選擇具備較強(qiáng)吸附性能的活性炭和Zeolite作為試驗(yàn)材料,以生活污水為研究對(duì)象,將吸附劑投加量和吸附時(shí)間作為影響要素,研究確定所選原料去除生活污水中CODCr和NH3-N的技術(shù)參數(shù)。結(jié)果表明,隨著沸石和活性炭投加量的增加,NH3-N和CODCr去除率增加,當(dāng)達(dá)到一定投加量的時(shí)候,去除率逐漸趨于平衡;隨著吸附劑與污水水樣接觸時(shí)間的增加,沸石和活性炭對(duì)CODCr和NH3-N的去除率呈現(xiàn)先升高后平穩(wěn)的趨勢(shì)。
一、背景闡述
隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高,每年大量的含有氨氮和有機(jī)污染物的工業(yè)廢水和生活污水排入水庫(kù)、河流等與人的生產(chǎn)生活息息相關(guān)的水系統(tǒng),不僅給天然水體造成赤潮等富營(yíng)養(yǎng)化災(zāi)害,也對(duì)水中的生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的危害,更對(duì)人類的健康產(chǎn)生一定的潛在危害。水體中的氨氮在一定的條件下會(huì)轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽,所以,長(zhǎng)期攝入含有氨氮的飲用水,氨氮轉(zhuǎn)化成的亞硝酸鹽會(huì)和人體中的蛋白質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合,從而形成具有很強(qiáng)致癌作用的亞硝胺。化學(xué)需氧量(COD)反映了水樣受還原性污染物質(zhì)如亞鐵鹽、亞硝酸鹽、硫化物及有機(jī)化合物等的污染水平。基于水體被有機(jī)物污染的廣泛性和普遍性,COD也是廢水中有機(jī)污染物檢測(cè)相對(duì)含量的總體指示標(biāo)準(zhǔn)之一。
活性炭外觀色澤呈黑色,為一種多孔徑炭化物;沸石無(wú)毒無(wú)味,并且對(duì)于環(huán)境基本沒(méi)有影響。沸石價(jià)格合理、熱穩(wěn)定性能好、耐酸耐堿,結(jié)合中小型污水處理廠的流程結(jié)構(gòu)特點(diǎn),也可以在污水深度處理上有較大發(fā)展。
二、沸石吸附生活污水中CODCr和NH3-N的試驗(yàn)結(jié)果
沸石的投加量對(duì)去除污水中CODCr和NH3-N的影響由表1可知,沸石用量在10~60g變化時(shí),通過(guò)沸石吸附后的污水上清液濾液中的CODCr質(zhì)量濃度在86.5~216.9mg/L變化,CODCr去除率為28.32%~71.41%;加人沸石后,污水的NH3-N和CODCr的濃度明顯降低,沸石投加量繼續(xù)增加,生活污水中CODCr的去除率仍逐漸升高。
沸石用量在10~60g變化時(shí),沸石處理后的污水上清液濾液中的NH3-N質(zhì)量濃度在16.31~26.90mg/L變化,而NH3-N去除率則在17.00%~49.68%;加入沸石可以顯著降低污水的NH3-N濃度,并且在沸石投加量小于50g時(shí),增加沸石的投入量,NH3-N的去除率也相應(yīng)提升;當(dāng)沸石的投入量為60g時(shí),NH3-N的去除率比投加量為50g的沸石大約僅僅提升了0.96%;隨著沸石投加量的持續(xù)增加,NH3-N去除率的相繼提高。
三、活性炭吸附生活污水中CODCr和NH3-N的試驗(yàn)結(jié)果
活性炭投加量對(duì)去除污水中CODCr和NH3-N的影響由表3可知,活性炭用量在10~300mg變化時(shí),活性炭吸附后污水上清液濾液中的CODCr質(zhì)量濃度在53.2~203.9mg/L變化,CODCr去除率則在32.62%~82.42%變化;加入活性炭能夠顯著降低生活污水中的CODCr,并且當(dāng)活性炭的投加量小于200mg時(shí),隨活性炭用量增大,CODCr的去除率也相應(yīng)增大;當(dāng)活性炭用量為300mg時(shí),CODCr去除率比活性炭用量為200mg時(shí)只提升了1.02百分點(diǎn);再增加活性炭的用量,CODCr的去除率沒(méi)有太大的改變,甚至有降低的趨勢(shì)。所以,在進(jìn)行活性炭吸附生活污水中CODCr試驗(yàn)時(shí),在最開(kāi)始的階段增加吸附劑用量,CODCr去除率增大的效果明顯,在逐漸接近活性炭飽和吸附值的時(shí)候,繼續(xù)增加活性炭投加量,CODCr的去除率提高效果則不明顯。
本試驗(yàn)進(jìn)行了活性炭和沸石去除生活污水中NH3-N和CODCr效果的研究,結(jié)果表明,沸石處理污水中NH3-N的試驗(yàn)整體具有快速吸附、緩慢平衡的特點(diǎn);沸石投入量增加,NH3-N去除率增加,當(dāng)達(dá)到一定投入量時(shí),去除率趨于平衡。沸石吸附CODCr,隨著沸石用量的增加,污水中的CODCr去除率逐漸增高。隨著吸附劑與污水水樣接觸時(shí)間的增加,沸石對(duì)NH3-N的去除率呈現(xiàn)先升高后平穩(wěn)的趨勢(shì)。這是由于沸石的吸附容量在投加量的不斷增加下趨于飽和的原因。綜合考慮成本等經(jīng)濟(jì)因素,沸石投加量為100g/L(50g/500mL)時(shí),對(duì)CODCr,NH3-N的去除率分別為62.79%,49.21%,接觸時(shí)間為2h時(shí),效果最佳。