沸石优化改性与去除氨氮效果
沸石作为一种廉价的非金属矿物在工业催化及环境保护领域中应用已久，其改性研究与合成、应用开发都大幅度推动了沸石化学的发展。天然沸石经过改性，可以明显提高其孔隙率及表面活性, 提高吸附性能、离子交换性能及交换量等，从而提高其使用价值。改性沸石包括范围很广，从经简单的离子交换处理直到结构完全崩塌而得到的产品都属于改性沸石的范围。一般来说，沸石改性技术有两种类型：一类是对沸石骨架元素的改性，另一类是对非骨架元素的改性。对骨架元素的改性包括酸碱处理改性等，对非骨架元素的改性包括离子交换改性、沸石内配位化学、表面活性剂改性等。
沸石的吸附力不仅仅靠表面的色散力, 还有内部较大的静电力。这种静电力, 主要是因为沸石晶格孔穴中分布有阳离子，同时部分格架氧也具有负电荷，从而形成强大的电场，沸石因为色散力和静电力的共同作用，故其吸附力特别强大，故其对氨氮具有强大的吸附效应，吸附主要去除水中分子态的氨氮。
分别称取10 g粒径为58~ 120 m 的天然沸石入马弗炉中，在200、300、400、500 或700°C温度下处理2 h，取出放入干燥器中冷却至室温密封保存。分别称取10 g天然沸石，在室温下分别在 200 m L浓度为 200 g /L 的 NaCl、Kcl和 CaCl2 溶液中处理24 h，多次洗涤改性沸石至中性，过滤后在 105°C的烘箱中烘 2 h, 冷却至室温密封保存。
加热可使沸石的孔穴和通道中的水分子、碳酸盐和有机物除去，使内表面积增大, 从而可提高沸石的吸附能力。由下图可以看出, 经过200~ 400°C条件焙烧改性后, 沸石的氨氮吸附量略微提高，高于400°C后吸附量明显下降，说明沸石的结构已经被破坏。
但目前沸石改性存在以下问题：沸石改性成本昂贵，应继续深入研究，寻找低成本、高效率的改性方法；由于种种原因，中国虽然有丰富的沸石资源，但是沸石改性技术现在大多仍处于实验室研究阶段，应用于实际的技术并不多，下一步应通过中试和生产性试验，积累改性技术的最佳工艺条件，使其在环境保护、污染治理及化工催化方面发挥更重要的作用。
镧改性沸石改良底泥磷吸附特征 沸石不仅在自然界中广泛分布，而且在水和废水处理领域中也得到广泛的应用。另一方面，氮磷营养盐造成的水体富营养化问题日益严重，导致全球多个湖泊连续发生蓝藻爆发，因而废水中氮和磷含量的控制问题日渐受到重视。天然沸石因其在地壳中丰富的储备、低廉的成本、较强的离子交换和选择吸附性能，在水处理系统中得到了广泛的应用。 磷是湖泊富营养化最主要的限制性因子，其来源包括外源输入和内源释放。而底泥作为湖泊水体中磷的重要蓄积库，当环境条件发生改变时，底泥中蓄积的磷会再次释放进入水体，成为引起湖泊富营养化的内源。因此，控制污染底泥中磷的释放对于湖泊富营养化防治非常重要。目前，国内外应用较多的底泥污染控制技术是底泥疏浚和原位覆盖技术。底泥原位改良技术是近年来新出现的一种底泥污染控制技术，与底泥疏浚和原位覆盖技术相比，该技术对现存底栖生态系统的破坏性更小。此外，底泥原位改良技术还可以与底泥疏浚技术联合使用，即底泥疏浚后向残留底泥中添加吸附剂以降低底泥再悬浮对水体的二次污染。目前已有多个学者研究考察了许多吸附剂对底泥中有机污染物、重金属和磷的钝化效果。其中向底泥添加活性炭可以有效降低底泥中多环芳烃、多氯联苯和有机氯农药等有机污染物的释放风险。尤其是使用镧改性沸石能够有效改良湖泊底泥，增强底泥对磷的固定能力，并且其对水体中磷酸盐具备较强的吸附能力。因此，采用镧改性沸石对底泥进行改良可以降低底泥中磷向水体迁移的风险。 镧改性沸石制备：准确称取10 g 天然沸石置于100 mL 水中，形成悬浊液，再加入5 g 氯化镧，通过磁力搅拌使氯化镧溶解并使天然沸石处于悬浮状态，再用2 mol·L -1NaOH 溶液调节混合液的pH值为10。反应完全后进行固液分离，再用去离子水清洗固体直至上清液pH值为7左右，最后将固体置于105 ℃烘箱内烘干，破碎后即得到镧改性沸石。
氨氮吹脱吸收系统 技术方案
一、方案设计依据： 1、废水水量：3600m3/d,设计水量为150m3/h。 2、出水氨氮要求：去除率60%-70% 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH 值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的空气逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随空气排放，完成吹脱过程。
三、运行条件 进水pH值≥11 外界条件：气温24℃，水温：35℃ PH： 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时空气在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,出水流出。 具体工艺流程见下图： 原水 pH调节池氨氮吹脱塔氨氮吸收 风机 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到60%-70%，氨氮含量由700mg/L处理至200-230mg/L。 六、设备清单（第一方案）三台并联
