三种改性吸附剂对氨氮去除的试验研究

沸石改性及对水中氨氮的吸附性能研究作者：杨岳吴涛涛王闰民陈珊媛来源：《环境与发展》2020年第09期摘要：为有效处理含氨氮废水，选用沸石分子筛为载体，以氢氧化钠为改性试剂，以氨氮吸附率作为活性评价指标，通过正交实验设计确定了NaOH碱改性沸石分子筛吸附剂的最佳改性条件。

实验结果表明：当NaOH浓度为1.5 mol·L-1，加热温度为80 ℃，浸渍时间为6 h，并于600 W微波功率下作用2 min所制得的NaOH碱改性沸石分子筛吸附剂具有最高的吸附性能，工作120 min后对氨氮的吸附效率已达到83.54%。

并考察了氨氮初始浓度及水温对改性沸石的氨氮吸附性能的影响，实验表明氨氮吸附效率随氨氮初始浓度及水温的增大而增大，而当氨氮浓度低至10 mg/L时，改性沸石作用120 min后对氨氮的吸附效率亦在60%以上，当水温为37℃时，改性沸石作用60 min，氨氮吸附率已高至85.57%。

关键词：沸石分子筛;氢氧化钠改性;氨氮;吸附;正交实验中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）09-0-03DOI：10.16647/15-1369/X.2020.09.067Research on adsorption of ammonia nitrogen in water with modified zeoliteYang Yue，Wu Taotao，Wang Runmin，Chen Shanyuan（Yangjiang Polytechnic，Yangjiang Guangdong 529500，China）Abstract：In order to effectively deal with wastewater containing ammonia nitrogen， the zeolites modified by sodium hydroxide were used. The optimum modification conditions of zeolites were determined by orthogonal experimental design. Meanwhile， the adsorption properties of zeolites modified by sodium hydroxide were studied. The results show that the adsorbent of zeolites modified by sodium hydroxide has high adsorption activities， when the concentration of sodium hydroxide is 1.5 mol·L-1， the heating temperature is 80 ℃， the dipping time is 6 h， and the adsorbent is activated by microwave at 600 W for 2 min. After reaction for 120 min， the adsorption efficiency of ammonia nitrogen has reached 83.54%. In addition， the effects of and water temperature on the adsorption of modified zeolite were investigated. The the initial concentration of ammonia nitrogen results demonstrated that the adsorption efficiency of ammonia nitrogen increased with the increase of the initial concentration of ammonia nitrogen and water temperature. When the concentration of ammonia nitrogen was as low as 10 mg·L-1， the adsorption efficiency of ammonia was more than 60% after 120 min. And when the water temperature was 37 ℃， the ammonia adsorption has been as high as 85.57% by the action of modified zeolite for 60 min.Key words：Zeolite;Sodium hydroxide modification;Ammonia nitrogen;Adsorption;Orthogonal experimental氨氮是指水中以游離氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮，是造成湖库等淡水水体及海湾富营养化污染的主要营养素，表现为某些水生植物（如绿萍等）及藻类（如蓝藻、红藻等）的大量繁殖，导致鱼类等水生生物因溶解氧的过度消耗而死亡[1]。

""氨氮废水来源广泛!大量未经处理的氮源废水排入水体!造成水体中藻类大量繁殖!溶解氧降低!水体 中鱼类大量死亡!水体的富营养化随之产生!对人类生活和环境带来非常大的危害' 怎样高效经济的去除 水体中氨氮成为一个很关键的问题' 氨氮作为主要的氮源!在去除利用中又占据了重要的地位' 目前!氨 氮的处理方法主要有生物法(吹脱法(化学沉淀法(折点加氯法(离子交换法(膜吸收法(高级氧化技术(吸 附法等!生物法由于要兼顾有机物与磷的去除!应用有限' 其他化学方法运行费用较高!且使用对象较为 单一!因此!吸附法可以作为一种较经济实惠的除氮方法进行研究' 吸附法处理废水主要利用固体吸附剂 去除或降低废水中的污染物质!包括物理吸附和化学吸附' 吸附剂种类很多!常用的有沸石(膨润土(活性
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配制=*(!**(!=*!22!+** 9;+^@! 不同初始浓度的氨氮废水各!** 9^!加入膨润土#Q= ;!分别在 温度为)=(#=(B= 和== g时!处理废水!测其氨氮值!平行) 次!取平均值' 拟合^5/;93.4模型和Z403/I&.J方程'
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环境工程学报
第!! 卷
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改 住 玄 武岩 岩 棉 去 除水 中 氦 氮的 雾劈研 宓
孙恩 呈 ， 商平 ， 瑞华 ， 英 赵 李
（ 津科 技 大 学海洋科 学与工 程 学院 ， 津 天 天
３０ ２） ０２ ２
摘 要 ： 废 弃 玄 武 岩岩 棉 通 过 改 性 去 除 水 中氨 氮 进 行 了试 验研 究 。探 讨 了几 种 因素 对 氨 氮 去 除 效 果 的 影 对
Hale Waihona Puke 分别 称取 ２ｇ预 处理 后 的岩 棉 ， 加入 １０ｍＬ不 ０
加热 方 法 酸 、 改 性 后玄 武 岩岩 棉 对水 中氨 氮 的去 碱 除 效 果 ， 讨 论 了 时 间 、 量 、Ｈ 值 等 对 处 理 效 果 并 用 ｐ
的影 响 。
同浓 度 的 ＨＣ 溶 液 中 ，加 热 ３ ｉ 倒掉 Ｈ １ １ ０ｍ ｎ后 Ｃ 溶 液 ， 蒸馏 水 冲洗 至 中性 ， 干 。 用 烘
波 、 声 波三 种 不 同 的加热 方 法 加热 。考 察不 同浓 超
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — ９ ２０ — ６ ２
氮 轻微 增 大 的现 象 ， 可能 是 因为岩 棉 中少 量 的 氨 这
氮浸． 的结果 。因此 ， 出 需要对岩棉进行改性处理。
２２１ 岩棉 酸改 性 ．；
基 金 项 目 ： 津 市 社 会 发 展 项 目资 助 （６ Ｓ ０ ５０） 天 ０ ＹＦ Ｆ ２０ 作 者 简 介 ： 恩 呈 （９ １ ， 东 东 营 人 ， 士 研 究 生 ， 要 从 事 孙 １８ 一）男 山 硕 主 环 境矿 物 材料 方 面 的研 究 。
维普资讯
使 用不 同质 量分 数 （ ％、０ １％ 、０ ２ ％、 ５ １ ％、５ ２ ％、 ５ ３ ％） 的 Ｈ １ 液 对岩 棉 进 行 改性 ，采 用 烘箱 、 ０ Ｃ溶 微

