離子交換樹脂去除中低濃度氨氮廢水的研究.pdf

1、由于人口日益膨脹以及工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,水污染帶來的各類事故時有發(fā)生,許多湖泊和水庫因氮、磷的排放造成水體富營養(yǎng)化,嚴重威脅到人類的生產(chǎn)、生活和生態(tài)平衡,研究出經(jīng)濟高效的氨氮廢水處理技術(shù)是目前環(huán)保工作者的主要任務(wù)。本文通過對各種氨氮廢水的處理方法進行了分析和比較,最終選擇了離子交換樹脂法作為最終處理方法,并篩選出大孔弱酸丙烯酸性陽離子樹脂D113作為實驗材料,進行了中低濃度氨氮廢水靜態(tài)和動態(tài)脫除氨氮影響試驗,并結(jié)合紅外光譜法、熱力學(xué)和動力學(xué)理

2、論對其性能和機理進行了研究。論文研究內(nèi)容和結(jié)果表明:
　　選用D001、001×7和D113三種樹脂對中低濃度氨氮廢水的氨氮脫除效果進行考察,結(jié)果表明 D113樹脂對氨氮廢水的處理效果最好;在此基礎(chǔ)上,詳細研究樹脂用量、溫度、pH值和時間等四個因素對D113樹脂脫除氨氮試驗的影響效果,結(jié)果表明:樹脂用量達到4g時,氨氮去除率達到90％(<15 mg·L-1)以上,符合工業(yè)廢水氨氮廢水排放一級標(biāo)準(zhǔn);樹脂處理氨氮廢水達到平衡狀態(tài)的時間

3、為10分鐘,此時樹脂靜態(tài)飽和離子容量Q=3.42mg/g樹脂;樹脂對氨氮的去除率隨著溫度的增加而增加,該過程為吸熱反應(yīng);pH值升高有利于提高反應(yīng)速率,但對氨氮去除率的影響不大;采用NaOH、NaCl、H2SO4和HCl等四種解吸劑對樹脂進行靜態(tài)解吸試驗考察,結(jié)果表明NaCl解吸效果較好且運行成本較低;研究樹脂靜態(tài)脫除氨氮過程的交換吸附、熱力學(xué)和動力學(xué)性能,結(jié)果說明離子交換樹脂去除氨氮主要為離子交換吸附;樹脂去除氨氮過程符合二級動力學(xué)方程

4、和Freundlich模型方程,主控步驟為顆粒擴散控制與液膜擴散控制協(xié)同控制;樹脂去除氨氮的推動力為自由能的減少和熵值的增大;考察廢水流速、廢水濃度以及解吸液流速和解吸液濃度等因素對動態(tài)交換、解吸以及穿透曲線試驗的影響,結(jié)果表明廢水速率增加,穿透點的處理水量下降,即穿透時間加快;廢水濃度增加,穿透點的處理水量下降,穿透時間加快;采用3.06BV/h流速條件處理氨氮濃度為160 mg·L-1的稀土冶煉廢水,當(dāng)穿透點C/C0=0.1時,樹脂