改性沸石处理含氨氮废水 NH3-N是高耗氧性物质，每毫克NH3-N氧化成硝酸盐要消耗4157mg的溶解氧，较高的氨氮浓度会直接导致水质的黑臭。作为一种无机营养物质，NH3-N还是引起海洋、湖泊、河流及其它水体富营养化的重要原因，对鱼类及某些水生生物有毒害。桂林某旅游景区的污水处理系统原设计水量为180m3/d，投入使用后，由于实际服务人口增加，导致水量增加。该污水处理工艺未设污泥处理系统，长期以来，沉淀池的污泥通过排入化粪池达到减量目的。以上原因导致该工艺在运行三年后出水氨氮严重超标，污染周围水体，急需脱除水中的氨氮。对于氨氮废水的处理，用常规的生物化学方法去除氨氮效率低、周期长、成本高；用活性炭吸附、磷酸铵镁沉淀等物理化学方法也因其工艺本身的缺陷、成本高等原因而无法广泛应用。因此，寻求高效、切实可行的去除氨氮的方法十分必要。近年来，国内外开展了用沸石去除水中氨氮的研究。沸石是一种廉价的无机非金属矿物，利用它去除水中的氨氮具有效率高、工艺简单、易再生、处理成本低等特点。沸石在水处理中的应用已得到广泛关注。 一、实验部分 1、材料 沸石：采用α改性沸石，其红外光谱见图1。根据其粒径大小分为粗(016～110mm)、中(0125～016mm)、细(0118～0125mm)3种。其化学成分及其含量(wB)为SiO267199%， TiO20123%，Al2O313125%，Fe2O30167%，MnO0116%，CaO2192%，MgO0189%，K2O1127%，Na2O2165%，P2O501013%。含氨氮废水：取自某旅游景区的高浓度氨氮废水，其水质为ρ(CODCr)=200～
氨氮吹脱系统 技术方案 2013年4月18日 一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH 4+）和游离氨（NH 3 ）状态存在，其平衡 关系如下所示：NH 3+H 2 O—NH 4 ++OH-这个关系受pH值的影响，当pH值高时， 平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％）
当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。 三、运行条件 进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。 六、占地面积 氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。
根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术。目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。 1．折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮污水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg 氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。 折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下： Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－ NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－ NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－ 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。 2．选择性离子交换化去除氨氮 离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，它是一类硅质的阳离子交换剂，成本低，对NH4+有很强的选择性。 O．Lahav等用沸石作为离子交换材料，将沸石作为一种把氨氮从废水中分离出来的分离器以及硝化细菌的载体。该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行。在吸附阶段，沸石柱作为典型的离子交换柱；而在生物再生阶段，附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。研究结果表明，该工艺具有较高的氨氮去除率和稳定性，能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。 沸石离子交换与pH的选择有很大关系，pH在4～8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH＜4时，H+与NH4+发生竞争；当pH＞8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点，适用于中低浓度的氨氮废水（＜500mg/L），对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一