改性生物炭固定异养硝化菌对 水中低浓度氨氮的去除!王朝旭任静！(!太原理工大学环境科学与工程学院，山西 晋中)30600；2.山西省市政工程研究生教育创新中心，山西 晋中030600)摘要 为探究改性生物炭固定异养硝化菌对水中低质量浓度氨氮(约!0 mg/L )的去除效果，从污水处理厂污泥中筛选一株异养硝化菌，分别以未改性稻壳生物炭(BC).NaOH 和6,0,改性BC 为载体，用吸附法制备生物炭基微生物固定化体(分别记为BC+N3、NaO6-BC+N3和H ,O 2-BC+N3),开展生物炭和生物炭基微生物固定化体对水中氨氮的去除动力学研究#结果表明!!)经鉴定，该菌株为恶臭假单胞菌(Pseudomonas **$,)) N3(9N602471),其对氨氮的72 h 降解率为72.02%。

(2)培养48 h,生物炭 基微生物固定化体对氨氮的去除率均高于相应生物炭；与改性前相比，改性生物炭基微生物固定化体更利于恶臭假单胞菌N3(MN602471)活性恢复与氨氮去除。

$)生物炭基微生物固定化体的氨氮去除过程更符合准二级动力学方程;NaOH-BC+N3对水中低浓度氨氮的去除能力优于BC+N3和H 2O 2-BC+N3#第一作者：王朝旭，男，1981年生，博士，副教授，研究方向为生物炭的土壤环境效应。

*国家自然科学基金资助项目(No.41503074);山西省自然科学基金资助项目(No.201901D111066) #关键词改性生物炭异养硝化菌固定化氨氮DOI ： 10.15985/ki. 1001-3865.2021.02.001Removal of ammonia nitrogen with low concentration in water by heterotrophic nitrifying bacteria immobilized onmodified biochar WANG Chaoxu 1'2 ,REN Jing 1. (.1.College of Environmental Science and Engineering , TaiyuanUniversity of Technology , Jinzhong Shanxi 030600 ； 2. I nnovation Center for Postgraduate Education in Municipal Engineering of Shanxi Province Jinzhong Shanxi 030600)Abstract : In order to study the removal of ammonia nitrogen with low mass concentration (around 10 mg/L ) inwater by heterotrophic nitrifying bacteria (HNB) immobilized on biochar (BC) ,a strain of HNB was isolated from the sludge of a wastewater treatment plant firstly. The immobilization bodies based on the original, NaOH- and H2O2- modified rice husk-derived BC were prepared by adsorption method, which were named as BC+N3 ,NaOH-BC+N3 ,and H2O2-BC+N3‘respectively. Ammonia nitrogen removal processes of BC-based microbial immobilization bodies and BC were explored. Results showed that ： (1) the isolated strain was identified as Pseudomonas putida N3 (MN602471) and its ammonia nitrogen removal rate after 72 h was 72.02%. (2) The BC-based microbialimmobilization body performed better than BC itself in ammonia nitrogen removal after 48 h incubation. Compared withBC+N3,NaOH-and H 2O 2-modifiedBC-based microbial immobilization bodies were more conducive to recovertheactivityof Pseudomonasputida N3 (9N602471) andammonianitrogenremoval. (3) Thepseudo-second-orderkinetics equation fitted the ammonia nitrogen removal process of BC-based microbial immobilization bodies well, andNaOH-BC+N3showedstrongerabilitythan BC+ N3and H 2O 2-BC+N3toremoveammonianitrogen withlow concentrationinwater.Keywords : modified biochar ； heterotrophic nitrifying bacteria ； immobilization ； ammonia nitrogen水体氮污染是我国环境可持续发展的重要限制 因素之一。