天然沸石改性处理氨氮废水及其再生的研究

  • 格式:pdf
  • 大小:145.61 KB
  • 文档页数:2
维普资讯
20 年 ( 3 ) 6期 0 7 第 5卷 第
工 阵 技
懿四 Leabharlann 键 四园圈鏖 舀日盆围四
700 ) 390
吴 奇 ’ 书国 ’ , 李 , 韩 燕 陈振桓 ,
(. 1西安航 空技 术 高等专科 学校 动 力 工程 系 , 西 西安 707 ; 陕 107 2 国石 油 兰 州化 工研 究 中心 , 肃 兰 州 70 6 ;冲 国石 油甘 肃 白银 销 售分 公 司 , 肃 白银 冲 甘 3 003 甘
摘要 : 沸石 对 NI - 具有较 高的选择 吸 附性 , h 可有效去 除废 水中的氨 氮。 通过综述沸石的结构特征 、 去除氨 氮的影响 因素、 沸 石的再生等方面的研究进展 , 并提 出了今 后的研究方向。 关键 词 : 沸石 改 性 氨氮 再 生
下的离解 平衡 式 : N 州 H3 H H ++ (- ) 2 1 可 以看出 :氢离子浓度增 大即 P H值 减小平衡 向左移动 , 这 时N d H 增多 ,沸石 能够吸附较 多 N- ,其 平衡浓度降低 , I 的 h 但 P H过低 时 ,污水 中 的 浓度增 大从而会 与 N-*发生交 换竞 I h 1 前 言 争, 这是 因为 N +直 径为 02 6 m, H4 .8 n H 直径 为 02 0 m, 者均 . n 两 4 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 可以进入沸石孔道 。 水体富营养化和环境污染 的一种重要污染物 。 目前 , 除废水 中 去 同样 N I 与溶解 的氨分子存在下面 的化学平衡 : I+ , N + H一 N 3H0 Hd O H ・ 2 (- ) 2 2 氨态氮的方法主要有生物 法、 离子交换 树脂法和气提法等 , 都 但 因为经济或技术 等方面的原 因而不能有效地解决这一问题。 鉴于 可见 当 P 7 , H> 时 反应 向右 进行 , H+ N 4比率降低 , 中主要 水 沸石有着 良好 的吸附与离子交换性能 , 我国是世 界上少数几个 以游离 N , 而 H 的形 态存在 , 导致沸石 的吸附量减少 , 不能发挥应有 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 的作用 , 而使离子交换量降低 。如 2  ̄ p = 00时 , 0C,H 1 . 氨水溶液 中 H3 0 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 N 占 8 %。 同时 , 沸石 因其产地不 同, 的物 质组 成也相应不同 , 的可 它 有 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 。 能本身就具有较高 的空 隙比 , 其受 P H值 的影 响也就限于上 面的 平衡关 系 , 然而有 的沸石则本身 的空隙 比并不 高 , 而在 强酸环境 2 主要研 究方 向 下部分的溶解 了沸 石空穴和孔道 中的杂质 , 使得其 比表 面积 明显 21沸石 改性 方 法 的 研 究 . 增大 , 这种效应甚至 高于上述平衡对 它 的影 响 , 以针对 不 同地 所 沸石 的改性方法大多有碱改性脱硅 , 酸改性脱铝溶 解沸石孔 域的沸石也就有不 同的最佳 P H值。M・  ̄is 4 究 发现沸石 Sr l 研 o u【 道杂质 , 以及利用沸石 的活性离子进行交换负载活性物质等几个 吸附氨氮 的最佳 P H值为 4 。而刘玉亮 等 现沸石 吸附氨氮 的 发 方面。 p H值为 6 右。 左 Si_y n a g 等通过对 沸石采用不 同浓度 、 同反应 时 2 . 力 负荷 hn J1 gK n t l 不 . 3水 2 间的 N O a H热溶液 法处 理及 5 0C 熔解处 理的实验证 明通 过 5  ̄热 合适并恰 当的接触时间是保证吸附平衡 的基础 , 也是提高吸 用 3 N O 5  ̄热熔 解 2小时后采 用热溶液法 处理 的低等 级 附效率 的重要 因素 , M a H 5 0C 因此对应不 同粒径不 同床 高的沸石柱也有着 Srg e o u  ̄对 T ri ( oa t e 沸石样 品 uk h D gne ) s p 沸石 的交换能力显著提 高, 其原 因在 于通 过该 方法除去 了沸 石中 相应 的水力 负荷 。M. ai lt 没有离子交换 能力 的长条石及石英 。从 而显著提高沸石的 S/ L I 的动 态实验研究 发现 : 温度 为 2 ℃、 H值为 4 流速 为 05 / A 在 5 P 、 . ml 比, 改善了沸石 的微观结构。 