沸石分子筛 摘要：介绍沸石分子筛的应用、制备方法，以及表面改性方法。 关键词：沸石分子筛 制备方法 沸石分子筛的改性 沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物，其化学通式为：O zH SiO AlO m Mx y x 222])()[(/??。M 代表阳离子，m 表示其价态数，z 表示水合数，x 和y 是整数。沸石分子筛膜最常用的合成方法水热晶化法、室温合成和高温焙烧法及极浓体系法等。包括晶种法和原位合成法。沸石表面改性方法有离子交换法、沸石内配位化学、化学蒸汽沉积和沸石的表面有机金属化学。 一、沸石分子筛的制备 沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物，具有规整孔道结构。沸石分子筛有吸附性能: 分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”，当流体流过时，流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面，在表面产生分子浓聚，使流体中的这种分子数目减少，达到分离、清除的目的。离子交换性能: 指沸石分子筛骨架外的补偿阳离子的交换。沸石分子筛骨架外的补偿离子一般是质子和碱金属或碱土金属，它们很容易在金属盐的水溶液中被离子交换成各种价态的金属离子型沸石分子筛。催化性能：沸石分子筛具有独特的规整晶体结构，其中每一类都具有一定尺寸、形状的孔道结构，并具有较大比表面积。大部分沸石分子筛表面具有较强的酸中心，同时晶孔内有强大的库仑场起极化作用。这些特性使它成为性能优异的催化剂。 制备方法： 1. 水热晶化法：将原料、模板剂及其他必须原料按一定比例一定投料顺序混合，对形成的凝胶体在一定的温度下进行一段时间晶化后，再洗涤干燥焙烧等就得到了分子筛。 2. 高温焙烧法：将得到的凝胶，用水洗脱杂质后直接进行高温焙烧，就得到目的产物。 3. 直接合成法：将硅溶胶、表面活性剂十八烷基三甲基氯化钱混合，在合成过程中无需任何其他有机碱和有机硅源，将混合物在140℃下晶化24h 后处理就能得到分子筛。 4. 室温(低温)合成法：采用按水、碱、表面活性剂十二(或十六)烷基三甲钱、白炭黑(或正硅酸乙醋)的顺序加料，混合、搅拌，将生成的固形物抽滤干燥即可得到目的产物。 5. 极浓体系法：在无定形的凝胶体系O H CTABr SiO O Na 242---中，控制0.5)(:)(2≤Si n O H n 合成得到目的产物。 二、沸石分子筛的改性 沸石分子筛在应用上的巨大成功，除了结构的特殊性及种类的多样化外,与它们结构和性能的可修饰性有密切的关系。沸石分子筛的改性研究与它们的合成和应用开发一样相当大地推动了沸石化学的发展,可以说没有改性技术的发展,就没有沸石分子筛今天的广泛应用。 改性的方法：
沸石吸附氨氮技术研究进展 摘要：介绍了沸石脱除氨氮的原理和再生机制，综述了国内外应用沸石在改良常规污水处理工艺、作为氨氮污水处理系统的介质与最终出水的氨氮控制环节等方面的研究进展。炼油催化剂生产过程中产生的污水氨氮浓度高,先后试验了多种处理方法,但水中的氨氮很难达标。研究经济合理的工艺去除催化剂生产污水中的氨氮是紧迫而实际的。沸石吸附可作为组合工艺予以试验。 关键词：沸石污水处理氨氯 氨氮对人体和水体具有一定的危害,水质指标中氨氮是引起水体富营养化和环境污染的一种重要污染物。去除污水中氨氮的方法有生物硝化法、气体吹脱法和离子交换法”等．生物法无污染，耗能低，但其转换作用缓慢，去除难于彻底；气体吹脱法工艺简单，投资少，但易造成二次污染；而离子交换法却没有以上不足，且反应过程稳定、易控，吸附剂可再生利用，处理成本较低，特别是使用沸石作为吸附剂时．沸石具有稳定的硅氧四面体结构、大小均一的宽阔空间和连通孔道，能够吸附大量的氨氮，因此被认为是最有应用前景的去除氨氮吸附剂．。鉴于沸石有着良好的吸附与离子交换性能,而我国是世界上少数几个富产沸石的国家之一,美、日等发达国家已将沸石应用在污水处理、特效干燥剂、土壤饲料改良剂等方面,而我们大部分停留在出卖原矿为主甚至干脆闲置不用。因此加强对沸石的开发和利用研究非常必要。 沸石脱氨氮技术是近年来引起人们重视的一种生物物化相结合实现污水脱氨氮的新技术，这一技术就是把沸石对铵根离子的选择性吸附能力和生物硝化反硝化结合起来,加强生物脱氨氮系统的性能和效率 一、沸石对污水中氨氮的去除机理 沸石是具有四面体骨架结构的多孔性含水硅铝酸盐晶体,有良好的吸附及离子交换性能;同时沸石比表面积大,对微生物无毒害,易于附着微生物作为生物载体。生物沸石脱氨氮工艺中,一方面沸石用于生物载体富集硝化菌;另一方面沸石通过离子交换作用吸附水中的铵,还有很重要的一方面就是沸石表面生物膜中的硝化菌将吸附在沸石上的氨氮转化为硝酸盐,形成了一个自我吸收、自我消化的循环过程。通过生物方式不但能使沸石不断得到再生,还能提高脱氨氮的硝化性能,利用微生物作用有效地去除氨氮。此时,沸石得以全部或者部分自我再生,可以继续循环使用。生物沸石脱氨氮过程实质是化学吸附、离子交换和生物硝化三个过程。 沸石孔径一般在0.4 nm左右，大于这个孔径的分子和离子将不能进入，而NH4+的离子半径为0.286 nm，很容易进入沸石晶穴内部进行离子交换，沸石对氨氮具有很强的选择性吸附能力，其交换能力远大于活性炭和离子交换树脂。利用沸石的离子交换吸附能力去除污水中的氨氮包括：吸附阶段和沸石再生阶段，沸石再生可分为化学再生法和生物再生法。
