改性沸石吸附柱去除和回收脱磷尿液废水中氨氮试验研究

经鸟粪石沉淀法回收尿液中磷后的废水中仍含有高浓度的氨氮,若直接排放,不仅会造成水体污染,也导致氮资源浪费。本文在5%HCl浸提,400 ℃焙烧,结合微波处理改性沸石以提高氨氮吸附能力的基础上,研究了改性沸石吸附柱高度（H）、吸附柱串联数量（N）以及水力停留时间（T）对脱磷尿液废水中氨氮去除效果的影响,评价了HCl溶液、NaCl溶液及其组合对吸附氨氮饱和的沸石的再生效果。结果表明：HCl-焙烧-微波改性沸石对氨氮的平衡吸附量为17.9 mg·g-1,是天然沸石对氨氮平衡吸附量（6.9 mg·g-1）的2.6倍。当柱高H=35 cm,水力停留时间T=2.0 h,吸附柱串联个数N=3时,改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果最佳。当吸附柱内氨氮负荷小于6370 mg时,吸附柱出水中氨氮浓度低于30 mg·L-1。10% HCl+5 g·L-1 NaCl混合液作为沸石再生剂时,氨氮洗脱率达到88.3%,再生沸石的平衡吸附量可达16.4 mg·g-1,为改性沸石的91.6%。可见,改性沸石吸附柱可有效去除脱磷尿液废水中氨氮,同时10% HCl+5 g·L-1 NaCl混合溶液能够有效实现沸石再生和氨氮回收。研究结果为脱磷尿液废水中氨氮处理与回收中试试验奠定了基础。     

氯化钠改性沸石对氨氮的吸附作用

采用30℃和90℃的NaCl溶液改性浙江缙云产天然沸石,通过静态吸附实验考察天然沸石及改性沸石对溶液中氨氮的吸附能力及机制,结果表明,NaCl改性可以提高沸石对氨氮的吸附能力。天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附动力学过程符合“初期快速吸附,后期缓慢稳定”的特点。假二级动力学模型适合描述天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附过程,颗粒内扩散模型仅适合于描述吸附反应初期天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附过程。天然沸石和NaCl改性沸石对溶液中氨氮的吸附过程满足Langmuir和Freundlich等温吸附模型。90℃ NaCl改性沸石、30℃ NaCl改性沸石及天然沸石的氨氮饱和吸附量分别为19.5 mg/g、17.8 mg/g和17.2 mg/g。离子交换作用决定了溶液中氨氮向天然沸石及NaCl改性沸石的全部转移量。     

改性沸石净化微污染水中有机物的研究

[目的]探明改性沸石吸附微污染水中有机物的最佳改性条件。[方法]研究在不同温度,不同浓度的无机酸、碱、盐以及盐的不同浸泡时间下制备的改性沸石对微污染水中有机物的去除效果。[结果]最佳条件为：投加量2.5 g/L,浸泡时间8 h,焙烧温度300℃,改性酸度2.0 mol/L的HCl,改性碱度2.0 mol/L的NaOH,改性盐度1.0 mol/L的NaCl,NaCl浸泡时间为10-12 h。[结论]NaOH浓度为2.0 mol/L为沸石的最佳改性条件,水样中高锰酸盐指数的去除率最高,为23.22%。     

改性沸石去除农村生活污水中有机物效果研究

通过静态方法研究了浙江缙云斜发沸石对农村生活污水中有机物的去除效果,考察了沸石投加量、接触时间、沸石粒径和污水pH值对有机物去除率的影响,采用350、450和550℃焙烧对沸石进行加热改性,采用NaCl、KCl和CaCl2对沸石进行无机盐改性。结果表明,沸石对有机物的吸附很好的符合Langmuir吸附等温式;改性沸石的最适条件是：投加量20g/L,接触时间8h,粒径为36-65目,pH值6.0-7.5,焙烧温度550℃,改性盐类2.0mol/L的钙盐。应用于农村生活污水处理中,有机物去除率达64.71%。     

微波-活性炭法处理氨氮废水的研究

[目的]探讨微波-活性炭法处理氨氮废水的可行性及最佳试验条件。[方法]以模拟氨氮废水为处理对象,研究了活性炭存在条件下,溶液pH、空气通入状况、活性炭投加量、微波作用功率和时间对微波辐射下氨氮废水去除效果的影响。[结果]微波-活性炭法对氨氮具有较好的去除作用,向溶液中通入空气,也能在一定程度上提高氨氮的去除率;提高溶液pH,增大微波作用功率、延长微波处理时间均能提高氨氮的去除率,而活性炭用量对氨氮去除效果的影响不显著;微波-活性炭联合技术法用来处理氨氮废水有很好的可行性,正交试验结果表明,活性炭投加量为0.5 g,pH=11,微波功率为850 W,处理时间4 min时,氨氮去除率可达92.47%。[结论]该研究为氨氮废水的处理提供了一种新的方法,即微波-活性炭法。     

