斜发沸石对氨氮吸附性能的试验分析_刘玉亮
2004年1月第27卷第1期
重庆大学学报
Journal of Chongqing University
Jan.2004
Vol.27No.1
文章编号:1000-582X(2004)01-0062-04
斜发沸石对氨氮吸附性能的试验分析*
刘玉亮,罗固源,阙添进,罗富金
(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400030)
摘要:通过静态试验、动态试验和再生试验研究了天然斜发沸石吸附氨氮的热力学性质、再生性能和影响因素。试验结果表明:斜发沸石对氨氮的静态饱和吸附量为3100m g/100g,当氨氮浓度为35mg/L时,动态饱和吸附量为2200mg/100g,分别是粉末活性炭、颗粒活性炭、硅藻土的20倍、23倍、27.5倍,选择重量比为3:7的NaCl+Na OH混合液作为斜发沸石的再生剂可进行3次重复再生使用,有效寿命可达140 h以上。斜发沸石处理含氨废水具有重要实用前景。
关键词:天然沸石;吸附;氨氮;再生
中图分类号:X703.1文献标识码:A
氨氮是水环境中氮的主要形态之一,是水体富营养化和环境的一种重要污染物。目前对含氨废水的处理尤其是低浓度含氨废水的处理尚未有十分有效的处理技术[1]。试验以氨氮为吸附质,选用对氨氮有较强的选择性吸附性能[2]的天然斜发沸石为吸附剂,研究天然斜发沸石在含氨废水中的吸附性能,再生性能及其影响因素,分析沸石用于去除低浓度含氨废水的可行性。
目前在再生剂的选择上大多采用氯化钠,而得到的洗脱液中氨的回收处理过程中需要引入碱(如氧化钙等),由于增加了新的阳离子(钙离子),从而给氯化钠的循环使用带来难度[3]。笔者对氯化钠和氢氧化钠混合使用的再生方法进行了探索,为天然沸石的再生处理提供了一种新的思路。
1试验材料和方法
1.1试验材料
试验所用斜发沸石来自浙江省缙云县鸿达沸石厂,粒径大约为0.5~ 1.0mm和1.5~3.5mm2种。
试验药品:NaCl,NH4Cl,KCl,Na OH,Na HC O3,HCl 均为分析纯。
试验原水:含氨废水(人工配制,在自来水中加入NH4Cl配制而成)
1.2试验方法[4]
通过静态、动态和再生试验测定沸石的热力学性质和再生性能,实验温度为20e。
静态试验:在三角瓶中加入500mL浓度不同的含氨废水和10g沸石,用磁力振荡器振荡至平衡,测定其平衡浓度,并求出其吸附量。
动态试验:在5=32mm的交换柱中装入粒径为0.5~1.0mm斜发沸石50g,浓度为35mg/L的含氨废水以一定的流量通过交换柱,测定其出水的氨氮浓度。
再生试验:取几种不同的再生剂分别按一定流量通过装有一定量已吸附了氨氮的沸石的交换柱,测定出水的氨氮浓度。根据再生效果选择一种合适的再生剂,测定沸石的再生性能。
1.3氨氮的检测方法
纳氏试剂比色法。
2结果与讨论
2.1静态试验
取浓度为100、200、300、400、500、600、700、800 mg/L的含氨废水各500mL分别装入8个具塞三角瓶中,在其中各加入10g粒径为0.5~ 1.0mm的沸石,振荡至平衡,测定各平衡浓度。测试数据如表1所示。
*收稿日期:2003-09-22
作者简介:刘玉亮(1979-),女,四川达县人,重庆大学硕士研究生,主要从事水污染控制理论与技术。
表1 沸石吸附氨氮的静态试验数据表
序 号12345678起始浓度/mg #L 100200300400500600700800平衡浓度/mg #L @10-3
12.5933.4764.8467.85150.48173.69180.89197.60交换量q /g #g @10-3 4.378.3311.7616.6217.4821.3225.9630.121/q 228.83120.0585.0360.1757.2146.9038.5233.201/C
79.43
29.88
15.42
14.80
6.65
5.76
5.53
5.06
表1中:q =V(C 0-C )/W (g/g)
式中:V 为污水容积(L);W 为沸石投加量(g);C 0为原水中氨氮浓度(g/L);C 为吸附平衡时水中剩余的氨氮浓度(g/L)。
由测试数据得到沸石吸附氨氮的Langmuir 等温线如图1
所示。
图1 沸石吸附氨氮的吸附等温线
由图1可得直线方程:
1q =2.5291C
+32.298由Langmuir 公式可得:
a =12.7548(L/g),
b =0.0310(g/g)
式中:q 为单位重量的吸附剂的吸附量(g/g);C 为吸附平衡浓度(g/L);a 为吸附平衡常数(L/g);b 为单位重量吸附剂的饱和吸附量(g/g)