收稿日期:2003-12-23基金项目:国家“八六三”高技术研究发展计划资助项目(2002AA601130);国家科技攻关计划重大资助项目(2003BA808A17)作者简介:夏丽华(1978-),女,山东威海人,硕士生.E 2mail :xlhdjq @https://www.doczj.com/doc/894861294.html, 改性沸石去除氨氮和有机物的研究 夏丽华,董秉直,高乃云,常 春 (同济大学污染控制与资源化国家重点实验室,上海 200092) 摘要:研究了不同改性条件下,沸石去除氨氮和有机物的效果.试验着重考察有机物对去除氨氮的影响以及钙离子对氨氮和有机物去除效果的影响.结果表明,改性沸石对氨氮有很好的去除效果;酸浸沸石的处理效果明显优于碱浸沸石;当有机物含量较高时,会降低去除氨氮的效果;酸浸沸石对有机物有一定的去除效果,而碱浸沸石去除效果很差;水中钙离子的存在,在一定程度上会降低氨氮的去除效果,但同时提高有机物的去除效果;沸石主要去除大相对分子质量的有机物,对小相对分子质量的有机物去除效果很差.关键词:沸石;氨氮;有机物;钙离子;吸附 中图分类号:TU 991.26 文献标识码:A 文章编号:0253-374X (2005)01-0078-05 Study on Ammonia 2nitrogen and Organics Removal Using Modified Zeolites X IA L i 2hua ,DON G B i ng 2z hi ,GA O N ai 2yun ,CHA N G Chun (State K ey Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse ,Tongji University ,Shanghai 200092,China ) Abstract :The effect of zeolite on removal of ammonia 2nitrogen and organics was evaluated in the con 2dition of different modified methods.The experiment was focused on the effect of organics on removing of ammonia 2nitrogen and influence of Ca 2+on removal of ammonia 2nitrogen.It was found that modi 2fied zeolite was effective in removal ammonia 2nitrogen.Higher removal efficiency was obtained by acid 2modified zeolite than by base 2modified zeolite.Higher content organics could decrease the removal of ammonia 2nitrogen.The removal efficiency of organics was limited for acid 2modified zeolite and poor for base 2modified zeolite.When calcium existed in water ,the removal of ammonia 2nitrogen was decreased to a limited extent ,with a higher organic removal.Zeolite removes organics with large molecular weight effectively and has poor efficiency for lower molecular weight. Key words :zeolites ;ammonia 2nitrogen ;organics ;calcium ion ;adsorption 沸石特定的结构决定了它具有较好的吸附和离子交换等性质,沸石具有较大的比表面积(400～800 m 2? g -1)[1],因而能产生较大的扩散力,故可用作出色的吸附剂.在沸石晶格中的空腔(孔穴)中K +, Na +,Ca 2+等阳离子和水分子与格架结合得不紧,极 易与其周围水溶液里的阳离子发生交换作用,交换后的沸石晶格结构也不被破坏.沸石对氨氮有较好的去除效果,这已为许多试验所证实:张玉先等对常 第33卷第1期2005年1月 同济大学学报(自然科学版) JOURNAL OF TON G J I UN IVERSITY (NATURAL SCIENCE )Vol.33No.1 Jan.2005
