研究了粒徑、起始氨氮濃度、鉀鈉等陽離子、pH值、溫度、城市污水有機物等因素對沸石粉吸附氨氮能力的影響,為沸石粉的應用奠定理論基礎。結果表明粒徑、起始氨氮濃度、鉀鈉陽離子等對沸石粉吸附氨氮有較大影響。
沸石是一種天然礦物,它對水中的銨離子具有選擇吸附作用,在城市污水處理過程中可以作為交換劑去除二級生物處理出水中的氨氮,吸附飽和后的沸石常用食鹽再生。這種方法不僅操作復雜,而且再生液還需處理。為了解決該技術難題,我們把沸石的吸氨性能和活性污泥的生物作用相結合,開展了沸石強化生物脫氮新工藝的研究,工藝流程如圖1所示。
本實驗采用常用的粒徑為200目的沸石粉,分別對城市污水初沉池處理出水以及氨氮濃度相當的實驗配置液在攪拌的狀態吸附處理2h,測定吸附后溶液剩余氨氮濃度并計算沸石粉的吸銨量。
實驗結果顯示,在沸石粉濃度維持在4g/L不變時,沸石吸氨量隨著起始濃度的增加而增加,但氨氮濃度到了46mg/L后,吸附量增加的速率趨緩;起始氨氮濃度一定時,沸石吸氨量隨著沸石粉濃度的增加而減少。
實驗結果顯示,沸石對鉀離子的選擇性略優于對銨離子的選擇性,曲線成下凹形;沸石對銨離子的選擇性優于對鈉離子的選擇性,等溫線保持上凹形。在有鉀、鈉離子的競爭時,沸石吸氨量大幅降低,可以理解為陽離子離子總量的增加導致氨氮交換量降低。因為沸石對陽離子的總交換量是不變的,其它陽離子的競爭必然造成氨氮交換量的降低。
污水組分復雜,不僅有表面活性劑、鹽分、石油類等物質的影響,有非溶解性有機物和難降解有機物的附著、粘附以及氨氮、溶解性COD、各種陽離子等競爭性吸附,吸附的影響因素多。
在沸石粉濃度不變時,沸石吸氨量隨著起始濃度的增加而增加,但氨氮濃度到了46mg/L后,吸附量增加的速率趨緩;起始氨氮濃度一定時,沸石吸氨量隨著沸石粉濃度的增加而減少。