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,吸附飽和后的沸石粉常用食鹽再生。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Zeolite強化生物脫氮新工藝的研究。

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。

實驗結果表明:(1)粒徑對平衡交換容量有較大影響,交換容量的大小與粒徑的大小成反比,在一定的粒徑范圍內沸石交換容量與粒徑成線性關系;(2)四種粒徑的等溫交換曲線均為上凸形,對氨氮的交換有利;(3)平衡狀態下,當溶液相中的氨氮濃度較低時,粒徑對沸石交換容量的影響較小,當溶液中氨氮濃度較高時,粒徑對氨氮交換量的影響較大;(4)180~200目沸石的氨氮交換容量最大,市場上不同粒徑沸石的價格差異很小,考慮到動力攪拌的問題,生物實驗中采用180~200目的沸石比較適宜。

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。

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。

試驗表明,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。