采用天然沸石颗粒处理模拟氨氮废水,对比研究了常温和中高温下沸石吸附效果的差异,探讨了高温下吸附过程的热力学,并优化了高温下沸石吸附氨氮废水的操作工艺。究结果表明:天然沸石适合处理高温氨氮废水。
背景阐述
氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵根离子(NH4+)形式存在的氮。水体中的氨氮可导致水富营养化,是主要的耗氧污染物,因此对含氨氮的废水,特别是工业氨氮废水必须经处理后才能排放。工业氨氮废水,如工业循环冷却用水、焦化厂废水、食品加工厂废水及制药工厂废水等的共性是温度较高,都超过了45℃。但目前的废水处理方法,包括生物硝化/反硝化、树脂离子交换和化学沉淀等均不适合直接处理高温氨氮废水,需要预先对废水进行加水稀释冷却或热交换器降温处理,天然斜发沸石分子筛批发,增加了处理工艺流程,加大了废水处理的成本。
天然沸石是一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质,在自然界中分布广泛,其结构中铝氧四面体结构的电负性使天然沸石极易吸附铵根离子等阳离子,且同时具有耐高温、耐酸碱等特性,因此在处理高温氨氮废水方面有潜在的应用前景。
从性能看,天然斜发沸石分子筛价格,沸石可以借助阳离子对晶体电场、酸碱性以及孔道的结构实现想要的调整,从而达到对其性质的改变,以及改善沸石吸附离子和交换离子的能力,沸石分子筛,一般来说,沸石原料的改性技术包括水溶液交换法和固态离子交换法。
水溶液交换法是蕞常用的离子交换方法。沸石与某金属的盐水溶液结合后的离子交换过程如下所示。
A?Z?+B?→B+Z?+A?
其中A+为沸石阳离子,Z-为沸石的骨架,B+则为盐溶液金属阳离子。为了实现交换程度的提升,可以进行间歇式的多次交换,交换后需进行过滤及洗涤,之后进行二次交换,盐溶液中的金属阳离子经过多次交换后达到所需的要求。离子交换过程中,为了保证阳离子将沸石中的阳离子交换出来,需要保证阳离子和沸石中的阳离子类型相同,同时需要严格控制交换温度、物质的浓度、物质的用量和溶液的pH值等。水溶液交换方法也存在一定的缺陷,在将金属离子引入到沸石中的同时,交换时间较长,交换工作完成后需要重点处理交换后的盐溶液,另外溶液中还有一些不稳定的离子不能交换到沸石中。
固态离子交换方法为沸石的改性工业创造了新的路径,将沸石和金属氯化物或金属氧化物充分混合,之后经过高温焙烧,通过水蒸气处理,满足改性需求。盐中的阴离子会影响固态反应,金属氯化物在反应过程中也会生产易挥发的物质HCI,可以进一步促进交换反应的进行,固态离子交换法可以克服溶液离子交换法中的问题,应用前景十分广阔。
上述改性方法充分应用离子交换性能,主要是应用改性剂中的阳离子交换沸石中的阳离子,保证其转换为阳离子型的沸石。
采用沸石和陶粒滤料作为BAF滤料处理纺织废水。细胞计数结果表明、沸石滤料上生长的亚硝化单胞菌和消化菌的数量分别为3.0×108和2.2×109CFU/mL。而陶粒滤料上生长的数量分别是4.5×108和6.5×108CFU/mL。从硝化菌的数量上来看,沸石滤料上更适宜微生物的消化作用,另外从对有机物和TKN的去除来看、以沸石为滤料的BAF的效果要好于以砂为滤料的BAF。
采用沸石作为滤料的BAF可使纺织废水的COD去除率达86%-92%、BOD去除率达99%,色度去除率在77%-79%,这是由于自然沸石滤料的比表面积大于砂滤料,宜于微生物的附着,天然斜发沸石分子筛厂家,且沸石滤料的离子交换能力强,能够吸附水中的NH4+,而适宜环境的硝化菌的大量生长,使NH4+转化为肖酸盐。粒径可根据需要制作,水流流态好、过滤周期长、反冲洗容易进行、截污能力强。
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