天然斜发沸石的比表面积为400~800m 2/g [2],按比表面积为600m 2/g,水合NH 4+的半径为2.86@[2]估算,考虑单层吸附,由b =0.031(g/g)(即3100mg/100g),可计算得每克斜发沸石吸附NH 4+所占的表面积为84.846m 2,大约是斜发沸石表面积(600m 2/g)的14%,这说明斜发沸石的表面是非均匀的,吸附主要发生在某些活性点上。2.2 动态试验
在动态试验吸附柱中加入粒径为0.5~1.0mm 的沸石50g,流量为10mL/min,经过48h 连续运行,测试数据见表2,穿透曲线如图2
。
图2 天然沸石的穿透曲线
从图2可知:处理浓度为35mg/L 的含氨废水至穿透达标(15mg/L),大约50g 天然斜发沸石可以连续使用48h 左右,且出水水质较好。
表2 沸石吸附氨氮的动态试验测试数据表
出水时间/h 5.00012.25016.75023.75029.00035.50041.00048.250出水氨氮浓度/mg #L -1
0.483
1.055
1.336
1.969
5.801
11.005
14.239
15.780
2.3 再生试验2.
3.1 再生剂的选择
分别配制浓度为5g/L 的NaCl,KCl,Na HC O 3,HCl,NaCl+NaOH(重量比为5:5)5种再生剂,让再生液以10mL/min 的流量通过装有50g 已经吸附了氨氮到达穿透点的斜发沸石的吸附柱,分别测定起始氨氮浓度和再生时间,测试数据如表3所示。
表3 5种再生剂再生沸石的数据表
再生剂pH 值起始氨氮浓度/mg #L 再生时间/h NaCl 7.23213.115.95KCl 7.42224.312.60NaHC O 3 6.3595.214.25HCl
0.9898.315.25NaCl+NaOH
12.12
296.8
5.40
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第27卷第1期 刘玉亮等:斜发沸石对氨氮吸附性能的试验分析
由表3可以看出:用NaCl+Na OH (重量比为5:5)的混合液作再生剂,起始出水的氨氮浓度最大而且再生时间最少,是单独用NaCl 、KCl 、Na HC O 3、HCl 再生所需时间的33.9%、42.9%、37.9%、35.0%,可见用NaCl +NaOH 作为斜发沸石的再生剂相比其它几种再生剂有明显的优势。
2.3.2 几种不同的NaCl+NaOH 混合比对沸石的再生效果的比较分析
分别配制5种不同重量比、浓度为5g/L 的NaCl+Na OH 混合液,以10mL/min 的流量通过装有50g 已经吸附了氨氮到达穿透点的斜发沸石的吸附柱,其结果如表4和图3所示。
表4 不同NaCl+NaOH 混合比的再生性能数据表重量比1:9
3:7
5:5
7:3
9:1
p H 值13.1512.4212.1211.7511.54再生时间/h
4.70 3.50
5.007.207.00
从表4和图3可以看出:重量比为3:7(pH =12.42)的NaCl+NaOH 混合液在本试验条件下对沸石的再生效果最好,
所用的时间也最短。
图3 不同NaCl+NaOH 混合比的解吸曲线
2.3.3 再生沸石的吸附试验
以重量比为3:7的NaCl+NaOH 混合液作为再生剂,当再生出水中氨氮浓度降为1.0mg/L 以下时,再以10mL/min 的流量通入浓度为35mg/L 的含氨废水,如此重复操作3次,并与天然沸石的穿透曲线相比较,结果如图4所示。
图4 再生沸石的穿透曲线比较
从图4中的4条曲线可以看出,用比例为3:7的NaCl+NaOH 混合液作为沸石的再生剂,考虑3次重复再生利用,在出水氨氮浓度达到排放标准时,天然斜发沸石的有效使用寿命可高达140h 以上,处理浓度大约为35mg/L 的含氨废水使之达到排放标准,处理成
本大约为0.384元/m 3
。
2.4 4种吸附剂对氨氮吸附效果的比较
分别在4个5=32e 的交换柱中装入粉沫活性炭,颗粒活性炭,硅藻土,天然斜发沸石(粒径大约为0.5~1.0mm)4种吸附剂各50g,将浓度为35mg/L 的含氨废水以10mL/min 的流量通过交换柱,测定出水氨氮的浓度,结果如图5
所示。
图5 4种吸附剂对氨氮的吸附效果
根据图5可得天然斜发沸石,粉沫活性炭,颗粒活性炭和硅藻土对氨氮的/动态饱和吸附量[5]0(当出水浓度与进水浓度一样时沸石的吸附量)分别为2200mg/100g,110mg/100g,95mg/100g,80mg/100g,即天然斜发沸石对氨氮的动态饱和吸附量分别是粉沫活性炭、颗粒活性炭、硅藻土的20倍、23倍、27.5倍,可见天然斜发沸石对氨氮的吸附效果远远超过粉沫活性炭,颗粒活性炭和硅藻土。由曲线可知,用粉沫活性炭、颗粒活性炭和硅藻土去除氨氮并使之达标(15mg/L)是不可行的。试验表明用天然斜发沸石处理低浓度的含氨废水比其它几种吸附剂具有明显优势。
