盐改性沸石对模拟废水脱氮除磷效果研究

本试验氯化钠和氯化铁两种无机盐改性沸石去除模拟废水中氮磷的吸附效果与改性前沸石进行了充分对比。


摘    要:本文分析了国内氮磷废水处理现状,并介绍了沸石的独特构造及特性,以及五种改性方法。采取两种无机盐对天然斜发沸石进行改性,控制浓度以及时间变量进行静态吸附试验,而后对实验数据进行分析,根据去除率讨论改性沸石脱氮除磷的效果。实验结果表明,无机盐改性沸石对模拟废水中氮磷的吸附去除效果受到改性盐种类、浓度和时间的影响,氯化钠去除能力优于氯化铁。

This paper mainly analyzes the present status of treatment of nitrogen and phosphorus wastewater in China, and introduces the unique structure and characteristics of zeolite and five modification methods. Two kinds of inorganic salts were used to modify natural barite, control concentration and time variables, then the experimental data were analyzed. The results showed that the adsorption and removal effect of inorganic salt modified zeolite in simulated wastewater was influenced by the type, concentration and time of modified salt, and sodium chloride was better than ferric chloride.

关键词:改性沸石;脱氮除磷;去除率;吸附

Key words: Modified zeolite; Nitrogen and phosphorus removal; Removal rate; Adsorption

目录

1前言 4

1.1国内氮磷废水处理现状 4

1.2沸石的结构与特性 4

1.3沸石改性的方法 4

2试验部分 5

2.1试验原料、仪器与试剂 5

2.2试验方法 5

2.2.1改性沸石的制备 5

2.2.2吸附试验及流程 5

2.2.3氨氮测定 5

2.2.4总磷测定 5

2.2.5试验流程 6

2.3数据的测定及处理 6

2.3.1氨氮浓度的计算 6

2.3.2氨氮去除率的计算 6

2.3.3总磷浓度的计算 7

3结果与分析 5

3.1改性试剂浓度对脱氮除磷影响 7

3.1.1脱氮去除率比较 7

3.1.2除磷去除率比较 10

3.2改性试剂时间对脱氮除磷影响 11

3.3同步测定的改性沸石对氨氮去除率比较 16

3.3.1整体比较 16

4结论 17

参考文献 18

致谢 19

1前言

1.1国内氮磷废水处理现状

工农业生产的发展和人们生活水平的提高,废水排放量逐渐增加,化肥、农药和其他化学物质的广泛使用,含磷废水产生量不断增加,可现有城市污水处理厂中有很大一部分没有脱氮除磷功能,氮磷营养盐造成的污染问题日益严重,其中氮、磷是引起水体富营养化的主要原因,导致海河、淮河、辽河等在内的我国主要流域连续发生蓝藻爆发,因此废水中氮磷含量的控制问题日渐受到重视。从而使全世界面临着水资源短缺、污染严重的挑战,因此如何高效、低能耗的处理工业废水已成为水治理技术的焦点。

目前,世界各国在水体脱氮除磷方面开展了广泛而深入的研究,主要去除氮磷的方法有生化法、絮凝沉淀法、离子交换法、吸附法等。其中,吸附法和离子交换法因占地面积小,工艺简单,效率高而广泛受到关注。而沸石作为新型吸附剂具有独特晶格结构,有较好吸附和离子交换性能,受到越来越多研究者青睐。研究表明,天然沸石对氨氮具有良好的选择吸附性,但对磷酸盐的吸附需进行改性,而通过沸石改性,实现同步脱氮除磷的研究不多。基于此,本实验通过对沸石改性,研究讨论能够有效实现富营养化水体脱氮除磷的吸附材料与条件,为将沸石用于去除富营养化水体中氮、磷的实际应用提供科学的实验依据。沸石改性对脱除磷的影响是促进沸石作为一种水处理材料的关键。

1.2沸石的结构与特性

1.2.1沸石的结构

沸石的结构是由氧硅四面体和氧铝四面体相互结合形成的立体网状结构。在网状结构中形成空洞,而且这些大空洞有纵横交错的孔道相互连通着。天然沸石是一族具有架状结构的含水多孔性碱或碱土金属硅铝酸盐矿物,由硅氧四面体均匀地叠加而成,其中部分SI-被Al-替代形成铝氧四面体,沸石内部含有大量平衡电荷的碱金属和碱土金属的离子。沸石的独特结晶构造特征决定了其特性,具有良好的吸附性、离子交换性和催化性。