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深入探讨氨氮废水处理中沸石的运用深入探讨氨氮废水处理中沸石的运用摘要：沸石作为一种新型生物载体用于水处理领域，具有很好的缓冲氨氮进水冲击负荷的能力，能有效地去除水中各种形态的氮，可以深度处理二级出水，使其达到回用的标准。
本文主要就氨氮废水处理中沸石的运用进行了较为深入的探析。
关键词：氨氮废水处理沸石去除机理废水处理方面应用一、引言沸石是一族架状结构的多孔性含水铝硅酸盐矿物，硅氧四面体是其基本单位，其中部分 Si4+ 被Al3+所取代，为了中和负一价的氧离子，就会有相应的金属阳离子加入其中，这些与晶格联系较弱的碱金属（碱土金属）和水分子极易与周围水溶液中阳离子发生交换作用，因而沸石具有良好的离子交换选择性能[1，2]。
又因沸石具有不同连接方式的的硅（铝）氧四面体结构，沸石中便形成了大量的孔穴和孔道，因其表面积很大，大量分子进入其中，因而具有很好的吸附性能[3]，故在污水处理中得到了广泛的应用。
二、沸石对废水中氨氮的去除机理通过利用沸石离子交换的吸附能力除去废水之中氨氮，其过程包括：吸附阶段以及沸石的再生阶段，式（1）为沸石的吸附氨氮阶段：式中：Zn-、Mn+、n分别为：沸石、沸石中的阳离子、电荷数。
沸石的再生阶段，可划分为：生物再生法以及化学再生法。
化学再生法：通过盐或碱溶液来对吸附处于饱和的沸石进行处理，并以溶液之中的Ca2+或 Na+交换沸石上的NH4+，从而使得沸石恢复到对氨的交换容量。
此处若以使用NaCl溶液来再生沸石，其过程如式（2）所示：三、沸石在氨氮废水处理方面的应用（一）在好氧处理系统中的应用1.沸石在常规活性污泥法中的应用通常而言，污水处理厂所采取的生物处理方法在脱氮中经常可能遇到重金属、有机负荷突然提升和有毒化合物的冲击，而对于怎么样去减少抑制的因素对硝化作用影响，现已有很多的研究，而其中的沸石被认为是较为有效的可减轻因冲击负荷而对硝化细菌所产生的毒性。
Se-Jin Park 等[4]在常规的活性污泥法中对活性污泥添加活性炭（AS+PAC）以及沸石粉（AS+Z）系统，在不同抑制条件之下来对氨氮废水进行处理的效果作考察。
沸石处理氨氮废水在吸附法脱氮处理废水方面，国内、外都大量做了研究，提出了多种可行工艺。
重点主要集中在吸附法的机理、吸附剂的性质对比和再生方法的研究。
研究较多的有沸石、粉煤灰、膨润土等。
氨氮的去除原理主要是非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，影响去除氨氮的主要因素包括与吸附剂溶液作用时间、吸附剂用量、溶液中氨氮浓度、吸附剂的粒度和溶液的温度等。
在废水处理实践中，多种废水经二级处理后仍达不到排放标准，需要对二级出水作进一步的深度处理。
为此，吸附法还被用于深度脱氮。
沸石吸附法在美国、日本已经成功地实现工业化。
主要使用固定床吸附柱，以斜发沸石为吸附剂，粒径0.8～1.7mm，空速5～10ｈ-1，进水氨氮浓度20mg/L，出水氨氮浓度<1mg/L。
沸石(Zeolite)是一种分布广泛开采量很高的天然而价廉的离子交换物质。
天然产的沸石有许多种类，其中以斜发沸石(Clinoptilolite)和丝光沸石(Mordenite)为主。
沸石是一种含水架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，构成沸石骨架的最基本结构是硅氧(SiO4)四面体和铝氧(AlO4)四面体。
沸石具有空旷的骨架结构，晶穴体积约为总体积的40%～50%，孔径大多在1nm以下。
沸石具有很大的比表面积(400～800m2/g沸石)，仅次于活性炭，可用作吸附剂、离子交换剂等，沸石对极性、不饱和及易极化分子具有优先的选择吸附作用，而且沸石有耐酸、耐碱、热稳定等性能。
工业上常用于废水处理。
沸石具有较大的吸附能力和净化效果，其斜发沸石和丝光沸石的阳离子交换容量分别为223meq100g(毫克当量)和213meq100g。
由于天然沸石中含有杂质，所以纯度较高的沸石交换容量不大于200meq100g，一般为100～150meq100g。
斜发沸石在离子交换和定量处理方面，对NH4+-N具有较好的选择性，因此工程上可以用于污水脱除氨氮处理工艺，脱氮率可达90%～97%。
天然沸石作为有效吸附剂在水和废水处理中的应用摘要：天然沸石是含量丰富且低成本的资源，是一种结晶水合硅铝酸盐，其骨架之外的孔隙中，含有含有水，碱和碱土金属阳离子。
由于其阳离子交换能力和分子筛性质，过去几十年内天然沸石已被广泛用作分离和纯化过程中的吸附剂。
在本文中，我们回顾了天然沸石作为吸附剂在水和废水处理中的最新发展，讨论了天然沸石的性质和改性。
世界各地的各种天然沸石对于阳离子如铵和重金属离子具有不同的离子交换能力。
一些沸石还能从水溶液中吸附阴离子和有机物。
天然沸石的改性可以通过几种方法进行，例如酸处理，离子交换和表面活性剂官能化，使改性沸石获得较高的有机物和阴离子吸附能力。
