植物多酚吸持-硫酸铁沉淀法去除水中氨氮的效果及影响因素研究

[目的]吸附法去除水中氨氮通常是采用固体吸附剂吸附后采用固液分离法去除。本文采用具有一定可溶性的天然高分子物质与水中氨氮结合,形成可溶的结合物,然后采用沉淀剂一步沉淀去除的新方法,探索其影响因素。[方法]以天然植物多酚类物质Y(以下简称"植物多酚Y")为吸持剂,以硫酸铁为沉淀剂,研究了模拟的氨氮废水的p H值、初始氨氮浓度、温度、植物多酚投加量和共存阳离子等因素对吸持沉淀法去除氨氮的影响。[结果]在含单一氨氮的模拟废水中植物多酚Y对氨氮吸持量在本试验条件下可高达到31.9 mg·g~(-1),模拟计算最大吸持量可达到46.5 mg·g~(-1)。仅25 mg·L~(-1)的共存阳离子K~+、Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)的存在对植物多酚Y络合氨氮就有明显竞争作用,导致氨氮吸持量减少约15%~32%,当共存阳离子浓度提高到250 mg·L~(-1)时,其中Ca~(2+)可使植物多酚Y对氨氮吸持量降低54%。影响程度从大到小依次为Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+。等质量浓度Ca~(2+)的影响程度分别是Mg~(2+)、K~+、和Na~+的1.4、1.7和2.1倍。Freundlich方程(R~2=0.983 4)能很好地描述氨氮在植物多酚上的络合行为;吉布斯自由能变化(ΔG)、焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的计算结果表明:植物多酚对氨氮的络合是自发的放热过程。[结论]天然植物多酚物质对氨氮具有较大吸持量,形成分散均匀且稳定的胶体体系,易于被少量的金属盐脱稳而沉淀,这使其作为一种新方法用于含氨氮废水的快速处理成为可能,但共存阳离子对其吸持有明显抑制作用。     

植物多酚吸持硫酸铁沉淀法去除猪场粪污废水中氨氮的研究

以天然植物多酚(单宁)为吸持剂,以硫酸铁为沉淀剂,研究了废水pH、初始氨氮浓度、温度、吸附剂投加量等因素对吸持沉淀法去除氨氮的影响。研究结果表明:供试材料的最大吸附量达到13.8 mg·g~(-1),是人造沸石吸附量的2.4倍;在研究设定的投加量范围内,随着投加量的增加,氨氮去除率持续上升,达到16.3%;在试验条件下,供试材料对猪场废水的吸附量达到19.3 mg·g~(-1),是人造沸石的3.3倍,略优于阳离子交换树脂。植物多酚(单宁)吸持硫酸铁沉淀法有望作为一种新方法用于含氨氮废水的快速处理。     

不同调理剂对生物沥浸污泥堆肥氮素损失的影响

选取稻壳、麦糠和菇渣与稻壳混合物作为有机调理剂,进行生物沥浸污泥条垛式堆肥,研究不同调理剂对堆肥效果及氨气释放规律的影响。结果表明,在堆肥过程中,以麦糠作为调理剂能够提高堆肥温度,延长高温阶段(>50 ℃)持续时间,加快有机物和粗纤维的降解,堆肥产品种子发芽指数(GI)超过90%,麦糠促进了生物沥浸污泥堆肥快速腐熟。随着堆肥的进行,添加混合调理剂的处理减少了氨气挥发,累计氨气挥发量仅为麦糠处理的31%,是稻壳处理的54%;堆肥产品总氮含量较堆肥前增加23.6%,高于稻壳和麦糠处理。分析表明,菇渣较大的内部面积和疏松多孔的结构使其具有较强的氨气吸附能力,达到吸附饱和后,总氮含量可达干重的5.1%.菇渣是降低生物沥浸污泥堆肥氨气挥发、减少氮素损失的优良有机调理剂。