3 天然沸石吸附氨氮的影响因素
3.1 粒径的影响
通过动态试验测定沸石粒径对处理效果的影响,结果如图6
所示。
图6 粒径的影响
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重庆大学学报 2004年
从图6可知:处理相同浓度的含氨废水,在穿透点为15mg/L 时,粒径为0.5~1.0mm 的斜发沸石所能处理的废水体积是粒径为2.0~ 3.5mm 的斜发沸石的2.5倍,这说明粒径对斜发沸石的比表面积影响很大。3.2 pH 值的影响
通过静态试验测定pH 值对沸石吸附效果的影响,结果如图7
所示。
图7 p H 值的影响
由图7可见,沸石吸附氨氮最合适的pH 值段为4~8,而最佳值为pH =6左右,这是因为NH +4在水中的离解平衡式为:
NH +4
Z NH 3+H +
,由式中可以看
出:氢离子浓度增加,即pH 值减小,平衡向左移动,这时NH 4+浓度增加,所以沸石能够吸附较多的NH +4,其平衡浓度降低;但是pH 值太小,H +
会与NH +
4竞争[6]
,
造成沸石吸附氨氮的性能下降。
4 结 论
1)斜发沸石对氨氮的静态饱和吸附量为3100mg/100g,当氨氮浓度为35mg/L 时,动态饱和吸附量大约为2200mg/100g,分别是粉沫活性炭、颗粒活性炭、硅藻土的20倍、23倍、27.5倍。相比其它几种吸附剂,沸石吸附氨氮具有明显的优势。
2)选择重量比为3:7的NaCl+NaOH 混合液作为斜发沸石的再生剂可进行3次再生重复使用,有效寿命可达140h 以上。
3)小粒径沸石的吸附性能优于大粒径沸石,沸石吸附氨氮的最佳pH 值为6左右。参考文献:
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Experimentation Study on the Adsorption Capability About the
Ammonia Nitrogen From Water Using Clinoptilolite
LIU Yu -lia ng ,LUO Gu -yuan ,QUE Tian -jin ,LUO Fu -jin
(College of Urban Construction and Environmental Engineering,Chongqing University,Chongqing 400030,China)Abstract:The absorption capability,the regeneration capability and the influencing factors of the clinoptilolite to ammonia n-i trogen are studied through static state test ,dyna mic test and regenerative test.The e xperiment result indicates that the saturat -ed adsorptive quantity of clinoptilolite in the static state is 3100mg/100g,when the concentration of ammonia nitrogen is 35mg/L,the saturated adsorptive quantity in the dynamic state is about 2200mg/100g,and was 20,23and 27.5times of the pulverous active carbon .s,the granular ac tive carbon .s and the diatomite .s respectively.The mixed solution of NaCl+NaOH (the weight proportion is 3:7)could be repeatedly used three times as the regenera tion reagent of clinoptilolite,and the effec -tive life is e xceeded 140h.Clinoptilolite has important practicality when it is used to dispose the waste water containing ammo -nia nitrogen.