关键词：天然沸石、吸附作用、无机离子、有机物、水处理1.引言如今，由于缺乏干净的饮用水，世界正面临水危机。
随着各行业的快速发展，工业生产已经产生了大量的废水，排放到土壤和水体系中。
废水通常含有许多污染物，如阳离子和阴离子，油和有机物，对生态系统产生了强烈的毒性作用。
去除这些污染物需要低成本、效率高的技术，并且在处理废水处理方面，在过去几十年中已经开发了各种技术。
目前，吸附被认为是用于水和废水处理中相对简单和有效的技术，并且该技术的成功在很大程度上取决于有效吸附剂的发展。
活性炭[1]，粘土矿物[2,3]，生物材料[4]，沸石[5,6]和一些工业固体废物[7,8]已经被广泛用作废水处理中吸附离子和有机物的吸附剂。
自从最初在火山沉积岩中发现沸石矿物以来，世界许多地区都发现了沸石凝灰岩。
在过去几十年中，天然沸石已经在吸附，催化，建筑工业，农业，土壤整治和能源[9,10]等方面得到了应用。
据估计，世界天然沸石消费量为308万吨，2010年将达到550万吨[11]。
天然沸石是具有多孔结构的水合硅铝酸盐矿物，具有一系列宝贵的物理化学性质例如阳离子交换，分子筛，催化和吸附。
由于这些性质和世界范围内的广泛存在性，天然沸石在环境应用中的应用正在引起新的研究兴趣。
天然沸石去除废水中氨氮的研究作者：方佳丽李荣寨来源：《科学与财富》2017年第05期摘要：随着社会经济的迅速发展，大量含氨氮的生活和工业废水排入天然水体，造成环境污染日益严重。
天然沸石由于具有较好的吸附和离子交换性能，被应用于废水中氨氮的去除。
本文通过单因素实验法，研究分析了沸石粒径、投加量、振荡时间、PH值、再生等因素对氨氮去除率的影响。
研究结果表明，天然沸石在处理模拟低浓度氨氮废水时，废水氨氮浓度≤100mg/L，沸石粒径>60目，投加量为50g/L，振荡时间为1h，PH值为4-8时效果最佳；实验还发现，在处理实际生活和工业的氨氮尾水时同样具备较好的去除效果，且循环3次再生使用后天然沸石仍具有一定的氨氮去除能力。
关键词：天然沸石；生活废水；工业废水；氨氮废水Abstract： With the rapid development of social economy， a large number of industrial and domestic wastewater containing ammonia nitrogen discharged into natural water， Environmental pollution is becoming increasingly serious. The natural zeolite has good adsorption and ion exchange properties， study on the application of nature zeolite in treatment of ammonia nitrogen wastewater has been carried out. Through single factor experiment method， research and analysis of the particle size of zeolite， dosage，oscillation time， pH value， zeolite recycling study on ammonia removal. The results show that nature zeolite removal ammonia nitrogen from simulation wastewater， the condition of ammonia nitrogen concentration is less than 100mg/L， the particle size of zeolite is more than 60 mesh， dosage is 50g/L， oscillation time is 1 hour， pH value is 4-8 has the best effect； The experimental results also show that the treatment process has a better effect in the treatment of the actual life and industrial ammonia nitrogen tail water. And the natural zeolite still has a certain removal capacity after 3 cycles.Key words： nature zeolite； domestic wastewater； industrial wastewater； ammonia nitrogen wastewater.前言水环境中的氨氮是指以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。
