作为全球最缺水的国家之一,中国人均淡水资源拥有量仅为2059立方米,不到世界世界平均水平的1/3。此外,中国水资源的分布不均、水质污染等进一步加剧了中国的的缺水情况。伴随着城镇化速度的加快,国内社会污水排量会持续增长,预计到2020年将会达到718亿吨,2016-2020年的年均复合增长率将达5.9%,生活污水氨氮污染严重。

 

改性沸石处理污水氨氮技术-国投盛世

水体污染问题主要是由于氨氮在水中的富集,因此导致“水华”、“赤潮”现象频繁发生,造成水库、湖泊水质下降,鱼虾类大量死亡,水体富营养化加重。污水中的氨氮多数是以游离氨(NH3)和铵盐(NH4+)的形式存在的。沸石是含水铝硅酸盐矿物,其内部有大量的孔穴与孔道,直径在0.6~1.5nm之间,孔道直径在0.3~1.0nm之间,而且孔穴、孔道均匀,因此直径较小的分子能通过沸石孔道被吸附,这使得沸石增加了自身的吸附特性,尤其是在研究沸石除氨氮试验中,证明沸石作为一种无机矿物,利用它去除废水中的氨氮具有处理成本低、工艺操作简便、多次循环利用等优点。根据试验可知,在不同阳离子作用下,沸石能够呈现出不同的吸附状态,在沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究中发现,在氨氮浓度相当高的情况下,1g沸石吸附的极限为15g氨氮。

改性沸石处理污水氨氮技术

未经处理的天然沸石含有大量杂质,其成分较为复杂,因此导致沸石内部结构互通程度较差,离子交换吸附能力较差,因此需要对其进行改性处理。根据GB18918-2002《城镇污水处理排放标准》规定,水温高于12℃时,城镇污水中氨氮的一级排放标准含量为5mg/L(A 标准)或 8mg/L(B 标准)。以8mg/L为氨氮废水经处理后的氨氮含量为标准,考察天然沸石和改性沸石的氨氮去除效果。

天然沸石的主要物理指标

 

改性沸石处理污水氨氮技术-国投盛世

通过采用静态搅拌实验法,利用天然沸石和改性沸石在氨氮废水中浸泡并加以搅拌使之充分吸附。实验过程中,通过控制某些实验参数,如初始氨氮浓度、初始用量、废水pH值等进行静态吸附实验,测定吸附后滤液中氨氮的浓度,以此研究沸石对氨氮的吸附性能。同时通过改性沸石对废水中氨氮的吸附实验来研究沸石经改性后对氨氮的吸附效果,并确定最佳的改性方法和条件。

 

改性沸石处理污水氨氮技术-国投盛世

实验证明,通过改性的沸石能够提高吸附污水氨氮能力,且比其他物质具有优先选择吸附的特性,能够让生活污水达到了国家标准。