天然斜发沸石处理燃煤电厂脱硫废水氨氮试验研究

发布时间：2020-05-05 02:18

【摘要】：燃煤电厂烟气脱硫常采用湿法石灰石——石膏处理工艺。该工艺产生的脱硫废水水质特殊,传统“三联箱”(中和→沉淀→絮凝)工艺难以对所有水质指标处理达标,特别是对氨氮这一污染物,作为废水治理刚性指标,影响生产活动的进行。天然沸石作为吸附剂,对众多污染物具有较强吸附能力,可循环再生,成本低廉,对脱硫废水中氨氮处理具有实际意义。本课题首先通过试验比选确定了针对氨氮的天然斜发沸石;正交试验确定了各因素对天然斜发沸石处理氨氮影响程度及规律,在此基础上进行了处理脱硫废水静态吸附及再生试验,确定了静态吸附最佳运行工况和再生试验最佳条件;其次,进行了天然斜发沸石吸附氨氮特性过程及性能研究;最后,开展吸附脱硫废水动态连续流试验,确定了动态吸附运行参数,在此基础上,进行了循环再生吸附试验,考察了天然斜发沸石处理脱硫废水氨氮稳定性。具体结论如下:1)正交试验的极差和方差分析确定天然斜发沸石处理脱硫废水氨氮影响因素的大小顺序依次为:投加量粒径反应时间温度pH。2)对沸石粒径、投加量、反应时间、温度及pH值等因素研究,脱硫废水氨氮去除率超97%;饱和吸附沸石用6%氯化钠溶液再生,脱附率超过64%,脱附效果良好。3)天然斜发沸石处理脱硫废水过程中,其他金属阳离子对吸附效果产生不同程度的影响,主要影响顺序为:Na~+K~+Mg~(2+)Ca~(2+)。4)沸石吸附特性研究表明:天然斜发沸石吸附氨氮更符合Lagergren准二级动力学模型;吸附等温模型更符合单分子化学吸附为主的Langmuir吸附等温线;热力学研究,该天然斜发沸石吸附氨氮过程属于自发进行的吸热反应。5)天然斜发沸石吸附柱进行脱硫废水连续流动态循环试验,选用1 L/h为40 cm高吸附装置的最佳流量,天然斜发沸石吸附氨氮量达4.39 mg/g,一个周期平均处理脱硫废水24.5 L,循环处理效果稳定。6)论文提出,天然斜发沸石进行第一次再生时,利用再生液进行天然斜发沸石的伴随改性,省去天然斜发沸石因改性产生的成本,该想法通过试验结果得以论证。
【图文】：

静态试验,天然沸石

碳酸钠（Na2CO3）分析纯 105.99 碳酸氢钠（NaHCO3）分析纯 84.01 氯化钠（NaCl）分析纯 58.44 计及分析方法验设计吸附试验水浴振荡器，天然沸石分别加入氨氮模拟废水和脱硫废水试验中控制个别因素，如氨氮浓度、沸石投加量、粒径、废行试验，试验结束之后测定滤液中的 pH 值、电导率、氨氮。通过这些指标进行天然沸石吸附特性研究及天然沸石处的研究，确定最优处理因素及参数。

流程图,动态试验,流程图,氨氮

应结束后测定滤液中氨氮等指标。通过数据计算确定沸石续动态再生循环试验提供依据。验设计吸附试验试验采用自制吸附柱，吸附柱直径 5cm，高 50cm，利用蠕，采用上进下出形式。试验过程中控制特定参数，如进水测定出水滤液中 pH 值、电导率、氨氮等指标。通过这些续吸附脱硫废水的可行条件及最优工况。工程经济成本要求，，前期处理的脱硫废水出水氨氮很低，后排放或再利用，以此提高沸石利用率，降低成本。经计混合后出水氨氮基本符合《污水综合排放标准》（GB8978-15mg/L。因此，动态吸附试验确定出水 40mg/L 停止。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ424.25;X773

【参考文献】