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1、碳化稻殼對氨氮的凈化效果分析 摘要:為了去除水中的氨氮元素,降低水體富營養(yǎng)化程度,本文以碳化稻殼作為吸附劑,采用室內(nèi)淋洗試驗研究的方法,通過對不同粒徑下碳化稻殼及碳化稻殼與不同材料混合物共同吸附氨氮過程的研究,探索了碳化稻殼對氨氮的吸附性能。旨在為開發(fā)利用碳化稻殼作吸附劑處理污水中氨氮提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明,隨著碳化稻殼粒徑的減小,吸附量逐漸增加,即碳化稻殼40目?60目?80目?100目,即減小碳化稻殼的粒徑可以增大碳化稻殼的吸附量,增強碳化稻殼的吸附能力; 關(guān)鍵詞:碳化稻殼;粒徑;廢水;氨氮
2、1.水污染現(xiàn)狀 隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,在經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的沖突中,環(huán)境問題己經(jīng)上升為全球問題,成為衡量一個國家或地區(qū)可持續(xù)發(fā)展程度的重要指標(biāo)。在環(huán)境問題中最為突出的是水污染問題。目前,我國有2/3的河流已經(jīng)被污染,其中海河流域水污染最為嚴(yán)重。水環(huán)境的惡化加劇了水資源的短缺,影響著人民群眾的身心健康,這已經(jīng)成為制約我國可持續(xù)發(fā)展的重要因素。 2.氨氮污染的危害4 氮、磷污染是指隨著人類對環(huán)境資源開發(fā)利用活動的日益增加,大量含氮、磷的各種洗滌劑、工業(yè)原料、農(nóng)業(yè)肥料的生產(chǎn)過程以及人體的排泄物等物質(zhì)排
3、入江河湖泊中,增加了水體營養(yǎng)負(fù)荷,其直接后果是引起水體的富營養(yǎng)化。 ?。?)生成氯化氰劇毒副產(chǎn)物。水中有氨及有機物存在時,加入氯后,將產(chǎn)生氯化氰。氯化氰在人體中迅速代謝生成氰化物CN-,世界衛(wèi)生組織在1993年提出的“飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則”中,指導(dǎo)值為70μg/L,在用氯和氯胺消毒的水中,檢出的氯化氰的濃度分別為0.4μg/L和1.6μg/L?! 。?)影響水中有機物的氧化效率。在處理受到污染的原水時,往往在常規(guī)水處理工藝后,繼之以臭氧--生物活性炭處理工藝。一般希望既能去除水中的有機物,又能去除水中的氨氮。氨氮
4、在生物活性炭濾池中在亞硝化菌及硝化菌的作用下,通過水中的溶解氧氧化,使之轉(zhuǎn)化成硝酸鹽,每氧化1mg/L氨氮,要消耗溶解氧4.57mg/L?! 。?)生物體產(chǎn)生不良的影響。氨氮污染物不僅造成水體生態(tài)系統(tǒng)功能紊亂,還將給生物體造成不良的影響。高濃度氨氮進入接納水體,將消耗水體中的溶解氧,造成水體缺氧,危害水生動物,致使水體出現(xiàn)惡臭味道、水質(zhì)下降。一些藻類的蛋白質(zhì)毒索,可富集在水產(chǎn)生物體內(nèi),并通過食物鏈?zhǔn)谷酥卸?。其中藍藻門的藻類毒性最強,污染范圍廣且最嚴(yán)重,產(chǎn)生的毒素危害魚和家畜。氨氮在水中微生物作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榛?/p>
5、態(tài)的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮,對人和生物的毒害作用更大?! ?.氨氮污染的治理技術(shù) 由于氨氮廢水對水體的不良影響,而使對其處理顯得日趨重要,去除水中的氮對緩解我國目前嚴(yán)峻的水體污染形勢有重要意義。目前,國內(nèi)外廢水脫氮方法有許多,主要有物理化學(xué)法、生物法和化學(xué)法?! ?.本項研究的目的與意義4 我國是世界上最大的水稻種植國家,據(jù)農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計,2005年我國稻谷產(chǎn)量18059萬噸,稻殼通常占稻谷的20%,照此計算,稻殼資源十分豐富。本文研究主要以碳化稻殼為吸附基質(zhì)探討其對生活污水中氨氮的去除效果,以期為我國研發(fā)廉價
6、、處理效果好的污水凈化劑提供基礎(chǔ)資料?! ?不同粒徑的碳化稻殼對污水中氨氮的凈化效果分析 5.140目的碳化稻殼對氨氮的凈化效果分析 由圖2可知,40目的碳化稻殼對氨氮的吸附量呈現(xiàn)增加后減少的趨勢,與20目的趨勢相同。在前4天,吸附量迅速增加。第5天與第4天的吸附量相同。由曲線圖的公式可以算出,第4.2天時,吸附量達到最大值。第6天以后,吸附量減少,第11天為最小值0.05mg/g?! ?.260目的碳化稻殼對氨氮的凈化效果分析 從圖3可以看出,60目下碳化稻殼對氨氮的吸附量繼續(xù)遵循上述趨勢。前4天吸
7、附量呈上升趨勢,并在第4天達到吸附量的最大值。隨后幾天里,吸附量不再增加,基本保持不變。7天后,吸附量隨時間不斷減小。和上圖比較,得知60目的碳化稻殼對氨氮的吸附量值比40目下的吸附量明顯升高?! ?.380目的碳化稻殼對氨氮的凈化效果分析 由圖可知,80目時碳化稻殼對氨氮的吸附量的變化趨勢與前面基本相似,但起伏并不如前面明顯。前3天吸附量呈上升趨勢,第4天、第5天的吸附量均不在變化,與第3天相同。第6,7,8天變化不大。第11天時,吸附量有所減少,為0.075mg/g。4 可以看到,80目的碳化稻殼對
8、氨氮的吸附量比60目的吸附量高出很多。由于80目的碳化稻殼的粒徑很小,磨的很細(xì)的固體會具有很大的比表面積,所以80目的碳化稻殼的吸附能力非常強?! ?.4100目的碳化稻殼對氨氮的凈化效果分析 由圖可見,100目的碳化稻殼對氨氮的吸附量的變化趨勢與80目的非常相似。前3天吸附量逐漸升高。隨后的六天,吸附量并無變化,均為0.078mg/g。在試驗的最后3天,吸附量有所下降?! 〗Y(jié)論 1.碳化稻殼吸附氨氮的過程中