第30卷 第1期 上海第二工业大学学报 V ol.30 No.1 2013年3月 JOURNAL OF SHANGHAI SECOND POLYTECHNIC UNIVERSITY Mar. 2013 文章编号: 1001-4543(2013)01-0025-06天然斜发沸石对水中氨氮的吸附研究田 震，李奕怀，沈娇雯，许中平，邴乃慈(上海第二工业大学环境建设与环境工程学院，上海201209)摘 要：研究了天然斜发沸石对废水中氨氮的吸附行为，比较了pH 值、温度、氨氮浓度等条件对吸附性能的影响。
对沸石的吸附等温线用Langmuir 和Freundlich 模型分析拟合表明，其吸附等温线更符合Langmuir 模型；不同pH 环境和不同温度下氨氮的吸附量比较表明，适宜的pH 值和较低的温度有利于沸石具有较高的吸附量，在温度低于30 ℃、pH 在4~8的范围内，沸石的吸附性量可达2 mg·g -1以上。
关键词：天然沸石；氨氮；吸附等温线；pH 值；吸附量 中图分类号：TB14 文献标志码：A0 引言含氨氮废水是日常生活和多个生产行业排放的主要污染物之一。
近年来，随着国家对氮、磷等有机污染的重视，各种含氨废水的脱氮技术也成为了研究热点。
目前对含氨废水的处理尤其是低浓度含氨废水的处理尚未有十分有效的处理技术。
由于天然沸石来源广泛，对NH 4 +具有很强的选择吸附能力，在处理含氨氮较低的微污染水处理中有良好的应用前景[1]。
天然沸石对NH 4 +的吸附能力主要是基于它的强离子交换能力。
交换能力的大小决定了其吸附容量，其大小不仅与沸石的种类有关，而且还与沸石的硅铝比、孔径大小、孔道畅通情况、阳离子的位置和性质以及交换过程中的温度、压力、离子浓度、pH 值等诸多因素有关[2-3]。
不同的离子由于其电荷及结构的不同，其离子交换选择性顺序为Cs + >Rb + >K + >NH 4+ >Ba 2+ >Sr 2+ >Na + >Ca 2+ >Fe 3+ >Al 3+ >Mg 2+ >Li +斜发沸石(Clinoptilolite)是一类分布及应用较广的天然沸石，其主体结构是由硅(铝)氧四面体连成三维的格架，格架中有各种大小不同的空穴和通道，其化学式表示为R 1+R 2+[Al x +2y Si (n -x -2y )O 2n ]·m H 2O 的一族含水架状结构铝硅酸盐矿物。
收稿日期:1997-03-13 作者韩惠茹,1961年生,1983年毕业于天津轻工业学院,现为国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所水资源和利用天然沸石处理含铵废水的工艺研究国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所(天津,300192) 韩惠茹 摘要 探索了一种以天然沸石为离子交换剂,以氯化钠水溶液为洗脱剂离子交换法除铵的新工艺。
从试验结果来看,采用此方法处理天津同生化工厂钛酸钡生产过程中产生的洗涤废水(N H 4+含量为300×10-6～400×10-6)完全能达到国家环保要求,并且具有工艺简单、处理成本低的特点,从而为含铵废水处理提供了一条新途径。
关键词 天然沸石 含铵废水 新工艺 在许多化工生产过程中,将产生一种含铵废水。
这种废水若不经处理直接排放,将会造成水源的富营养化。
国家环境保护标准对工厂废水含氨氮量有严格的规定,其最高含量限定在15×10-6以下。
然而,目前含铵废水的处理尚未有十分有效的方法。
我们探索了一种以天然斜发沸石为离子交换剂,以氯化钠水溶液为洗脱剂离子交换法除铵新工艺。
1 工艺原理 天然沸石是一种含有硅铝、氧格架,又有许多均匀孔穴和通道的硅铝酸盐,它对不同的阳离子具有一定的交换能力。
本研究采用的沸石采集于浙江省缙云县,属斜发沸石。
根据国外文献报导,由于各种阳离子的水合离子半径的差异,斜发沸石的阳离子交换顺序为:Cs +>Rb +>NH 4+>K +>N a +>Li+>Ba 2+>Sr 2+>Mg 2+。
从顺序来看,天然斜发沸石对铵离子具有较强的选择吸附能力,这主要是NH 4+的离子半径为2.86 ,较容易进入4.00 的斜发沸石的孔道的缘故。
因此,在上述各种阳离子共存的溶液中,除Cs +、Rb +外,优先吸附的是铵离子。
这就为沸石法除铵工艺确定了理论依据。
2 工艺条件试验2.1 沸石对含铵废水的吸附曲线的测定 试验采用的沸石产于浙江省缙云县。
含铵废水取自天津市同生化工厂,铵含量为355×10-6。
试验装置如图1,沸石量为600g ,吸附温度为常温(21℃),含铵废水流速为17m /h 〔2〕。
试验绘出吸附曲线如图2所示。
从图2看出,在吸附开始阶段,吸后液中铵含量几乎为零,说明沸石对铵的吸附能力很强,随着含铵废水通量的不断增加,吸后液中的铵量缓慢上升,当通入量达30500mL 时,吸后液的混合浓度为14.98×10-6,仍低于国标规定的15×10-6的指标,图1 试验装置图2 吸附曲线进一步说明利用天然沸石法处理含铵废水是完全可行的。
2.2 洗脱剂的选择试验 当沸石吸附上铵离子后,需用洗脱剂将铵离子洗下来,以达到沸石再生的目的,因此,选择适宜且经济的洗脱剂显得十分重要。