Key words:clinoptilolite;absorb;ammonia nitrogen;regenerate
(编辑 姚 飞)
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第27卷第1期 刘玉亮等:斜发沸石对氨氮吸附性能的试验分析
沸石吸附材料的研究进展
沸石吸附的研究进展 摘要：本文主要通过沸石分子筛吸附剂对碘吸附的原理及传质影响的研究，目的是加强认识脱碘的机理，为进一步开发沸石吸附剂的应用提供一定的理论依据。同时针对目前国内外的研发及应用情况进行了概述，提出了存在的问题和解决的思路。 关键字：沸石脱碘吸附传质 前言 沸石是含碱土金属或碱金属的具有三维空间结构的硅铝酸盐晶体，分为天然沸石和人工沸石。天然沸石空隙中充满大量的水分，加热时会沸腾而得其名。人工合成沸石是以硅和含铝的盐为原料，经过水热合成大小与分子大小相当的材料，也称分子筛。沸石的化学通式为M x/n[(AlO2)x(SiO2)y]·mH2O,其中M通常为Na、K、Ca等金属离子。 沸石比表面积适中，一般为500~800m2/g;其孔结构以微孔为主，孔径较小，一般主孔径最大不超过2.5nm，且分布均一。沸石分子筛是通过氧硅四面体和氧铝四面体单元在过氧架桥作用下形成的，其中氧铝四面体带负电性，且孔道内分布有金属阳离子，容易与外界的阳离子发生交换，表现出离子交换性。常用的分子筛全交换工作容量在2.0~2.5mg/g。 沸石是一种强极性吸附剂，极易水分子等极性分子，且由于自身铝硅比和孔径大小不同，对不同极性分子具有选择性，孔道内有可被交换的金属阳离子，对某些特定分子有特殊的吸附作用。 在废气处理方面，沸石可以吸附废气中的SO2和NO x，但是其吸附量低。利用 改性方法可改变沸石的电性、孔径等，可以用来对不同分子特性和直径的气体进行吸附。在水处理方面，利用沸石的离子交换能力，可以吸附去除废水中的氨氮，也可以利用利用改性沸石处理高氟污水或地下水，有价格低的优势，但吸附容量往往不高。 沸石吸附剂脱碘的特性就是一种选择性吸附，通过选择适合碘分子大小孔径的沸石制成吸附剂，达到吸附碘的目的。 二、沸石吸附剂的脱碘原理 1. 吸附原理 （1）物理吸附 沸石吸附剂吸附碘包括物理吸附和化学吸附。物理吸附主要是由于溶液中的碘与沸石分子筛固体表面之间存在范德华力（Van der waals），而产生了范德华吸附，它是可逆的。当沸石分子筛表面分子与液体中碘之间的引力大于液体内部分子运动时，液体中的碘就被吸附在沸石分子筛表面上。它们之间的吸引机理，与气体的液化和冷凝时的机理类似，其吸附热比较低。从分子运动观点看，这些吸附在沸石吸附剂表面的分子由于分子运动，也会从固体表面脱离而进入液体中去，但其本身不发生化学变化。所以物理吸附的特征就是吸附物质不发生任何化学反应，吸附的进程极快，参与吸附的各相间的平衡瞬时即可达到。而且这种吸附通常在固体表面几个分子直径的厚度区域，单位体积固体表面所吸附的量非常小。（2）化学吸附 化学吸附是由于沸石通过所存在的孔道和空腔中的阳离子交换，使其吸附性能发生较大变化，即沸石通过与含Ag的可溶性盐类溶液进行离子交换成银离子型沸石。其脱碘的原理是这种载在沸石上的可交换的银离子从沸石上解离出来，与
氨氮吹脱塔
氨氮吹脱吸收系统 技术方案
一、方案设计依据： 1、废水水量：3600m3/d,设计水量为150m3/h。 2、出水氨氮要求：去除率60%-70% 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH 值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的空气逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随空气排放，完成吹脱过程。
三、运行条件 进水pH值≥11 外界条件：气温24℃，水温：35℃ PH： 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时空气在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,出水流出。 具体工艺流程见下图： 原水 pH调节池氨氮吹脱塔氨氮吸收 风机 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到60%-70%，氨氮含量由700mg/L处理至200-230mg/L。 六、设备清单（第一方案）三台并联
氨氮去除方法
根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水（NH3-N>500mg/l）,中等浓度氨氮废水（NH3-N：50-500mg/l），低浓度氨氮废水（NH3-N<50mg/l）。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物法。 物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术；化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术；生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术 目前比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。1．折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。 折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下： Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl- 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
