片沸石顆粒吸附劑的制備及在氨氮廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、氨氮是引起水體富營養(yǎng)化和環(huán)境污染的重要物質(zhì)，近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，氨氮污染變得日益嚴(yán)重，并且呈發(fā)展趨勢。利用沸石粉對廢水中的氨氮進(jìn)行吸附，國內(nèi)外已經(jīng)有大量的學(xué)者進(jìn)行了研究，但用沸石顆粒吸附劑處理氨氮廢水，研究的文獻(xiàn)較少。論文的目的是選擇合適的粘結(jié)劑和造孔劑，制備出機械強度高的片沸石顆粒吸附劑(HGA)，并用其處理氨氮廢水，吸附后的廢水能達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　論文通過對各種粘結(jié)劑和造孔劑的選取，將片沸石粉制成具有一

2、定機械強度和吸附性能的片沸石顆粒吸附劑(HGA);首先采用靜態(tài)吸附法研究所制備的HGA對廢水中氨氮的吸附，詳細(xì)考察了HGA直徑、反應(yīng)時間、pH值、氨氮初始濃度、HGA投加量、溫度等因素對氨氮去除效果的影響;其次采用動態(tài)吸附法研究所制備的HGA對廢水中氨氮的吸附，詳細(xì)考察了HGA質(zhì)量、氨氮初始濃度和出水流速等因素對氨氮去除效果的影響，繪制了吸附穿透曲線;最后探討了HGA的再生試驗，對柱內(nèi)再生和柱外再生兩種方式進(jìn)行了比較分析，并對HGA吸附

3、氨氮的機理進(jìn)行了探討，具體結(jié)論如下:
　　1制備HGA，聚乙烯醇為合適的粘結(jié)劑，碳酸氫鈉為合適的造孔劑;適宜條件為:聚乙烯醇濃度10％、碳酸氫鈉質(zhì)量濃度5％、包埋量（W聚∶W沸）為1∶13、交聯(lián)時間24h，煅燒溫度200℃，所制備的片沸石顆粒具有較好的機械強度和吸附性能，處理完氨氮廢水后的沸石顆粒的散失率僅為4.4％。
　　2在298K下，HGA質(zhì)量8g，HGA直徑3mm，廢水初始濃度50mg/L，pH為7，吸附時間3h，廢

4、水中氨氮的去除率達(dá)到70.83％。出水氨氮濃度為14.58mg/g,低于國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)，可以達(dá)標(biāo)排放。
　　3吸附飽和的HGA再生試驗表明:用質(zhì)量配比為5∶5的NaOH與NaCl混合溶液100mL對其進(jìn)行靜態(tài)解吸2h后，吸附在HGA上的氨氮的解吸率為91.29％，解吸后的HGA可再次重復(fù)使用。
　　4氨氮廢水的動態(tài)吸附試驗表明:模擬氨氮廢水的初始濃度為200mg/L時，處理后濃度低于國家一級排放

5、標(biāo)準(zhǔn)的廢水處理量與沸石的量和出水流速有關(guān)。當(dāng)吸附柱內(nèi)HGA的質(zhì)量為800g、模擬氨氮廢水的初始濃度為200mg/L、出水流速為5mL/min時，達(dá)到穿透點時，單位質(zhì)量HGA對氨氮的吸附量分別為5.48mg/g;當(dāng)工業(yè)實際氨氮廢水初始濃度為202mg/L，吸附柱內(nèi)片沸石粉的質(zhì)量為1400g，出水流速為20mL/min時，吸附柱穿透時間為13h，廢水處理量為15.2L，單位質(zhì)量片沸石粉對廢水中氨氮的吸附量為4.11mg/g。
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6、NaOH和NaCl的混合溶液對吸附后的HGA進(jìn)行動態(tài)解吸試驗表明:經(jīng)過15個周期的解吸和再生，HGA對廢水中氨氮的交換容量仍然為85％以上，HGA具有良好的穩(wěn)定性和的解吸效果，可重復(fù)利用。
　　6 NaCl溶液改性天然片沸石粉試驗表明:改性片沸石粉對氨氮的去除率比天然片沸石粉提高了21.1％，考慮處理成本，選用天然片沸石處理氨氮廢水性價比高。
　　7吸附動力學(xué)研究表明，在298K時，HGA對氨氮的吸附符合擬二級動力學(xué)方程，片