为取得理想洗脱剂,我们分别用0.10%CaOH 2工业水处理1997,17(5) 利用天然沸石处理含铵废水的工艺研究溶液、20%Na(OH)溶液及饱和NaCl溶液进行了淋洗试验,为了提高洗脱效果,试验温度选择在90℃～95℃,试验结果见表1。
表1 淋洗试验结果洗 脱 剂洗脱液体积/m L总洗脱量/mg 0.10Ca(OH)2水溶液7500147420%NaOH水溶液700011903饱和NaC l水溶液290029279.5 由表1得知:(1)由于Ca(OH)2溶液浓度较低,虽有洗脱效果,但洗脱液中的铵浓度很低;(2) NaOH溶液的洗脱液铵浓度较高,洗脱效果较好。
但从试验效果来看,由于此浓度下对沸石结构破坏较严重,导致沸石无法再投入使用;(3)从试验数据来看,饱和NaCl水溶液在95℃下的洗脱液中铵的峰值浓度较高,对沸石的再生效果较好,故选定以饱和NaCl水溶液作为洗脱剂。
2.3 洗脱液蒸氨试验 为了使洗脱剂饱和氯化钠水溶液能够循环使用,必须将其中的铵除去。
洗脱液除铵的方法采用蒸氨法,即在洗脱液中加入等当量的NaOH后进行加热除氨。
具体蒸氨方法为:取洗脱液1000m L (NH4+6.7g/L)和界面液350mL(NH4+156×10-6)混合后,加入固体NaOH14.9g,加热蒸发至105℃～106℃(常压)得除氨后溶液1000g,测定其含铵浓度为痕量,从而达到除氨目的,并且所得到的热溶液可直接为洗脱剂使用。
3 工艺流程试验 根据条件试验结果,确定沸石法处理含铵废水的工艺流程如图3所示。
图3 工艺流程简图 根据条件试验确定控制参数,进行了工艺全流程循环试验,循环数据稳定。
4 结论 1)经过条件试验和循环试验证明,采用此工艺处理含铵废水,其试验结果均能达到国家环保标准规定的指标,即吸后液铵离子含量小于15×10-6,总盐量小于1100×10-6,其工艺是可行的。
2)由于本工艺采用的离子交换剂为天然无机离子交换剂,以氯化钠水溶液为洗脱剂,原料成本低,操作设备简单,经济合理。
3)在我国很多企业,不同程度地存在着含铵废水的排放问题,此研究为含铵废水的处理提供了一条经济可行的技术路线。
参考文献1 中国科学院地质研究所.沸石矿物与应用研究,1979.2 瞳登嘉.海水分析方法.科学出版社,1982.3 李远意译.工业废物处理.工人出版社,1983.4 吕铮等.海水提钾千吨级中试报告,1980.5 机电产品现行出厂价格目录.机械工业出版社,1982.《工业水处理》库存期刊细目年度198119851986198719881990～19951996,1997总册数期数22,3,42,51,2,34,61～61～659定价(元)/册4444457总计308元 另有1993～1996年的精装合订本,每卷售价80元。
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试验研究 工业水处理1997,17(5)paper mill w astew ater trea tment,the main co mposition of w hich is T R micro electr onic wa st ewat er cleaner、coag ula-tio n-flo cculatio n air flo atation or depo sitio n. Key words papermill w astew ater,tr eatment techno l-og y,co ag ulation-flocculation air floatat ionA R ESEAR CH ON TR EATM EN T OF WASTEWATER FR OM OIL AN D PRIN TING AND DYEIN G WITH SPTL—CS POLY-M ER COAGU LANT Qin M eij ie et al (D epar tment o f Chi-nese T raditional M edicine,T he Co lleg e of Chinese T radi-tio na l M edicine in L ia oning,Shenyang110032):Chin.J. Ind.Wa ter T reat.,17(5),1997,pp.20～21 In this paper the SPT L—CS co agulant is used in t he tr eatment of w aste w ater f ro m o il and pr inting and dyeing in labo rat or y and industr ializatio n.T he result indicates that t he SPT L—CS ca n get rid of abo ut75%of oil in flocculation, and mor e than99%of o il in flo tatio n on treat ment of w ast ewat