应平化肥有限责任公司 30T/h氨氮废水处理系统 宜兴市裕泰华环保有限公司 二00八年五月 一、概述 1、采用国内目前较为先进成熟的吹脱+催化氧化+生物滤池处理工艺,该工艺具有可靠性、成熟性,并符合国内实际情况,并尽量采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主。 2、废水处理主要设施材质以钢砼结构为主,具有结构紧凑,占地面积小,布局合理,尽可削减总投资及运行费用加以考虑。 3、对废水处理设施进行充分的考虑,按地区气候条件,考虑必要的防水防冻及防渗措施。 4、废水处理过程中产生的污泥排入污泥池,进行好氧消化稳定后,经压成泥饼外运,保证污泥出路可靠。 二、废水处理量及废水性质： 1废水来源及水量: 废水来源为化肥厂生产工艺经冷却塔冷却后的高氨氮废水 a、废水量:30m3/h b、废水水质:详见表一 表一、废水水质
序号项目数据(mg/L 1 氨氮846.3 2 化学需氧 量 737 3 环状有机 物(Ar-OH 9.095mg/L 4 总磷0.467 5 BOD 21 6 氰化物未知 7 SS 164 8 石油类未知 9 挥发酚未知 10 硫化物未知
11 pH 6-9 12 水温约30℃ c、运行方式：连续运行 1、处理出水标准:废水处理后达合成氨工业水污染物排放标准GWPB 4-1999中中型化肥厂一级排放标准,详见下表。 (2001年1月1日之后建设(包括改、扩建的单位 序号项目标准(mg/L 1 氨氮70 2 化学需氧 量 150 3 氰化物 1.0 4 SS 100 5 石油类 5 6 挥发酚0.1
7 硫化物0.50 8 pH 6-9 三、废水处理工艺选择: 根据废水处理工程特点、功能、要求及废水排放特征,由于废水含有一定的毒性,B/C比较低,氨氮较高,因此需经脱氮及强氧化来提高废水的B/C比在0.3以上,剩余的氨氮及有机物在后级生化系统中去除。 本公司采用生物滤池工艺,经水解酸化后水中的B／C比约0.35左右,可生化大大提高。根据废水排放标准出水有NH3-N的限制,所以在选择废水处理工艺时除了考虑除解有机物外,还考虑到脱氮,为达到这个目的,我们选用了工艺成熟、运行可靠的水解生化+DC生物滤池+N生物滤池的工艺。 四、废水处理工艺流程简图: 1、废水处理系统工艺: 自动加碱废气高空排放或回收塔回收 废水→格栅→调节池→提升泵→PH调节沉淀→中间槽→二级提升泵→氨氮吹脱塔 风机 →三级提升泵→最终中和槽→催化氧化装置→还原反应槽→提升泵→脉冲布水器 自动加酸加还原剂
氨氮吹脱系统技术方案 2013年4月18日
一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸
汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。 三、运行条件 进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。 六、占地面积 氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。
分子筛改性- 沸石分子筛的改性方法 2沸石分子筛的结构及性能 2.1沸石分子筛的结构特点 沸石结构可以分为三个部分[3]：铝硅酸盐格架；格架中相互连结的孔隙(孔道和空穴)：在孔道或空穴中的阳离子和水分子。在一般情况下，沸石的中心大空穴和孔道都充满水分子，这些水分子围绕着可交换阳离子形成水化球，通常在350℃或400℃下加热数小时或更长时间，沸石将失去水。这时，有效直径小到足以通过孔道的分子将易于被沸石吸附在脱水孔道和中心空穴中；而直径过大无法进入孔道的分子将被排斥，这就是大家所熟知的“分子筛”性质。 沸石的骨架中的每一个氧原子都为相邻的两个四面体所共用。构成沸石骨架的最基本的结构是硅氧(SiO4)四面体和铝氧(AlO4)四面体。几个硅(铝)氧四面体通过氧桥相互联结在一起，可以形成四元环、五元环、六元环、八元环、十二元环、十八元环等。而各种不同的多元环通过氧桥相互联结，又可形成具有三维空间的笼。由于铝原子是三价的，所以铝氧四面体中有一个氧原子的价电子没有得到中和，这样就使整个铝氧四面体带有一个负电荷，为了保持电中性，这个负电荷由处在骨架外的单价或多价阳离子来补偿。