改性稻壳去除低浓度氨氮的研究

[目的]研究改性稻壳去除废水中低浓度氨氮。[方法]采用单因素试验确定制备改性稻壳吸附剂的条件,得出该吸附剂对氨氮处理的最佳条件。[结果]以10.0%H2O2作为改性剂,温度100℃、时间30min为稻壳改性的最佳条件;吸附时间120min,吸附温度23℃,pH值8.6,稻壳与水的质量体积比3.0g/30ml时的吸附效果好;同时,改性后的稻壳结构和化学键都发生了变化。[结论]改性稻壳可作为一种低浓度氨氮废水的吸附处理剂,具有一定的利用价值。     

二氧化锰改性沸石去除水中铅的研究

[目的]研究MnO2改性沸石去除水中Pb^2＋的效果。[方法]比较沸石改性前后对Pb^2＋的静态平衡吸附量变化,着重考察吸附时间、pH值、干扰离子、竞争离子以及有机物对去除Pb^2＋效果的影响。[结果]结果表明,MnO2改性沸石对Pb^2＋有很好的去除效果,平衡吸附量由改性前的29．88mg/g提高到39．42mg/g。MnO2改性沸石对Pb^2＋的吸附速度快,吸附60min后吸附量可达饱和吸附量的80％以上。pH值对MnO2改性沸石去除水中Pb^2＋有很大影响,在pH=7时,去除效果最佳,达97．51％。水中干扰离子、竞争阳离子和有机物的存在,在一定程度上会降低PPb^2＋的去除效果;随干扰物质浓度的升高,MnO2改性沸石对Pb^2＋的去除率出现了明显的下降,但当干扰物质和水样中Pb^2＋浓度相当时,MnO2改性沸石可对Pb^2＋保持很高的去除率,在95％以上。[结论]该研究结果为有效地去除饮用水中的铅提供科学依据。     

废菌体对水体中重金属的吸附特性研究

[目的]研究废菌体对水中重金属的吸附特性。[方法]以某药物生产的副产物废菌体作为吸附剂,进行了废水中Zn2+、Cu2+、Cd2+等金属的吸附去除试验。采用间歇吸附方式考查了不同的化学改性方法、pH值、反应时间以及离子初始浓度等因素对上述金属离子去除率的影响。[结果]与NaOH改性废菌体相比,微波改性废菌体效果更好,且在30 min之内吸附基本达到平衡;当微波改性废菌体投加量为4 g/L,溶液pH值分别在6、6、7时,废菌体对Zn2+、Cu2+、Cd2+的最大吸附量分别为2.503、2.329、4.653 mg/g,而且其吸附过程完全符合Langmuir吸附等温模型。微波改性废菌体吸附重金属离子前后的能谱图表明,废菌体吸附金属离子其机理主要是离子交换。[结论]在废物利用的同时净化重金属污染是可行的,为微生物吸附技术广泛应用于处理重金属污染和回收贵重金属提供了依据。     

沸石对猪场废水中氨氮的去除效果

比较3种沸石对膜过滤后猪场废水中氨氮的去除效果。结果表明,样品1对氨氮的去除率最高,沸石适宜投加量为每100 mL废水中投加7.5~10.0 g,振荡可提高沸石对氨氮的去除效果。在实际应用中,在废水处理池中安装曝气装置可加速沸石对氨氮的吸附。     

核桃壳用于氨氮废水处理的试验

将废弃生物质核桃壳改性后用于处理氨氮废水,比较了废水pH、改性核桃壳用量、废水中氨氮的初始浓度、接触时间等对氨氮去除效果的影响。结果表明,pH在3~9时,改性核桃壳去除废水中的氨氮比较合适,最大去除率可达81%;改性核桃壳处理氨氮废水(100 mg/L)采用10 g/L的用量比较合适;氨氮废水中氨氮的初始浓度对氨氮的去除有较大影响,当氨氮浓度增加到300 mg/L后,吸附量增加不再明显,吸附量可达9.3 mg/g;改性核桃壳处理氨氮废水的接触时间选择6.0 h比较合适。改性核桃壳处理氨氮废水主要以吸附为主,同时还有氧化还原的化学反应过程。     