er o f o il.O n trea tmeat o f printing and dyeing,t he SPT L—CS can g et r id of m or e than75%o f COD Cr,and mor e than98%o f co lo rity.Aft er the t reatment,t he w ast ewat er can meet the r equir ement stipulat ed by the N a-tio na l W aste Disposol Standard. Key words coag ulant,oil w astew ater,printing and dy eing wastew aterA STU DY OF APPLICATION OF KHYC FLOCCU LANT TO SLU GE DEWATER ING L i Duosong et al (China U niver si-ty o f M ining and T echno lo gy,Xuzho u221003):Chin.J. Ind.Wa ter T reat.,17(5),1997,pp.22～24 T he applica tio n of KHY C flocculant to slug e dewat er-ing has been investig ated.T he r esults show t hat the effect of KHY C flo cculant is superior to that of po ly acr y mide w hich is gener ally used in China.No t o nly is the K HY C flocculant easy to use,but it has g oo d dew ater ing effect,and pro duces low ca ke w ater co nt ent also.I n the meantime,t he do sage is v ery low,So the sew ag e can be cheaply treat ed. Key words flocculant,Slug e dew ater ing,act ive sludgeTREATMEN T OF DYESTUFF ASSISTAN T PLAN T WAST-WATER BY COU NTERCU RR ENT FLOATATION—FILTRA-TION PROCESS W u D aoj i,T an Feng x un (Departm ent of U r ban Co nst ructio n,Shandong A rchitectur al and Civ il Engineer ing Instit ut e,Jinan250014):Chin.J.Ind.W ater T r eat.,17(5),1997,pp.25～26 T he r esults show that the effluent can meet the re-quir ment o f the nat ional standard of dr ainage by this pr ocess w ith the co agulant o f PF S,when CO D is860～1040mg/ L,and the chr omat icity is480～650. Key words co unter cur r ent flo atation,filt ration, dy estuff assist ant plant w astwa terTHE IN VESTIGATION OF TH E PRETR EATMENT OF RE-FRACTORY DYEING INTERMEDIATE WASTEWATER BY GALVANIC CORR OSION PR OC ESS X iao Y utang et al (Enviro nment al Eng ineer ing Depar tment of Hunan U niver-sit y,Chang sha410082):Chin.J.Ind.Water T reat.,17(5),1997,pp.27～29 D ye inter mediate Dinitr o-chlor obenzene is t ox ic fo r mi-cr o-o r ganism and one o f the most hard-tr eated kinds of w astew ater.A pretr eatment met ho d fo r its biolog ical treat-ment and remo val of COD and color izatio n using co mbined iro n scrap—coal cinder has been