢水污染物處理能力,如對生活污水中的磷化物,工業廢水中的重金屬離子、有機物等污染物有明顯的去除效果,因此符合我國環保發展理念,值得開發與推廣應用。

天然沸石在農業上提高磷的釋放能力
沸石本身含磷很少,有的沸石只含有微量的磷,但沸石或沸石交換體通過沸石上的吸附性陽離子和磷礦石中的Ca2 進行交換以重新釋放石灰性土壤中累積的難溶性磷。
斜發沸石可使磷肥緩慢釋放岀來;銨飽和沸石可以改善土壤供磷狀況,提高磷肥利用率,其溶解石灰性土壤中難溶性磷的能力是對照的4.8~12.9倍,使土壤有效磷増加。在南方酸性土壤上,土壤對磷的固定能力比較強,磷肥有效性低。
如果將沸石和磷礦粉混合施用,一方面可減少速i效磷被鐵和鋁圊定;另一方面又可以促進磷礦石中磷的釋放,效果優于過磷酸鈣;但在酸性較強的土壤上,因沸石有次生固磷作用,土壤有效磷增加不明顯。在堿性土壤上,沸石可減少水溶性磷轉化為磷酸八鈣。
沸石可吸收水溶性和弱酸溶性磷,沸石施入土壤后可明顯増加土壤的吸磷量,沸石增加的吸磷量有60%~80%是很容易釋放的,所以沸石的施用不但不會造成土壤有效磷的固定,而且還可以促進土壤有效磷的釋放。
但沸石吸附的陽離子種類不同,其釋放難溶性磷的能力也相差較大。各種陽離子釋磷能力依次為Al-沸石>Na-沸石>NH-沸石>K-沸石>Mg-沸石>Ca-沸石。