实验四 沸石吸附实验(间歇式吸附实验)
实验四沸石吸附实验（间歇式吸附实验） 一、实验目的： 1.了解沸石吸附的特点，掌握和了解间歇式吸附工艺及性能。 2..掌握用间歇吸附法处理污水的设计参数的确定方法，学会绘制废水的吸附等温线。 二、实验原理： 吸附就是利用多孔性的固体（称吸附剂，具有较大的比表面），使物质在固体表面或交界面上累积或浓缩的过程。活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随补吸附物质平衡浓度的提高而提高，两者之间的变化曲线称为吸附等温线，通常用费兰德利希（Fruendlic）经验式来表示。费兰德利希等温吸附线的方程为：，式中：q——活性炭吸附量，g·g－1；C——被吸附物质平衡浓度，g·L－1；K，n——与溶液的温度、pH值以及吸附剂（如比表面积）和被吸附物质的性质有关的常数。n＞1，将式改为对数式得： 当q、C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n，截距为K。 三、实验设备及材料 1.设备：FA2004N电子天平，上海精密科学仪器有限公司；HY-2调速多用振荡器，金坛市顺华仪器有限公司（常州国华电器有限公司）；723分光光度计，上海精密科学仪器有限公司分析仪器总厂；TDL-40B离心机，上海安亭科学仪器厂；DHG-9070A电热恒温干燥箱，上海精宏实验设备有限公司。 2.器皿：1000mL容量瓶；5个50mL容量瓶/每组；2mL、5mL、10mL、25mL、50mL移液管； 6个具塞三角烧杯250mL/组（干燥）；6个200mL 烧杯/组（干燥）；6个漏斗（7cm）/组（干燥）；干燥器；漏斗架；滤纸（11cm）；温度计；直尺。 3.药剂：沸石；1000mgl·L－1亚甲基兰。
分子筛变压吸附研究报告
院级本科生科技创新项目 研究报告 项目名称变压制富氧分子筛延长寿命的研究 立项时间2014年10月 计划完成时间2015年12月 项目负责人储万熠 学院与班级冶金与生态工程学院冶金1302班 北京科技大学教务
摘要 变压吸附制氧关键的因素是制氧吸附剂和制氧工艺。制氧吸附剂的性能优劣和使用寿命直接影响产品气的氧浓度和收率，氮吸附容量是评价制氧吸附剂性能优劣的一项重要指标。本课题首先对分子筛进行XRF分析、XRD表征和TEM表征探究分子筛的物理及化学性质，确定对分子筛造成影响的条件。 ANSYS FLUENT中的多孔介质模型可以模拟多孔介质内的流体流动、“三传一反”。PSA空分吸附床由固体吸附剂颗粒填充而成，气-固两相区可作为多孔介质，因此可基于多孔介质模型对变压吸附空分吸附床进行模拟，从而得到床层内气体的流动状态和组分浓度分布情况。为研究提高分子筛寿命的研究提供可靠有效的实验数据。
Research of Prolong the Life of Pressure-Swinging-Oxygen-Making Molecular Sieve Abstract The keyfactorof thepressure swinging oxygen making is oxygen adsorbentandoxygenprocess. The quality and service life of oxygen adsorbentdirect impact on the oxygenconcentrationandyield of productgas, nitrogen adsorptioncapacity ofthe oxygensorbentperformanceevaluation ofthe meritsofan important indicator.This paperfirstdo XRFanalysis, XRDand TEMcharacterization ofphysicalandchemicalproperties ofmolecular sieveinquiryto determine theimpact onmolecular sievesconditions. The porous medium model in ANSYS FLUENT can simulate fluid flow in porous media. PSA air separation adsorbent bed is filled by a solid sorbent particles, gas - solid two phase region as a porous medium, thus can simulate the pressure swing adsorption air separation adsorbent bed based on the porous medium model, resulting in the flow state within the bed of gas and component concentration distribution for providing valid and reliable experimental data of improving molecular sieve’s life.
