研究了粒徑、起始氨氮濃度、鉀鈉等陽(yáng)離子、pH值、溫度、城市污水有機(jī)物等因素對(duì)沸石粉吸附氨氮能力的影響,為沸石粉的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明粒徑、起始氨氮濃度、鉀鈉陽(yáng)離子等對(duì)沸石粉吸附氨氮有較大影響。

Zeolite是一種天然礦物,它對(duì)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(jí)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(fù)雜,而且再生液還需處理。為了解決該技術(shù)難題,我們把沸石的吸氨性能和活性污泥的生物作用相結(jié)合,開展了沸石強(qiáng)化生物脫氮新工藝的研究,工藝流程如圖1所示。

本實(shí)驗(yàn)采用常用的粒徑為200目的沸石粉,分別對(duì)城市污水初沉池處理出水以及氨氮濃度相當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)配置液在攪拌的狀態(tài)吸附處理2h,測(cè)定吸附后溶液剩余氨氮濃度并計(jì)算沸石粉的吸銨量。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在沸石粉濃度維持在4g/L不變時(shí),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(shí),沸石吸氨量隨著沸石粉濃度的增加而減少。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,沸石對(duì)鉀離子的選擇性略優(yōu)于對(duì)銨離子的選擇性,曲線成下凹形;沸石對(duì)銨離子的選擇性優(yōu)于對(duì)鈉離子的選擇性,等溫線保持上凹形。在有鉀、鈉離子的競(jìng)爭(zhēng)時(shí),沸石吸氨量大幅降低,可以理解為陽(yáng)離子離子總量的增加導(dǎo)致氨氮交換量降低。因?yàn)榉惺瘜?duì)陽(yáng)離子的總交換量是不變的,其它陽(yáng)離子的競(jìng)爭(zhēng)必然造成氨氮交換量的降低。

污水組分復(fù)雜,不僅有表面活性劑、鹽分、石油類等物質(zhì)的影響,有非溶解性有機(jī)物和難降解有機(jī)物的附著、粘附以及氨氮、溶解性COD、各種陽(yáng)離子等競(jìng)爭(zhēng)性吸附,吸附的影響因素多。

在沸石粉濃度不變時(shí),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(shí),沸石吸氨量隨著沸石粉濃度的增加而減少。