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随着我国城市化进程的不断加快,生活小区越来越多。由于许多小区位于城市边缘,其产生的污水未能接入市政管网到污水厂进行处理。部分小区污水只经过简单处理后就排入周围水体,有的甚至未经处理就直接排入水体,这使得小区周边水体的水质不断恶化,致使水体富营养化日益严重,而氨氮是引起富营养化的主要因素。因此,如何有效控制和降低污水中氨氮的浓度已成为人们关注的问题。
沸石是一种天然的无机离子交换吸附剂,资源丰富,价格低廉,在污水脱氮方面日益得到广泛应用。本文以进一步去除小区污水二级生化处理出水中的氨氮为目标,选用α改性沸石进行了静态和动态研究,并进行了中试的初步研究,考察了α改性沸石对氨氮的去除效果,探讨了α改性沸石吸附水中氨氮的影响因素。
α改性沸石能有效去除水中氨氮,其饱和交换容量可达12.96mg/g。静态实验结果表明,在pH为4-8的范围内,pH值的变化对改性沸石的氨氮去除效果影响不大;改性沸石的除氨氮效果与氨的初始浓度有关,投加相等质量的改性沸石,氨氮的去除率与原水中氨氮的初始浓度成正比;水中的干扰离子可对改性沸石的氨氮吸附效果产生不利影响。
动态实验研究了流速、COD浓度、温度以及改性沸石柱的高度等对α改性沸石柱吸附氨氮的影响,结果表明流速对沸石柱的氨氮吸附性能有很大的影响,流速的增大加快了氨氮的穿透速度,减小了改性沸石的吸附容量。增加改性沸石的柱高,可以延长沸石柱的工作时间。水中的COD浓度,10-20℃范围内的温度变化在对改性沸石吸附氨氮基本没有影响。
中试试验的初步研究结果表明生物沸石对氨氮具有良好且稳定的处理效果,在处理氨氮的过程中,改性沸石的离子交换吸附作用和附着在沸石表面的微生物的硝化作用同时存在。
对铵吸附饱和的改性沸石进行了再生实验研究。实验结果表明,无论化学再生还是生物再生,都可以有效恢复吸附饱和的改性沸石的铵吸附容量。化学再生速度快,但对沸石有腐蚀,不经济;生物再生历时较长,再生效果好,再生费用较低。