氨氮吹脱塔方案
氨氮吹脱系统 技术方案 2013年4月18日 一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH 4+）和游离氨（NH 3 ）状态存在，其平衡 关系如下所示：NH 3+H 2 O—NH 4 ++OH-这个关系受pH值的影响，当pH值高时， 平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％）
当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。 三、运行条件 进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。 六、占地面积 氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。
改性沸石对重金属离子吸附性能的试验研究
改性沸石对重金属离子吸附性能的试验研究 谢华林1,2 李立波2 (1 湖南工学院化工系,衡阳 421008;2 中南大学化学化工学院应化系,长沙 410083) 摘 要 在静态和动态条件下,研究了改性斜发沸石对工业废水中重金属离子Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+的吸附。结果表明,改性斜发沸石对重金属离子有较好的吸附,p H值是影响吸附的主要因素。采用1mol/L HCl+NaCl(V/V=1∶1)混合溶液作为斜发沸石的再生剂,可使其重复再生使用。 关键词 改性沸石 吸附 重金属离子 再生 Experimental Study on Adsorption Capability about The Heavy Metal Ions from Water Using Modified Clinoptilolite Xie Hualin1,2 Li Libo2 (1 Department of Chemical Engineering,Hunan Institute of Technology,Hengyang 421008;2 College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University,Changsha 410083) Abstract The adsorption capability of natural clinoptilolite can be improved by modification.The adorption effect of modified clinoptilolite to heavy metal ions from waste water such as Cu2+,Zn2+,Cd2+and Pb2+was studied under static state condition and dynamic state condition.The results showed that modified clinoptilolite had better adsorbability for heavy metal ions,moreover p H value of solution was the main factor affecting adsorption. The mixed solution of1mol/L HCl+NaCl(V/V=1∶1)could be repeatedly used as the regeneration reagent of clioptilolite. K ey w ords modified clinoptilolite absorb heavy metal ions regenerate 工业废水中主要含有Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子。目前,我国多采用化学沉淀法处理含重金属离子的废水,但由于不同重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳p H值不同,以及某些重金属离子可能与溶液中其他离子形成络合物而增加了它在水中的溶解度,所以处理效果并不理想;另外,重金属离子在碱性介质中生成的氢氧化物沉淀,一部分会在排放中随p H值的降低而重溶于水,也使处理效果不理想。 沸石是一族具有连通孔道、呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物,特殊的晶体化学结构使沸石拥有离子交换、高效选择吸附、催化、耐酸、耐辐射等优异性能和环境属性。斜发沸石作为天然沸石家族的一员,被认为是一种有工业应用前景的矿物,国内外对其性能及应用的研究较多[1～5]。本文介绍了通过NaCl和N H4Cl将斜发沸石改性为钠型和铵型沸石,在静态和动态条件下,通过对水中Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+的吸附研究,探讨了它们的吸附机理和改性斜发沸石处理工业废水中重金属离子的可行性,取得良好的效果,为工业水处理提供了一种高效而实用的新方法。 