改性沸石在生活污水中脱氮除磷及再生的实验研究

发布时间：2019-05-30 10:20

【摘要】：近年来,我国生活污水排放量日益增多,而未经处理的生活污水中往往存在高浓度的氮和磷,且NH_4~+、NO_3~-和H_2PO_4~-是其主要的存在形式。生物法是国内外污水处理厂脱氮除磷的传统工艺,然而随着近年来国家对污水水质要求的提高,单一的生物处理已难以满足日益严格的排放标准。化学法中的吸附法去除效率高、设备简单、占地面积小,是水处理领域一种常用的水处理方法。本文利用季铵盐型硅烷偶联剂和NaCl溶液首次制备了以共价键连接的季铵盐改性Na型沸石(MZ),该改性沸石与不仅可去除生活污水中的NH_4~+,同时能去除NO_3~-和H_2PO_4~-。通过实验优化了MZ的改性条件,并采用多种分析手段对MZ进行了表征和分析。模拟废水中对MZ的吸附研究表明,MZ脱氮除磷效果受多种因素影响。通过响应面分析法(RSM)考察了各因素影响大小顺序依次:投加量初始pH反应时间;研究了各因素间的交互作用,并优化了MZ吸附条件。该改性沸石在吸附过程中,30min即达平衡;NH_4~+_N、NO_3~-_N和H_2PO_4~-_P的最佳去除率分别达54%,97.46%,99.77%;且MZ的吸附效果受pH变化影响较小。共存离子实验表明SO_4~(2-)和Cl~-对NO_3~-的去除有不利影响,且SO_4~(2-)大于Cl~-。吸附特性研究表明MZ的吸附过程符合伪二级动力学模型,能很好地用Langumuir和Freundlich曲线描述,并且该过程具有自发性,是熵增型的吸热反应。实际生活污水中MZ的吸附和再生研究表明,MZ能够同步去除实际生活污水中的NH_4~+_N、NO_3~-_N和H_2PO_4~-_P,最佳去除率分别为60.57%,91.11%,93.22%,且SO_4~(2-)的存在不会对去除效果产生实质性的影响。吸附饱和的MZ通过NaCl溶液即可恢复其吸附能力,并且可在多次循环再生使用后保持较好的去除效果。
[Abstract]:In recent years, the discharge of domestic sewage in China is increasing day by day, and there are often high concentrations of nitrogen and phosphorus in the untreated domestic sewage, and NH_4~, NO_3~- and H 鈮，

本文编号：2488761