基于沸石处理的高温氨氮废水资源化研究

发布时间：2024-05-14 21:26

　　近年来,我国的水体污染物中,氨氮造成的影响已经超过化学耗氧量(COD)成为影响地表水环境质量的首要指标。氨氮最主要来源是工业废水,其典型特征是具有较高的温度。但目前的氨氮处理技术多为降至常温再处理后排放,缺乏余热回收的节能技术。 本文首先研究了天然沸石、4A分子筛、活性炭和粉煤灰对模拟高温氨氮废水的处理效果,发现模拟废水温度从室温升到80℃时天然沸石对氨氮的吸附存在强化机制,与活性炭、粉煤灰等其他吸附剂相比具有更好的吸附效果。随后在考察多种影响因素的基础上确定天然沸石吸附氨氮的最佳操作工艺。通过微波加热、水浴加热、常温搅拌三种改性工艺在不同改性溶液中对天然沸石进行改性,确定了NaCl+微波加热的天然沸石改性工艺,将其对氨氮的吸附量提升了50%以上,SEM和XRD等分析测试表征了改性沸石相对于天然沸石主要的变化是沸石骨架上可交换阳离子的钠化和内部孔道的疏通。考察了沸石的氨氮脱附和化学再生,设计了实验室沸石吸附氨氮的装置,可连续进行氨氮废水处理和循环洗脱再生,并设计吸附过程中产生的废液、废料的资源化利用和热能回收技术的方案。 本文从热力学和动力学层面探讨了天然及改性的沸石的吸附机理。研究表...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2连续逆向氨吹脱工艺Fig.1-2Continuousreverseairstrippingprocesstoremoveammonia-nitrogenBonmati和Flotats[29]通过控制条件pHll.5、温度353K、停留时间3h,氨氮

液平衡以及气相的传质过程两方面的理论基础[24_28]。如图1-2[29]所示的氨吹脱工艺，废水中氨氮存在公式1-1的平衡，NH/的还原主要受到温度和pH值两方面的影响，因此改变这两个变量能有效的促使氨氮从液相向气相转移。NH4+和NHb的平衡关系：一3]=^^ (1-2)....

图1-3折点加氯原理

随着氯的增加，NH2CI生成NHCb，并伴随着N2的生成，此时C1/N不断增大，到某一个值时，游离氯再次增大，即为折点[44】，如图1-3所示。理论上，折点出现在氯氮物质的量比为1:0.132时，但受到废水中其他物质相互副反应的影响，一般折点的出现比1高。'.1,1.2 3.....

图1"4离子交换工艺Fig.1-4ionexchangeprocess

沸石处理氣氮废水进行了一系列研究。图1-4是一种常见的离子交换的工作装置图[49]。处理水再生——nnnn3456原料水ITTTTjrrM——J——J——U J7 ？？ii图1"4离子交换工艺Fig.1-4ionexchangeprocess7

图Ifi斜发沸石结构图[ls}lFig.l-6Thestmcturalof

北京化工大学硕士学位论文 表1-5天然沸石结构属性Table1-5Structuralpropertiesofsomenaturalzeolites沸石种类化学式晶体类型斜发沸石(K2,Na2,Ca)3Al6Si3o072-21氏0#44丝光沸石(Na2....

本文编号：3973440