水合氧化铈负载沸石对含磷废水的深度处理

通过浸渍-焙烧-浸渍活化处理方法制备水合氧化铈负载天然沸石（HCO—Mz）吸附剂,探讨了该吸附剂对水中磷的吸附性能．研究表明,当Ce（VI）离子浓度为0．050mol／L,在硫酸溶液中加热浸渍,干燥后400℃高温焙烧处理,再经稀硫酸加热活化,80～100℃干燥后制得的HCO-Mz吸附剂,其理论负载铈量m（水合氧化铈）／m（沸石）约为172．5mg／g．采用本研究方法制得的HCO—MZ吸附剂可在pH值为4—8的范围内使用,其吸附行为可很好地采用Langmuir等温方程式进行描述．在室温、磷初始质量浓度为30mg／L、HCO—MZ投加量为30．0g／L的实验条件下得到的磷去除率可达99％,对磷的吸附容量约为0．99mg／g,适用于工业污水处理和生活污水的深度除磷．     

固定化藻菌去除淡水养殖废水氨氮效果及模型拟建

[目的]研究固定化藻菌去除淡水养殖废水氨氮效果及模型拟建。[方法]利用固定化藻菌（ABI）处理淡水养殖废水中的氨氮,采用多因子正交试验得到温度（T）、pH、光照强度（I）、溶解氧（DO）和填充率五因子与氨氮去除率（AR）之间的关系数据,拟建五因子与AR关系模型。[结果]五因子对AR均具有显著影响,最佳去氨氮组合为：温度30℃、pH值7.0、光照强度6000lx、溶解氧5.0mg/L、填充率10%。根据试验数据拟建的方程模型决定系数R^2=0.8648、相伴概率P〈0.05,对AR的模型预测值与实际测值进行样本T-检验,结果表明总体均值差异显著值sig.为0.978（P〉0.05）,模型预测值与实际测值数据组无显著性差异,模型具有较高拟合度。[结论]为实现养殖废水中氨氮去除或浓度降低提供了参考依据。     

常温下UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验

[目的]研究常温下厌氧氨氧化反应器的脱氮效果。[方法]以人工配水为进水,接种某城市污水处理厂氧化沟活性污泥,在常温(22~29℃)下进行了一套容积为3.2 L的UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验。[结果]反应器在运行75 d后,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达93.5%和86.1%,去除的氨氮、去除的亚硝酸盐氮和生成的硝酸盐氮比例为1.00∶1.30∶0.31,成功实现厌氧氨氧化途径生物脱氮。反应器停运近3个月后,在常温(17~25℃)再次启动时,只需16 d反应器就可以恢复高效厌氧氨氧化生物脱氮,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达96.6%和90.1%。[结论]常温下可以实现厌氧氨氧化反应器的启动,并且可以实现高效脱氮。     

猪场废水的石灰处理研究

[目的]探索有效去除猪场废水中有机物和氨氮的最佳途径。[方法]在1 t废水中添加1.4 kg的石灰,考察石灰对猪场废水中化学需氧量(COD)、总磷(TP)和氨氮的去除效果。[结果]石灰对废水中COD的去除率在20%左右,对TP的去除率在50%左右,但对氨氮的去除效果不理想。[结论]该研究为猪场废水的有效处理提供了一定的依据。     

医药化工废水同步硝化反硝化的研究及工程应用

[目的]为同步硝化反硝化技术在工程上应用提供依据。[方法]利用序批式反应器,研究医药化工废水的同步硝化反硝化(SND)生物脱氮工艺,并对SND工程应用进行尝试。[结果]实现SND最佳脱碳、脱氮效果的溶解氧(DO)浓度应控制在1.0~2.0mg/L,最佳进水pH值为7.0~7.5,在该条件下,COD去除率达80%以上,氨氮去除率达80%~82%,总氮去除率达74%~78%。在SND工程应用中,控制DO浓度为1.0~2.0 mg/L、进水pH值为7.0~7.5、水温为28~32℃时,COD、氨氮、总氮去除率分别为78.8%、78.4%和74.5%。水温过高将影响SND脱氮、脱碳的效果,且污泥微生物有一定适应调节能力,总体上COD、氨氮、总氮平均去除率分别为72.1%、66.2%和57.5%。[结论]同步硝化反硝化生物脱氮工艺有广阔的工程应用前景。     

沸石微波改性及对废水中苯胺吸附的研究

用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)在微波场中对沸石进行有机化,制得改性沸石,研究了改性沸石对废水中苯胺的吸附性能及影响因素。结果表明:改性沸石明显提高了对苯胺的吸附能力。当溶液pH为2、常温、振荡时间为2 h、改性沸石用量为50 g/L时,改性沸石对浓度为20 mg/L的苯胺的去除率达91.56%。改性沸石对苯胺的吸附规律较好的符合Freundlich吸附等温式。