st udied.T he resear ch r e-sult s sho w that the effluent s after pr et reat ment by using iro n scr ap—co al cinder hav e better biodegr adability w ithout o bvio us inhibition to biolog ical pro cess.On the ot her hand, t he r emo val rat io o f COD and co lo rizat ion is also ver y hig h. Key words dye intermediat e w astewa ter,g alvanic co rr osio n,ir on scrapcoal cinderREMOVING PHENOL FR OM SEBACIC ACID WASTEWATER USING RESIN ADSORPTION L iu H onghai et al (T ianjin U niver sity,T ia njin300072):Chin.J.Ind.Wat er T r eat., 17(5),1997,pp.30～32 T he treat ment o f phenolic w astew ater fr om sebacic acid pr ocessing using t he N K A r esin adsor pt ion wa s inv est igat-ed.Emulsified oil and phenol o f the raw wastew ater wer e lo wer than2.0mg/L and30mg/L,respect ively.T he treat-ed wastew ater quality met the requirement o f Na tio nal W astew ater Dischar ge Standard.T he resin bed w as des-o rbed by using1mol o f N aO H.Deso rbing efficiencies wer e m or e than70%a t nor mal atmo spher ic t em per atures.Based o n the theo retical analysis and ex per imental para meters,a co mpar atively ideal theo retical for mula o f remo ving phenol by using resin adsor pt ion has been developed. Key words r esin,adsor pt ion,w astew ater containing phenol,desor ptionRESEACHES ON TR EATIN G THE AMM ON IATED WASTE WATER WITH ZEOLITE H an H uir u (T ianjin Instit ut e of Seaw ater Desalina tio n and M ultipurpose U tiliza tio n,State O ceanic A dminist ration,T ianjin300192):Chin.J.I nd.W a-ter T r eat.,17(5),1997,pp.33～34 T his paper discusses a new method of using io n ex-change to separ ate amm onia w ith natur al zeolite.T he natu-r al zeo lite is used as io n ex changer and t he so lution of so di-um chlor ide is used as eluate.T he ex perim enta l result has sho wed that the tr eated ammo niated w astew ater,w hich co mes fr o m bar ium titunat e pr oduct ion o f T ianjin T ong-sheng Cheminca l Facto r y(N H4+co nt ent:300×10-6～400×10-6)can meet t he env ir onmental pr ot ect ion r eguiuement of o ur countr y. Key words natura l zeolite,ammonia ted w astew ater, ion ex chang eAbstract INDUSTRIAL WATER TREATM ENT Vol.17No.5,1997。