沸石中的阳离子可被其它阳离子交换，并保持骨架结构不发生变化。由于阳离子的大小不同，以及在晶穴中位置的改变，可以影响沸石的孔径发生变化。另外，由于沸石中不同阳离子所产生的局部静电场不同，水合阳离子的离解度也不同，因而对吸附质分子的极化能的影响也不同，从而影响了沸石筛分分子的作用和吸附、催化性能，所以沸石的离子交换作用是沸石能够改性的原因之一。沸石中的阳离子位置可以发生改变，也可以被其它阳离子交换，并保持骨架结构不发生变化，这一点对沸石的应用是非常重要的。 沸石分子筛的结构特点归纳为以下几点： 1沸石分子筛具有高度有序的晶体结构和大量均匀的微孔，其孔径与一般物质的分子大小属同一数量级，空旷的骨架结构，使得晶穴体积约为总体积的40％~50％。 2分子筛具有很大的表面积，其表面积主要存在于晶穴内部，外表面积仅占总表面积的1％左右。 3明确的孔结构，对客体分子表现择形性。择形性是由反应物、产物或过渡态分子的扩散差别引起的，这方面已有大量的研究。沸石分子筛的这一性质可以通过孔道尺寸的剪裁来改变[4]。 4沸石呈现离子型电导性，这是由于阳离子可以通过孔道移动。阳离子携带电流的能力取决于离子的淌度、电荷大小和其在结构中的位置。 5沸石的酸碱稳定性各不相同，
L沸石的改性 一．引言 酸型沸石是一种广泛应用于石油精炼厂和石化生产过程的催化剂。由于沸石分子筛的酸强度及酸分布都会影响到沸石的稳定性和催化性能，因此沸石科学的早期人们就已经开始研究利用离子交换技术来改变沸石酸性质。例如，20世纪40 年代Barrer描述了丝光沸石的离子交换行为[i][ii]。Sherry[iii]和Breck [iv]已经总结出一套一般的离子交换方法[v]，这种方法适用于分子筛离子交换已经得到证实[vi,vii]。接着，在20世纪六七十年代，焙烧作为一种主要的方法被用来研究Y（FAU）沸石[viii,ix]。沸石分子筛的催化性能受SiO2/Al2O3的影响，改变分子筛的SiO2/Al2O3也成了研究分子筛的重点，常常通过直接合成或者通过合成后处理的方法，得到高硅铝比的沸石分子筛，经脱铝处理的高稳定的USY分子筛为流化催化裂化奠定了基础，高硅铝比的丝光沸石也显示出了独特的催化性能。 分子筛的改性范围很广，从简单的离子交换直到结构完全崩塌的材料都属此范围。既包括对非骨架元素的改性也包括对骨架元素的改性。兰州炼油化工总厂石化研究院的高繁华等人总结了沸石改性的方法，主要包括三大类：一是结构改性，即改变沸石的SiO2/M2O3（M＝Al或Fe，B，Ca等）从而达到改变沸石酸性的目的，水热脱铝是这类改性沸石的典型方法；二是沸石晶体表面改性，如加入不能进入沸石孔道的大分子金属有机化合物达到改性目的；三是内孔结构改性，即改变沸石的酸性位置或限制沸石的内孔的直径，例如金属阳离子交换。 目前工业上广泛应用的分子筛大多是需要提高其耐酸性能，分子筛骨架的酸碱性与分子筛骨架的硅铝比密切相关，所以往往需要对分子筛进行后处理来改变骨架的硅铝比，从而改变它的酸碱性和活性中心的数目和强度来适应催化反应的需要。改变分子筛的硅铝比，通常是在合成后对分子筛进行脱铝补硅处理，沸石分子筛脱铝补硅的方法很多[x,xi]，主要有： （1）酸处理的方法可用无机酸或有机酸处理分子筛，使其骨架脱铝，可使用的酸有盐酸、硫酸、硝酸、甲酸[xii]、乙酸、柠檬酸[xiii]、乙二胺四乙酸（H4EDTA）等。根据分子筛耐酸性的差异，采用不同浓度的酸进行骨架脱铝。对于耐酸性好的高硅沸石多用盐酸漂法，以抽走骨架中的铝，结构仍保持完好。在骨架铝脱出的同时，孔道中非晶态物质也被溶解，这样减少了孔道阻力。对于耐酸性差的分
第22卷第1期化 学 研 究中国科技核心期刊2011年1月CH EMICAL RESEARCH hxyj@https://www.doczj.com/doc/894861294.html, 表面活性剂改性有机沸石对废水中亚甲基蓝的吸附行为 张秀兰,栗印环,张灵芝,张至杰 (信阳师范学院化学化工系,河南信阳464000) 摘 要:用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)复合改性沸石,制备了阴阳离 子表面活性剂改性沸石,利用X射线衍射和红外吸收光谱表征了改性前后沸石的结构,并研究了改性沸石对亚 甲基蓝的吸附行为.结果表明,改性后沸石的吸附性能明显增强;在溶液p H8、常温、吸附时间100min、改性沸 石用量20g/L条件下,160mg/L亚甲基蓝溶液的脱色率达99.32%.其吸附动力学行为遵循准二级吸附速率 方程;平衡吸附量Q e与平衡浓度c e之间的关系符合Langmuir等温吸附方程. 关键词:表面活性剂;改性沸石;废水;亚甲基蓝;吸附性能 中图分类号:O647.32文献标志码:A文章编号:1008-1011(2011)01-0080-04 Adsorption of methylene blue in w aste w ater by surfactant2modif ied zeolite ZHAN G Xiu2lan,L I Y in2huan,ZHAN G Ling2zhi,ZHAN G Zhi2jie (Depart ment of Chemist ry and Chemical Engineering,X iny ang Teachers College,X iny ang464000,Henan,China) Abstract:Zeolite modified wit h anion2cation surfactant s was prepared by incorporating bot h cat2 ionic surfactant cetylt rimet