文档介绍：南开大学
硕士学位论文
天然沸石去除再生水中氨氮的研究
姓名:杜琦
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:王玉秋
20040501
摘要工农业的发展使得大量工业废水、生活污水和农用化肥进入河流、湖泊等水体,使得这些水域氮磷化合物含量偏高而富营养化。天津为资源性缺水城市,由于未来时期内人口的快速增加,人民生活水平的提高及工农业生产的发展,天津市的缺水形势将更加严峻,积极开展再生水回用工程成为解决天津市缺水问题的最佳途径。但是,再生水中氨氮指标受到二级出水水质的影响一直是限制其适用范围适用对象的瓶颈。长期以来,城市污水二级处理法主要以去除蚐D勘辏车幕钚晕勰喾芙谢;镒;为氨氮,却不能有效去除之,对氨氮等无机营养物质的去除效果不佳。因此,有效控制和降低污水中氨氮的含量,采用价廉、实用的氨氮去除技术成为当前的研究重点。常用的氨氮去除方法主要有折点加氯法、空气吹脱法、生物法脱氨、离子交换法,前三者由于受到成本、冬季低温、占地空间等因素的影响不利于在北方城市推广。而离子交换法,具有温度影响不大、运行成本低、占地空间相对较小、操作容易、可再生利用等特点,适合北方城市应用。本文对我国浙江缙云的天然斜发沸石和丝光沸石的除氨能力进行了研究,确定了天然沸石去除氨氮的最佳条件。实验包括静态实验和动态实验,静态实验对影响天然沸石氨氮去除能力的各种因素如:接触时间ΡA羰奔、值、氨氮初始浓度等进行了研究,确定了最优的氨氮去除条件。结果表明:虽然接触时间至少需要∈碧烊环惺趴梢源锏轿浇换黄胶猓翘烊环惺运邪氮的去除非常快,大部分通常在~分钟内可以完成:值对天然沸石的除氨能力主要是通过影响水中的水解平衡反应和天然沸石自身特点来影响;天然沸石的氨氮去除容量受氪氮初始溶液浓度的影响,随着溶液浓度的升高而增加。动态实验对不同流速下的氨氮去除效果进行了研究,绘制了不同流速下的穿透曲线并计算了相应的穿透容量,并且对天然沸石的再生利用进行了相关研究,确定了天然沸石的最佳再生条件:此外,对二级出水水样进行了处理实验,其结果表明:虽然天然沸石对二级出水中氨氮的去除,受到了水质组分复杂多样的影
响,但是仍然表现出了良好的处理能力,适于实际应用和推广。关键词:氨氮,再生水,沸石,离子交换,容量
.,琲瑃祌琣珻,甅,,闙,,琒琭甀,瑆,,
,琣~:篴瑀甀..
壁生型查望塑±芏焦煎圭我国是一个水资源贫乏的衡,随着经济发展和城市化进程的加快,城市缺水问题日益严重。为了解决水资源短缺限制经济和城市发展的问题,污水再生回用成为最有效的途径之一。污水再生与回用技术近期得到了迅猛发展,在美国、日本、印度、英国等国家纫匀毡疚M怀得到了广泛的应用,这些国家均以本国度、区域的特点,确定出适合其国情、国力的再生水回用技术,使再生水回用技术越来越趋于完善。天津市在污水的再生和回用技术引进和开发、利用上处于我。天津市中水公司在ひ栈∩希尤牖炷统粞跬焉竟ひ眨乖偕蚀锏较高的水质等级。但是,由于再生水源水取自于天津污水处理厂二级出水,因此其再生水出水水质很大程度上受源水水质影响。目前我国城市采用的污水处理工艺普遍不包括脱氮除磷工艺,因而,其排放的二级出水中氨氮、总磷的指标很难控制、去除,严重限制着再生水应用的开展。此外,氨氮和总磷含量过高的现象还发生在景观河道、封闭景观水体等天然、半天然水体中,造成了水体严重富营养化。因此,寻求切实可行的、面向较轻污染水体和污水二级出水的氨氮、总磷去除技术是十分必要的,从天津市要建设、发展成为世界化大都市的要求来讲亦是十分迫切的。目前去除氨氮的方法很多,主要包括:鄣慵勇确āF涑杀靖撸穆攘看螅以黾铀凶芄烫搴俊掌低逊āR=玴档鞯~.姆段冢裨蛐Ч淮螅褂受到冬季温度影响而效率低下的问题。锓ㄍ寻钡!T黾由锖醚跹趸奔洌勾锏较趸锥危际蹩尚校是基建投资和运行电费比常规法增加很多,而且同样受到北方城市冬季低温的影响而效率低。胱咏换环āJ芪露鹊挠跋觳淮螅诵谐杀镜停嫉乜占湎喽越闲。僮容易,可再生利用。沸石,一种架状构造含水硅铝酸盐矿物,其基本结构是硅氧四面体,四面体
甫翻大男硕士学位论文——即利用天然沸石去除二级出水中的氨氮。氨氮的去除研究是再生水回用即中之间通过共用氧原子形成各种各样如岛状、链状、片状或空间的网状硅铝氧骨干的晶体结构。这种独特的晶体骨架结构使其具有大量均匀的微孔,与一般物质的分子大小相当,失水后形成一个内表面很大的孔穴。沸石的内表面远比一般颗粒的外表面大,因此沸石的吸附量远远超过其他物质。沸石结构中的多孔道和阳离子使其具有良好的离子交换性能。由于其独特的结构和性能,沸石在水处理方面已广泛应用于去除氨氮、重金属离子、有机污染物、放射性物质等。总之,中国城市现有污水处理工艺与西方发