a n 进水停留时间 5 ri、 分钟 时 , 获得最高 的交换 能力 。他 同时还发 李哗田 等将 沸石与 氢氧化钠 改性 溶液在恒温 9 — 5C 0 9  ̄下水浴 现在起始浓度 1m / 2 g 1时无 法达 到 10 0 %的去除率 。B o e 【 ] okr 1 - 0 ̄ 加热 3 进行 改性 , h 发现 : 低浓度时 ( 于 l o/)氢 氧化 钠对 人则认为沸石 的离子交换过 程发生在 lmn之内 ,当停 留时间 在 小 ml , L Oi 沸石有一定 的改性效果 , 氨氮去除率 由 7 %提高到 8 %以上 。但 < r n时泄露 已明显加快 。 0 0 6i a 当氢氧化钠溶 液浓度超过 2 o L时 , ml / 改性效 果明显下降 , 浓度达 22 .4污水 组 成 . 到 5 o L以上时 , ml / 沸石基本上失效。 污水 中的部分 阳离子会与 N l+ i 产生交换竞争 。在一般 的城 , 江酷0 研究表 明: 等 利用无机盐改性 的沸石 的效果最佳 , 机 市污水 阳离 子组成 中 , 为主要 的干扰 离子 , a- 无 c 2 MC、 a 的影 a N+ 盐改性沸石制备最佳条 件是: 中钠 离子浓度为 O8 g , 水 响较小, 溶液 .m / 在 L 其影响程 度随着浓度 的上升较为均匀 的增加 。 浴温度 7 — 5C , 固液 比 1 0投加 沸石 , 0 7 ̄时 按 : 5 浸渍 时间为 2 , h 过 Mc e h“ 人发现 C "M 、 a、 四个干扰 阳离子中 , it vg 等 d、 N+ 滤后 滤 饼 在 1 o 0 ℃下 干 燥 l. l 1 对 N I 的离子交换过程抑制作用最 明显 ,使氨 的去除率减少 了 I+ , M. ai l [ 采 用 0 0 MH O Srg 4 ou 1 . 5 N 3对 粒 径 1 2 m 的 T ri 2 %以上。张曦【 实验发现在不 同阳离子共 存的情况下 , 可 0 -r a uks h 0 2 等 ( oa t e D gne )沸石样品处理后测量其交换能力 发现氨氮处理能力 使沸石 吸附量降低 5 %以上 ,其他 C "M 、 a 离子则相差不 p 0 d、 N 提高 了 2 %, 2 吸附能力达到 1 2 g I +N . m N- _ 。 3 h 大 。而 Wetel  ̄ 人却发现 : a 比 具有更高 的抑制作用。 a r y嘴 h e c2 + 22沸石 处 理 工 艺 的研 究 . 同时还发现干扰离子对氨 的去除率影响只有不到 1%。 0 221 径 的 选择 . 粒 . TCJr ne t 通过对 的研究 发现含有柠檬 酸和和乳蛋 白 .. g sn 等 oe 沸石 的粒径是决定其 吸附能力 的一个重要 因素 ,粒径小 , 沸 的氨氮废水反而增大 了斜发沸石的氨交 换能力 。 石相对富集 , 比表 面积增大 , 受力 点增多 , 空隙结构也有改 善 , 交 225再 生 .. . 换容量相对较大 , 氨氮 的去除选率越快 , 交换动力学状况越好 , 不 当出水 中 N 泄露超过运行要求 时 , 对沸石进行再生处 H 需 利点在于水头损失增大 。 i cu a 四 Lu h —n 等人发现 , 粒径减小 , 静态 吸 理 。刘玉亮【等选 择重量 比为 3 7的 N C+ a H混合液作 为斜 : a IN O 附容 量 会 有 明显 的增 加 。 R ysO [ 人 发 现 粒 径 分 别 为 发沸石 的再生剂 可进行 3次再生重复使用 ,有 效寿命可达 10 ee o 3等 4h 03 一 m 13 m和 06 25 m 的三种 沸石 中, . l m,- m 5 .— . m 粒径 1 3m 的 以上。袁 俊生 【采用两种洗脱剂( 化钠溶液 和氧化钙乳液 ) - m ‘ 氯 进行 去 除效果最好 。Hl a ̄ a y R现 O5 l m 的沸石粒径具有最好 的交 洗脱结果证 明 , 型沸石也有很好 的除氨 能力 , 回收率可达 到 v .一 m 钙 氨 换能力 。CR t a msu 呗 U .a n t kl 采用 7 1 r a a - 5 m的沸石用 于处 理生活 9 . %。 a 56 污水中残 留的氨和磷。 张曦等 【通过 2 0 g 的 H 1 5m / l C 溶液和 N C 对氨 氮解 吸 的效 a1 222P 值 .. H 果 比较 发现 H 1 C 溶液好于 N C 溶液 、 吸率 最高 可达到 6 %。 a1 解 o P H值对沸 石的吸附有着一定的影 响 ,首先在废水中存在 如 王 曙光 Ⅱ采用 06moL的 N C 溶 液 , 1 ( . l / aI 以 O 下转 5 4页 )