hylammonium bromide(CTMAB)and anionic surfactant sodium do2 decyl sulfate(SDS).The st ruct ure of t he zeolites before and after modification was analyzed by means of inf rared spect romet ry and X2ray diffraction.The adsorption behavior of t he modified zeolite to met hylene blue in wastewater was evaluated.Result s show t hat modification wit h t he surfactant s cont ributes to greatly increase t he adsorption capacity of zeolite to met hylene blue. At a solution p H of8,room temperat ure,absorption time of100min,and modified zeolite dosage of20g/L,t he met hylene blue in wastewater(160mg/L)was removed at a rate of up to99.32%.The adsorption kinetics followed t he laws of p seudo2second order kinetic model, and t he relationship between adsorption capacity(Q e)and equilibrium mass concent ration(c e) was in accordance wit h Langmuir isot hermal adsorption equations. K eyw ords:surfactant;modified zeolite;wastewater;met hylene blue;adsorption behavior 我国印染工业排放的废水由于其成分复杂,色度深,排放量大,高COD和BOD,成为难处理的工业废水,而对其脱色则成为治理过程的关键.目前,新型廉价的吸附材料的开发是印染废水处理方面研究的热点之一[1-4].沸石是一种具有骨架结构的水合铝硅酸盐矿物,储量丰富,价廉易得,具有良好的吸附性能和阳离子交换性能[5].通过有机改性,增加沸石的有机含量,从而增强其对有机污染物的吸附能力.国内外研究中尚未有利用阴阳离子表面活性剂复合改性沸石的脱色报道.作者采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合改性剂,对信阳上天梯非金属矿斜发沸石进行改性,通过X射线衍射、红外吸收光谱对改性前后沸石的结构进行表征,探讨阴阳离子表面活性剂改性沸石对亚甲基蓝的吸附性能,为染 收稿日期:2010-09-11. 基金项目:河南省科技攻关项目(0524440058). 作者简介:张秀兰(1968-),女,副教授,学士,主要从事无机非金属材料和水处理方面的研究.E2mail:zxlxynu2005@https://www.doczj.com/doc/894861294.html,.
氨氮吹脱塔方案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
氨氮吹脱系统 技术方案 2013年4月18日 一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。
调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。 三、运行条件 进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。 六、占地面积 氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。
分子筛吸附废水中氨氮及其再生 分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3~2.0 nm）的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性，具有均匀的空隙结构。自然界存在的常称为沸石，人工合成的称为分子筛，他们的化学式组成为M x/n[(Al2O3)x．(SiO2) y]．ZH2O，式中M为金属阳离子，n为价数，x是Al2O3的分子数，y是SiO2的分子数，Z是水的分子数，因为Al2O3带负电荷，金属离子的存在可以使分子数保持电中性。 对于低浓度氨氮废水处理，应用较多的方法是折点氯化法、离子交换法、生物硝化和反硝化法等，高浓度氨氮废水的处理常采用物化和生物组合工艺。