斜发沸石处理低浓度氨氮废水的吸附性能及再生实验研究

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城市污水是一种可再利用的水资源,经过深度处理后可以进行中水回用。因此,加强城市污水的深度处理技术研究,发展新工艺、新技术,对水资源的可持续利用具有非常重要的现实意义。近年来,关于一种新型吸附剂—斜发沸石的研究越来越受到人们的关注。斜发沸石价格低廉,具有良好的吸附性能和离子交换性能,尤其在去除氨氮方面效果显著。将斜发沸石用于氨氮废水的深度处理,具有良好的工业应用价值和发展前景。本论文先利用模拟氨氮废水进行研究,通过静态试验、动态试验和再生试验研究了斜发沸石吸附氨氮的热力学性质、再生性能及影响因素。再利用沸石与活性炭联用对实际废水进行处理,为工程实际应用提供理论基础。具体结论如下:(1)沸石对废水中的氨氮有较好的吸附效果,可以将废水中氨氮浓度由8mg/L降至1mg/L以下,满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准。(2) Freundlich方程和Langmuir方程均能描述沸石对氨氮的吸附行为,但Langmuir方程的拟合相关性优于Freundlich方程。McKay假二级方程能很好地拟合沸石吸附氨氮的吸附动力学实验数据。(3)在一定范围内,随着沸石投加量的增加,氨氮去除率逐渐增大,平衡吸附量逐渐减小;随温度升高,氨氮去除率逐渐增大。pH值为6、7、8、9时,氨氮去除率均在75%以上,但pH值为7附近时,氨氮去除率最高。(4)沸石的动态吸附柱实验中,沸石对氨氮的最佳吸附条件是:沸石粒径0.8-1mm,废水流速4m/h。NaCl改性沸石比天然沸石具有更大的吸附氨氮能力。(5)以0.9mol/L NaCl做再生液,再生时间5h,再生液用量(沸石质量-g:再生液体积-ml)为1:20时,沸石具有较好的再生效果,且经五次再生后吸附容量为1.20mg/g,再生率为51.3%,说明沸石具有较好的可再生性。(6)沸石与活性炭联用可以有效去除实际废水中的COD和氨氮。
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