1 试验 1.1 主要仪器与试剂 ICPS21000Ⅱ型等离子体原子发射光谱仪(日本岛津);p HS22型酸度计;7621型电动搅拌机;ST2 03A型比表面孔径测试仪;超级恒温水浴箱;马弗炉;烘箱;电动振荡器;粉碎机;棒磨机。 重金属标准溶液:Cu、Zn、Cd、Pb标准溶液(1000mg/L)由国家标准物质研究中心提供,然后据不同元素测定需要,配制成适当浓度的标准溶液。 NaCl、N H4NO3、H2SO4、HCl、HNO3、NaOH,均为分析纯;水为亚沸蒸馏水。 1.2 样品制备及其化学成分 选取一定量的块状斜发沸石原矿和烟煤,分别用粉碎机粗碎至3～5mm,再分别用棒磨机细磨至200目左右,然后过200目筛。将沸石粉和煤粉(质量比为 2.5∶1.0)充分混匀,加入适量水搅拌挤压成粒状,在l00℃下烘干后,于650℃马弗炉中灼烧60min,取出自然冷却至室温,制得20～40目、40～60目、60～80目、80～100目粒级,供试验用。 沸石的化学成分(%):SiO2,70183;CaO,3138; Al2O3,11178;Fe2O3,0167;MgO,1106;MnO,0104; TiO2,0131;K2O,2123;Na2O,0145。硅铝比SiO2/ Al2O3,10114;铵离子交换容量,12316mmoL/100g。 1.3 沸石改性 1.3.1 改性钠型斜发沸石:选取经破碎、筛分后粒 第28卷第1期2005年1月 非金属矿 Non2Metallic Mines Vol.28No.1 Jan.,2005
沸石实验报告
沸石实验初步报告 一、实验的目的和意义：随着矿渣微粉应用的普及，矿渣供应越来越紧，而且价格越来越高，寻找一种新的材料完全或部分取代矿渣很有必要。沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物，常见于喷出岩，特别是玄武岩的孔隙中，也见于沉积岩、变质岩及热液矿床和某些近代温泉沉积中，其阳离子交换性、吸附性、分子筛这三种特性构成了沸石应用领域广泛的物性基础，广泛应用于建筑工业、农业、轻工业、环保以及国防等领域。 沸石在建材工业领域的应用主要有： 1、作为水泥活性混合材料，水泥工业用量最大。该矿石粉碎后不再做其它加工，可以直接掺入水泥熟料中，从而降低水泥的生产成本。 2、使用沸石作发泡剂，应用于制造泡沫轻质建筑砌块，配制多孔混凝土，生产硅钙板，建筑灰膏等。 3、应用沸石烧制人工轻骨料“陶粒”，具有轻质，高强，吸水率等特点。陶粒被广泛应用于新型建筑材料工业以及建筑业，代替粘土砖，还可以应用于农业搞无土栽培。再就是环保方面做洁净美化，污水过滤，烟尘过滤，隔音材料等。 4、用沸石作因化剂，可将有害的废料固定在混凝土当中。 5、可以加工制造成小颗粒，直接掺入水泥中作轻骨料，生产建筑砌砖，空心砖，轻质高强板材等。 因此，本次试验主要是探索沸石在建材产品中应用的可行性 二、样品制备：从潍坊矿山及水泥厂取各种沸石，用试验小磨分别磨制到不同比表面积。A、铁红色颗粒状（取自水泥厂）；B、颗粒状青色（矿山）；C、粉状青色（与B同一矿山） 制备如下： 比表面积 样品样品名称 ≥400 ≥500 ≥600 ≥800 粉磨时间8ˊ--- A 比表面积470 --- 比表面积398 510 625 829 B 粉磨时间7ˊ15ˊ18ˊ22ˊ20" 比表面积398 470 603 757 C 粉磨时间13ˊ20ˊ32ˊ60ˊ
沸石吸附氨氮技术研究进展
沸石吸附氨氮技术研究进展 摘要：介绍了沸石脱除氨氮的原理和再生机制，综述了国内外应用沸石在改良常规污水处理工艺、作为氨氮污水处理系统的介质与最终出水的氨氮控制环节等方面的研究进展。炼油催化剂生产过程中产生的污水氨氮浓度高,先后试验了多种处理方法,但水中的氨氮很难达标。研究经济合理的工艺去除催化剂生产污水中的氨氮是紧迫而实际的。沸石吸附可作为组合工艺予以试验。 关键词：沸石污水处理氨氯 氨氮对人体和水体具有一定的危害,水质指标中氨氮是引起水体富营养化和环境污染的一种重要污染物。去除污水中氨氮的方法有生物硝化法、气体吹脱法和离子交换法”等．生物法无污染，耗能低，但其转换作用缓慢，去除难于彻底；气体吹脱法工艺简单，投资少，但易造成二次污染；而离子交换法却没有以上不足，且反应过程稳定、易控，吸附剂可再生利用，处理成本较低，特别是使用沸石作为吸附剂时．沸石具有稳定的硅氧四面体结构、大小均一的宽阔空间和连通孔道，能够吸附大量的氨氮，因此被认为是最有应用前景的去除氨氮吸附剂．。鉴于沸石有着良好的吸附与离子交换性能,而我国是世界上少数几个富产沸石的国家之一,美、日等发达国家已将沸石应用在污水处理、特效干燥剂、土壤饲料改良剂等方面,而我们大部分停留在出卖原矿为主甚至干脆闲置不用。因此加强对沸石的开发和利用研究非常必要。 沸石脱氨氮技术是近年来引起人们重视的一种生物物化相结合实现污水脱氨氮的新技术，这一技术就是把沸石对铵根离子的选择性吸附能力和生物硝化反硝化结合起来,加强生物脱氨氮系统的性能和效率 一、沸石对污水中氨氮的去除机理 沸石是具有四面体骨架结构的多孔性含水硅铝酸盐晶体,有良好的吸附及离子交换性能;同时沸石比表面积大,对微生物无毒害,易于附着微生物作为生物载体。