沼山沸石去除水中氨氮的研究.pdf

1、沼山沸石是湖北省新近開發(fā)出來的一種天然斜發(fā)沸石，其研究工作剛剛開始。該課題是在實驗室條件下進行的，重點研究沼山沸石吸附水中氨氮的基本性能，以及不同試驗條件對該沸石去氨氮效果的影響；根據(jù)沼山沸石的吸附性能，制備改性沸石(主要是利用加熱、酸、堿、鹽改性)，研究合適的改性條件以及改性沸石去氨氮的效果；同時根據(jù)沼山沸石吸附微生物的特性，分別用來固定硝化細菌和光合細菌，制成生物沸石，研究生物沸石去除氨氮的效果及相關因素對氨氮去除效果的影響，試驗結

2、果如下： 沼山沸石的陽離子(NH4+)交換容量為4.068mg/g，其對氨氮的吸附過程很好的符合Freundlich吸附等溫式。沼山沸石吸附氨氮后會發(fā)生解吸，用1000mg/L的NaCl溶液洗脫吸附平衡后的沼山沸石，解吸率達到42.4％，并且解吸率隨著沸石吸附量的增大而增大。 沸石的用量、沸石和氨氮接觸時間、溶液pH值、環(huán)境溫度都會對沼山沸石去氨氮的效果產生很大的影響。在氨氮含量一定的溶液中，開始時氨氮去除率隨沼山沸石投

3、加量的增加而增加，當氨氮去除率增大到一定的時候，再增加沸石用量，氨氮去除率增加有限；沼山沸石吸附水中氨氮的速度較快，約20min即可達到平衡，并且該平衡持續(xù)時間較長(2h)；溶液pH值對氨氮去除率有較大影響，pH＜7時，氨氮去除率隨pH值的升高而增加，pH＞7時，氨氮去除率隨pH的升高而降低，pH值=6-8時，氨氮去除率較高；溫度越高，氨氮吸附量越大，但是溫度大于25℃時，升溫對氨氮吸附效果的改善不大，低溫(小于25℃)的影響相對較大。

4、 加熱改性的適宜溫度為450℃，適宜時間為2.5h，此時改性沸石的氨氮去除率比未改性時提高了12.36％；酸(H2SO4、HCl和HNO3)改性沸石的氨氮去除率比未改性時略有提高，說明沼山沸石不適合用酸來改性；低濃度NaOH溶液(小于0.75mol/L)有一定的改性效果，但所需洗滌時間較酸和鹽長，操作麻煩；NaCl改性能明顯提高沸石對氨氮的去除率，且改性沼山沸石對氨氮的吸附性能比未改性時要提高10倍以上。綜合考慮技術經濟等因素的

5、影響，認為適宜改性的NaCl濃度為2.0mol/L，改性時間4h，并且該濃度下適宜改性的沸石質量與NaCl溶液體積比為0.25g/ml。 硝化沸石去除水中氨氮的效果比沼山沸石和硝化細菌去氨氮的效果都要好，且效果比較持久(10d)；pH值對硝化沸石去氨氮的效果影響很大，pH值在稍偏堿性的環(huán)境中效果較好，但是不能超過8.5；接種量對硝化沸石去氨氮的效果有影響，接種量越大，氨氮去除率越高，但是接種硝化細菌過多，氨氮去除率有所下降；溫度

6、對硝化沸石去氨氮的影響很大，環(huán)境溫度為32℃時，硝化沸石活性最好，氨氮去除率最高，低溫(20℃以下)成為硝化沸石去氨氮的限制因素。 固體光合菌劑去除水中氨氮的效果比沼山沸石和光合菌液去氨氮的效果都好，說明該固定化技術能夠保持光合細菌的活性不喪失，并且還能發(fā)揮生化結合沸石去氨氮的作用；接種量對固體光合菌劑去氨氮的效果有影響，開始時氨氮去除率隨接種量的增加而迅速增大，但到了一定劑量時，再增加接種量，氨氮去除率增加緩慢；pH對固體光合