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《沸石吸附氨氮技術(shù)探究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、沸石吸附氨氮技術(shù)探究進(jìn)展摘要：介紹了沸石脫除氨氮的原理和再生機(jī)制，綜述了國內(nèi)外應(yīng)用沸石在改良常規(guī)污水處理工藝、作為氨氮污水處理系統(tǒng)的介質(zhì)與最終出水的氨氮控制環(huán)節(jié)等方面的研究進(jìn)展。煉油催化劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水氨氮濃度高，先后試驗(yàn)了多種處理方法，但水中的氨氮很難達(dá)標(biāo)。研究經(jīng)濟(jì)合理的工藝去除催化劑生產(chǎn)污水中的氨氮是緊迫而實(shí)際的。沸石吸附可作為組合工藝予以試驗(yàn)。關(guān)鍵詞：沸石污水處理氨氯氨氮對(duì)人體和水體具有一定的危害，水質(zhì)指標(biāo)中氨氮是引起水體富營養(yǎng)化和環(huán)境污染的一種重要污染物。去除污水中氨氮的方法有生物硝化法、氣體吹脫法和離子交換法”等
2、.生物法無污染，耗能低，但其轉(zhuǎn)換作用緩慢，去除難于徹底；氣體吹脫法工藝簡單，投資少，但易造成二次污染；而離子交換法卻沒有以上不足，且反應(yīng)過程穩(wěn)定、易控，吸附劑可再生利用，處理成本較低，特別是使用沸石作為吸附劑時(shí).沸石具有穩(wěn)定的硅氧四面體結(jié)構(gòu)、大小均一的寬闊空間和連通孔道，能夠吸附大量的氨氮，因此被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的去除氨氮吸附劑?。鑒于沸石有著良好的吸附與離子交換性能，而我國是世界上少數(shù)幾個(gè)富產(chǎn)沸石的國家之一,美、日等發(fā)達(dá)國家已將沸石應(yīng)用在污水處理、特效干燥劑、土壤飼料改良劑等方面，而我們大部分停留在出賣原礦為主甚至干脆閑置不
3、用。因此加強(qiáng)對(duì)沸石的開發(fā)和利用研究非常必要。沸石脫氨氮技術(shù)是近年來引起人們重視的一種生物物化相結(jié)合實(shí)現(xiàn)污水脫氨氮的新技術(shù)，這一技術(shù)就是把沸石對(duì)鞍根離子的選擇性吸附能力和生物硝化反硝化結(jié)合起來，加強(qiáng)生物脫氨氮系統(tǒng)的性能和效率一、沸石對(duì)污水中氨氮的去除機(jī)理沸石是具有四面體骨架結(jié)構(gòu)的多孔性含水硅鋁酸鹽晶體，有良好的吸附及離子交換性能；同時(shí)沸石比表面積大，對(duì)微生物無毒害，易于附著微生物作為生物載體。生物沸石脫氨氮工藝中，一方面沸石用于生物載體富集硝化菌；另一方面沸石通過離子交換作用吸附水中的鐵，還有很重要的一方面就是沸石表面生物膜中的硝
4、化菌將吸附在沸石上的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，形成了一個(gè)自我吸收、自我消化的循環(huán)過程。通過生物方式不但能使沸石不斷得到再生，還能提高脫氨氮的硝化性能,利用微生物作用有效地去除氨氮。此時(shí)，沸石得以全部或者部分自我再生，可以繼續(xù)循環(huán)使用。生物沸石脫氨氮過程實(shí)質(zhì)是化學(xué)吸附、離子交換和生物硝化三個(gè)過程。沸石孔徑一般在0.4nm左右，大于這個(gè)孔徑的分子和離子將不能進(jìn)入，而NH4+的離子半徑為0.286nm,很容易進(jìn)入沸石晶穴內(nèi)部進(jìn)行離子交換，沸石對(duì)氨氮具有很強(qiáng)的選擇性吸附能力，其交換能力遠(yuǎn)大于活性炭和離子交換樹脂。利用沸石的離子交換吸附能力去除污
5、水中的氨氮包括：吸附階段和沸石再生階段，沸石再生可分為化學(xué)再生法和生物再生法?；瘜W(xué)再生法：用堿或鹽溶液（NaOH、NaCl）處理吸附飽和的沸石，以溶液中的Na+或Ca2+交換沸石上的NH4+,使沸石恢復(fù)對(duì)氨的交換容量。生物再生法：應(yīng)用沸石作為微生物載體，使硝化細(xì)菌附于其表面生長，這樣由于硝化細(xì)菌的作用，水相中氨氮濃度逐漸降低，促使交換平衡發(fā)生逆轉(zhuǎn)，已被交換吸附在沸石上的NH4+被水中其他陽離子交換下來，被硝化細(xì)菌利用。這樣沸石的離子交換容量得到了恢復(fù)。沸石再生最常用的方法是化學(xué)法，但用該法再生沸石成本太高，且再生系統(tǒng)復(fù)雜。因此，
6、目前沸石的生物再生成為研究熱點(diǎn)。二、利用天然沸石去除水中的氨氮游少鴻［1］等通過實(shí)驗(yàn)研究天然沸石對(duì)氨氮的吸附作用及其影響因素。結(jié)果表明，沸石對(duì)氨氮的吸附過程遵循準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；在吸附反應(yīng)初始階段（0?180min）,沸石對(duì)氨氮的吸附速率較大，吸附質(zhì)量比上升很快；隨著吸附反應(yīng)的不斷進(jìn)行，吸附速率降低，吸附質(zhì)量比上升幅度較小，在6h后吸附基本達(dá)到平衡，吸附質(zhì)量比保持在230mg/kg左右。30°C、4(TC和5(TC條件下，天然沸石對(duì)氨氮的等溫吸附可用Langmuir等溫模型擬合，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到極顯著相關(guān)，計(jì)算得到的最大吸附質(zhì)量比
7、由263.16mg/kg增高到370.37mg/kgo隨著天然沸石粒徑與投加量的減小，沸石對(duì)氨氮的吸附質(zhì)量比顯著增加；在pH值為4?8的范圍內(nèi)，沸石的氨氮去除效果變化不大，當(dāng)pH為中性時(shí)，去除效果最好。陳彬［2］等研究了天然沸石對(duì)氨氮的吸附性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：天然沸石在去離子水、自來水和生活污水中，對(duì)氨氮的吸附符合Langmuir和Freundlish吸附等溫方程，天然沸石吸附氨氮的焙變?yōu)?16.21kJ/mol,溫度對(duì)于天然沸石吸附氨氮的影響不大,天然沸石吸附氨氮同時(shí)受液膜擴(kuò)散和顆粒內(nèi)擴(kuò)散的影響，在高初始氨氮濃度的情況下,顆粒
8、內(nèi)擴(kuò)散是吸附的主要控制因素，在共存陽離子濃度為50mg/L的條件下，共存陽離子對(duì)吸附過程的影響不大，相應(yīng)的影響順序?yàn)?K+>Ca2+>Na+>Mg2+。張曦［3］等研究了氨氮在天然沸石上的吸附過程，結(jié)果表明，天然沸石對(duì)氨氮的最大吸附量可達(dá)11.5mg/g；在共存
