阳离子交换树脂吸附焦化废水中氨氮的研究

发布时间：2017-03-29 19:11

  本文关键词：阳离子交换树脂吸附焦化废水中氨氮的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前国内焦化废水在处理过程中面临的主要问题是废水NH3-N浓度高,采用生化处理后仍然不能实现达标排放。山西省每年需要生产大量的氮肥,如果能将焦化废水中的NH3-N结合形成复合肥(磷酸铵镁),不仅可以消除焦化废水中NH3-N对环境的污染,还可以应用于农业,实现真正意义的变废为宝。焦化废水每年的排放量大约为6500万立方。如果直接在废水中发生复合反应,将NH4+形成MgNH4P04沉淀,这一过程需将废水pH值调到9以及加入大量的磷酸盐与镁盐,显然是不现实的。因此选择一种合适的中间物质将焦化废水中NH3-N浓缩富集,然后通过反应形成磷酸铵镁显得尤为重要。本文主要采用阳离子交换树脂对焦化废水中NH3-N的进行吸附,使废水中的NH3-N尽可能多的富集在树脂中,为回收利用焦化废水中NH3-N提供依据。 本研究采用阳离子交换树脂对模拟废水中NH3-N进行静、动态吸附试验可知,树脂对NH3-N的最大吸附量为69mg/g,表明树脂可以用来吸附、富集焦化废水中的NH3-N。采用1mol/L的NaCl溶液作为再生液再生吸附饱和的阳离子交换树脂。不论是静态再生还是动态再生,树脂再生率都可以达到90%以上。对吸附饱和的树脂在经过吸附—再生—吸附重复试验多次后可知,树脂再生后可以多次重复利用。采用阳离子交换树脂对焦化废水中NH3-N进行静、动态吸附试验可知,树脂对焦化废水中NH3-N的最大吸附量为13.25mg/g。通过对吸附前后焦化废水中的一些主要污染物的测定和GC-MS分析发现,焦化废水中SS、Ca2+Mg2+以及部分有机物质对树脂吸附NH3-N产生了竞争作用,使树脂对焦化废水中NH3-N的吸附量降低。综合考虑去除效果、洗脱效果以及对后续回收NH3-N试验等因素,最终选择原水+玉米磷酸酯纤维素+焦炭+树脂这一组合工艺来减少焦化废水中其他物质对树脂吸附NH3-N的影响。
【关键词】：焦化废水 NH_3-N 阳离子交换树脂 吸附量
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X784
【目录】：

• 中文摘要10-11
• ABSTRACT11-12
• 第一章 文献综述12-18
• 1.1 焦化废水的水质、来源、危害以及国内外处理现状12-13
• 1.1.1 焦化废水的主要来源12
• 1.1.2 焦化废水的水质特点以及危害12
• 1.1.3 目前国内外焦化废水的处理现状12-13
• 1.2 离子交换剂的类型以及应用技术13-15
• 1.2.1 常用离子交换剂的类型13
• 1.2.2 离子交换的基本原理与选择性13-14
• 1.2.3 影响离子交换速度的因素14
• 1.2.4 不同离子交换剂再生的原理与方法14-15
• 1.3 国内外离子交换剂的应用现状15
• 1.4 本课题的立项背景以及主要内容15-18
• 1.4.1 创新之处与研究意义15-16
• 1.4.2 本课题的主要研究内容16-18
• 第二章 离子交换剂的选择以及预处理18-21
• 2.1 试验中离子交换剂的选择18-19
• 2.1.1 试验仪器与试剂18
• 2.1.2 试验方法与数据处理18
• 2.1.3 试验结果与讨论18-19
• 2.2 阳离子交换树脂的预处理19-21
• 2.2.1 主要试验仪器19
• 2.2.2 试剂和溶液19
• 2.2.3 处理流程19-20
• 2.2.4 试验结果20-21
• 第三章 阳离子交换树脂对模拟废水的试验研究21-32
• 3.1 模拟废水中NH_3-N的静态吸附21-23
• 3.1.1 试验试剂与仪器21
• 3.1.2 试验方法21
• 3.1.3 静态试验结果与讨论21-23
• 3.2 吸附平衡后的离子交换树脂的洗脱及再生效率的测定23-27
• 3.2.1 试验试剂23
• 3.2.2 试验仪器23
• 3.2.3 试验方法23-24
• 3.2.4 试验结果与讨论24-27
• 3.3 离子交换树脂对模拟废水动态吸附27-29
• 3.3.1 试验材料27
• 3.3.2 主要试验仪器与试验方法27-28
• 3.3.3 试验结果与讨论28-29
• 3.4 离子交换树脂动态洗脱以及洗脱次数的研究29-31
• 3.4.1 离子交换树脂动态洗脱29-30
• 3.4.2 动态洗脱次数对吸附量的影响30-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 采用阳离子交换树脂吸附原水中NH_3-N32-38
• 4.1 离子交换树脂对焦化废水中NH_3-N的静态吸附32-34
• 4.1.1 试验试剂32
• 4.1.2 试验仪器与试验方法32-33
• 4.1.3 试验结果与讨论33-34
• 4.2 吸附平衡后的离子交换树脂的洗脱34-35
• 4.2.1 阳离子再生时间的确定34-35
• 4.3 阳离子交换树脂对焦化废水中NH_3-N的动态吸附35-36
• 4.4 本章小结36-38
• 4.4.1 静态吸附试验中去除不同废水中NH_3-N的比较36-37
• 4.4.2 动态吸附试验中去除不同废水中NH_3-N的比较37-38
• 第五章 树脂吸附NH_3-N过程中废水污染物总量变化38-43
• 5.1. 试验仪器与分析方法38-39
• 5.1.1 试验仪器与试剂38
• 5.1.2 试验方法38-39
• 5.2 试验结果与讨论39-42
• 5.2.1 吸附前后焦化废水主要污染物浓度变化39
• 5.2.2 废水氨氮吸附中有机物组分前后的GC-MS分析39-42
• 5.3 本章小结42-43
• 第六章 焦化废水中影响因素的去除43-49
• 6.1 对焦化废水中钙镁等离子的去除43-45
• 6.1.1 吸附剂的选择与制备43-44
• 6.1.2 采用玉米磷酸酯纤维素去除废水中钙镁离子条件的确定44-45
• 6.2 焦化废水中部分有机物的去除45-47
• 6.2.1 试验试剂与方法45-46
• 6.2.2 试验结果与讨论46-47
• 6.3 工艺的确定47-49
• 6.3.1 试验方法47-48
• 6.3.2 试验结果与讨论48-49
• 第七章 总结论与建议49-51
• 参考文献51-54
• 攻读学位期间取得的研究成果54-55
• 致谢55-56
• 个人简况及联系方式56-58

【参考文献】

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本文编号：275198