NanoChem分子篩對高氨氮廢水去除效果的研究

更新時間：2014-02-26 10:32 來源：環(huán)境科學作者: 閱讀：1853

摘要：采用新型的離子吸附交換材料NanoChem分子篩，研究對高濃度氨氮的模擬廢水和實際垃圾滲濾液的去除效果。結(jié)果顯示，氨氮吸附符合Langmuir吸附等溫線，其中單位NanoChem分子篩吸附氨氮飽和濃度以N計算為364mg·g-1，對高濃度氨氮的吸附能力比天然沸石或者微孔分子篩強3～30倍。在間歇實驗中考察了操作參數(shù)對氨氮去除的影響，NanoChem分子篩20h后基本達到離子交換平衡；氨氮去除量隨著初始濃度的增加而增加，而去除率則隨著初始濃度的增加而減少；同時溶液初始pH值不但影響氨氮去除率還影響離子交換特性；再生前后氨氮去除效果變化不大，重復性強。動態(tài)連續(xù)流研究發(fā)現(xiàn)NanoChem分子篩能用于實際高濃度氨氮廢水的去除，去除率可達到100%。

關(guān)鍵詞：NanoChem分子篩，吸附容量，離子交換，高濃度氨氮，去除效果

水體中氨氮的來源是多方面的，而高濃度的氨氮主要來自于鋼鐵、石化、制藥等工業(yè)廢水，以及城市生活污水、農(nóng)業(yè)污水和垃圾滲濾液等。氨氮是水相中的主要形態(tài)，以非離子氨（NH3）和離子銨（NH4+）2種形式存在。氨氮加快湖泊和河流的水體富營養(yǎng)化，也給生活和工業(yè)廢水處理帶來很大的困難，因此廢水脫氮勢在必行。目前，氨氮已成為污水深度處理的重要指標之一。迄今，如何開發(fā)出經(jīng)濟有效的氨氮處理方法已成為水處理領(lǐng)域的研究難點。

目前，對于低濃度氨氮廢水處理，應(yīng)用較多的方法是折點氯化法、離子交換法、生物硝化和反硝化法等，高濃度氨氮廢水的處理常采用物化和生物組合工藝。生物法盡管有效，但氨氮的生物轉(zhuǎn)化作用緩慢，而常規(guī)的離子交換法多適用于中低濃度（＜500mg·L-1）氨氮廢水的處理，對于高濃度的氨氮廢水會因交換劑再生頻繁而造成操作困難。因此，探尋新型離子交換劑，增加其交換容量，提高吸附性能，延長使用周期，特別是采用納米分子篩進行氨氮去除的研究，已成為目前研究的熱點內(nèi)容。

本實驗中采用“納米”技術(shù)開發(fā)而成的新型離子交換材料“NanoChem分子篩”，對高濃度氨氮進行去除及回收利用研究，比較納米材料與一般離子交換材料的區(qū)別，探討納米離子交換材料的優(yōu)點，同時對實際垃圾滲濾液中高濃度氨氮有機廢水進行去除實驗分析，通過NanoChem工藝對垃圾滲濾液中高濃度的氨氮進行預處理，降低其氨氮濃度，以期為后續(xù)生物處理提供基礎(chǔ)。

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