生物法尽管有效，但氨氮的生物转化作用缓慢，而常规的离子交换法多适用于中低浓度氨氮废水的处理，对于高浓度的氨氮废水会因常规交换剂再生频繁而造成操作困难,因此，选择好的吸附材料将非常重要 1.分子筛吸附原理 分子筛对氨氮的去除作用有两种：一种是离子交换作用，主要是去除污水中离子态分布的氨氮；另一种是吸附作用，主要用于去除污水中分子态分布的氨氮。 2.分子筛去除氨氮的影响因素 （1） pH值的影响 在相同的试验条件下，通过动态试验测定pH值对分子筛交换氨氮效果的影响，试验结果表明分子筛吸附氨氮最合适的pH值段为4～8，而最佳值为pH=6左右，这是因为NH4+在水中的离解平衡式为：NH4+ NH3+H+，由式中可以看出：氢离子浓度增加，即pH值减小，平衡向左移动，这时NH4+浓度增加，所以分子筛能够吸附较多的NH4+，其平衡浓度降低；但是pH值太小，H+会与NH4+竞争，造成分子筛吸附氨氮的性能下降。 （2）停留时间的影响 对比不同的停留时间对分子筛吸附氨氮的影响，通过实验研究表明，水力停留时间为1h的处理效果最好，水力停留时间过长很容易阻止其他NH4+-N在分子筛表面上的交换，过短则使有些NH4+-N还没来得及交换分子筛上的阳离子就随出水一起流出了。 因此分子筛对于进水氨氮浓度为50mg/L的氨氮废水处理的最佳工艺条件为中性条件，停留时间为1h。 3.分子筛物理特性 （1）离子交换性是分子筛重要性质之一。在分子筛晶格中的空腔(孔穴) 中K、Na、 Ca等阳离子和水分子与格架结合得不紧，极易与其周围水溶液里的阳离子发生交换作用，交换后的沸石晶格结构也不被破坏。分子筛的离子交换表现出明显的选择性。 （2）分子筛的孔道结构使之具有很大的内表面积(500-1000m2/g)，因而能产生较大的扩散力，故可用作出色的吸附剂，选择性吸附是沸石吸附性能的一个重要特征，而且沸石还有良好的热稳定性和耐酸碱性。这都有利于沸石的化学改性处理和在水处理中的运用。
分子筛的改性主要方法有：加入模板剂（控制含量），老化时间（温度）、搅拌速度、晶化时间（温度）以及碱度控制，吸附一些金属离子等 硅烷化改性ZSM-5分子筛用于催化脱蜡催化剂 改性方法：利用分子模拟技术，筛选分子大小合适的硅烷模板化含物A对ZSM-5分子筛进行表面修饰，并对改性分子筛性质进行了表征 改性结果：在改性温度50℃，硅烷化合物A质量分数为5%的条件下，可制备选择性良好的改的ZSM一5分子筛。将其用于制备新型催化脱蜡催化剂，在压力为6.5 MPa，氢气／原料油(体积比)为500，空速为1．0 h-1的条件下，与未改性者相比，前者柴油收率提高了2．7个百分点，凝点降低了2℃。改性后的分子筛对正己烷的吸附选择性增加，对环己烷的吸附含量减小。 刘丽芝，郭洪臣.硅烷化改性ZSM-5分子筛用于催化脱蜡催化剂;[J]石化技术与应用，2009，27（3），242-245 直链烷烃对Ti-HMS分子筛合成的影响 改性方法：以十二胺为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，钛酸四丁酯为钛源，直链烷烃正己烷或正辛烷为有机添加剂，在室温下合成出具有较大孔径的Ti-HMS分子筛。 结果：研究了烷烃对Ti-HMS分子筛的扩孔作用及对分子筛结晶度和催化性能的影响,结果表明，加入的烷烃越多，分子筛的孔径越大；烷烃链长越长，对Ti-HMS的扩孔作用越显著, 将加入烷烃所得的Ti-HMS用于模拟燃料中)，4,6-二甲基二苯并噻吩的氧化脱除反应，结果发现，Ti-HMS的催化氧化活性有所提高，对4,6-二甲基二苯并噻吩的脱除速率增大 孙德伟，李钢，金长子，赵丽霞，王祥生；直链烷烃对Ti-HMS分子筛合成的影响；[J]催化学报，2007,28（5）,479-483 小晶粒SAPO-11分子筛的合成、表征与异构化性能研究 改性方法：通过调整反应物凝胶的老化条件和原料配比，制备了亚微米级晶粒尺寸的SAPO-11 分子筛。以二正丙胺和二异丙胺的混合物为模板剂 单胺法：选用二正丙胺(DPA)和二异丙胺(DIPA)两种有机模板剂，将两种有机胺分别进行合成。双胺法：是以DPA和DIPA为混合模板剂合成SPAQl 1分子筛的方法 结果：以小晶粒SAPO-11分子筛为载体的催化剂与以常规SAPO-11 为载体的催化剂相比，不仅正十六烷异构化反应的转化率有大幅度提高，而且异构化的选择性也得到的明显改善，表现出了良好的长链烷烃异构化性能。 张胜振，陈胜利，董鹏，袁桂梅，小晶粒SAPO-11分子筛的合成、表征与异构化性能研究，中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室 小晶粒ZSM-35分子筛的合成 改性方法：原料中加入适量的十二烷基苯磺酸钠和聚乙二醇400，可使ZSM-35分子筛的粒度减小；较短的晶化时间和较高的合成釜转速有利于合成小晶粒ZSM-35分子 结果：小晶粒ZSM-35具有较高的骨架异构烯烃选择性和较少的副反应产物。 谢素娟，李玉宁，刘盛林，王清遐，徐龙伢，小晶粒ZSM-35分子筛的合成，[J].石油学报,2006,10,64-67 新型复合分子筛的制备及其吸附脱硫性能研究 改性方法：用碱处理沸石ZSM-5的浆液作为硅铝源．合成了一系列新型微孔-介孔复合分子