生物沸石脱氨氮工艺中,一方面沸石用于生物载体富集硝化菌;另一方面沸石通过离子交换作用吸附水中的铵,还有很重要的一方面就是沸石表面生物膜中的硝化菌将吸附在沸石上的氨氮转化为硝酸盐,形成了一个自我吸收、自我消化的循环过程。通过生物方式不但能使沸石不断得到再生,还能提高脱氨氮的硝化性能,利用微生物作用有效地去除氨氮。此时,沸石得以全部或者部分自我再生,可以继续循环使用。生物沸石脱氨氮过程实质是化学吸附、离子交换和生物硝化三个过程。 沸石孔径一般在0.4 nm左右，大于这个孔径的分子和离子将不能进入，而NH4+的离子半径为0.286 nm，很容易进入沸石晶穴内部进行离子交换，沸石对氨氮具有很强的选择性吸附能力，其交换能力远大于活性炭和离子交换树脂。利用沸石的离子交换吸附能力去除污水中的氨氮包括：吸附阶段和沸石再生阶段，沸石再生可分为化学再生法和生物再生法。
沸石吸附剂研究及应用
沸石脱碘吸附剂的机理及研发 摘要：本文主要通过沸石分子筛吸附剂对碘吸附的原理及传质影响的研究，目的是加强认识脱碘的机理，为进一步开发沸石吸附剂的应用提供一定的理论依据。同时针对目前国内外的研发及应用情况进行了概述，提出了存在的问题和解决的思路。 关键字：沸石脱碘吸附传质 一、前言 沸石是一种多孔性骨架型硅铝酸盐分子筛，可作为离子交换剂、吸附分离剂、催化剂等。沸石骨架中微孔孔径由于孔穴的结晶性质使其分布非常均一，内部的孔穴对大小不同的分子可进行选择性吸附，即可依据沸石吸附剂晶体内部孔穴大小吸附一定大小的分子，能将混合物中各组分高效分离，或将其中杂质彻底脱除，特别是一些困难的分离过程，所以吸附分离的应用已越来越受到重视。 沸石吸附剂脱碘的特性就是一种选择性吸附，通过选择适合碘分子大小孔径的沸石制成吸附剂，达到吸附碘的目的。 二、沸石吸附剂的脱碘原理 1. 吸附原理 （1）物理吸附 沸石吸附剂吸附碘包括物理吸附和化学吸附。物理吸附主要是由于溶液中的碘与沸石分子筛固体表面之间存在范德华力（Van der waals），而产生了范德华吸附，它是可逆的。当沸石分子筛表面分子与液体中碘之间的引力大于液体内部分子运动时，液体中的碘就被吸附在沸石分子筛表面上。它们之间的吸引机理，与气体的液化和冷凝时的机理类似，其吸附热比较低。从分子运动观点看，这些吸附在沸石吸附剂表面的分子由于分子运动，也会从固体表面脱离而进入液体中去，但其本身不发生化学变化。所以物理吸附的特征就是吸附物质不发生任何化学反应，吸附的进程极快，参与吸附的各相间的平衡瞬时即可达到。而且这种吸附通常在固体表面几个分子直径的厚度区域，单位体积固体表面所吸附的量非常小。（2）化学吸附 化学吸附是由于沸石通过所存在的孔道和空腔中的阳离子交换，使其吸附性能发生较大变化，即沸石通过与含Ag的可溶性盐类溶液进行离子交换成银离子型沸石。其脱碘的原理是这种载在沸石上的可交换的银离子从沸石上解离出来，与碘相互作用，生成难溶的AgI
氨氮废水处理系统设计方案百度文库
应平化肥有限责任公司 30T/h氨氮废水处理系统 宜兴市裕泰华环保有限公司 二00八年五月 一、概述 1、采用国内目前较为先进成熟的吹脱+催化氧化+生物滤池处理工艺,该工艺具有可靠性、成熟性,并符合国内实际情况,并尽量采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主。 2、废水处理主要设施材质以钢砼结构为主,具有结构紧凑,占地面积小,布局合理,尽可削减总投资及运行费用加以考虑。 3、对废水处理设施进行充分的考虑,按地区气候条件,考虑必要的防水防冻及防渗措施。 4、废水处理过程中产生的污泥排入污泥池,进行好氧消化稳定后,经压成泥饼外运,保证污泥出路可靠。 二、废水处理量及废水性质： 1废水来源及水量: 废水来源为化肥厂生产工艺经冷却塔冷却后的高氨氮废水 a、废水量:30m3/h b、废水水质:详见表一 表一、废水水质
序号项目数据(mg/L 1 氨氮846.3 2 化学需氧 量 737 3 环状有机 物(Ar-OH 9.095mg/L 4 总磷0.467 5 BOD 21 6 氰化物未知 7 SS 164 8 石油类未知 9 挥发酚未知 10 硫化物未知
11 pH 6-9 12 水温约30℃ c、运行方式：连续运行 1、处理出水标准:废水处理后达合成氨工业水污染物排放标准GWPB 4-1999中中型化肥厂一级排放标准,详见下表。 (2001年1月1日之后建设(包括改、扩建的单位 序号项目标准(mg/L 1 氨氮70 2 化学需氧 量 150 3 氰化物 1.0 4 SS 100 5 石油类 5 6 挥发酚0.1
7 硫化物0.50 8 pH 6-9 三、废水处理工艺选择: 根据废水处理工程特点、功能、要求及废水排放特征,由于废水含有一定的毒性,B/C比较低,氨氮较高,因此需经脱氮及强氧化来提高废水的B/C比在0.3以上,剩余的氨氮及有机物在后级生化系统中去除。 本公司采用生物滤池工艺,经水解酸化后水中的B／C比约0.35左右,可生化大大提高。根据废水排放标准出水有NH3-N的限制,所以在选择废水处理工艺时除了考虑除解有机物外,还考虑到脱氮,为达到这个目的,我们选用了工艺成熟、运行可靠的水解生化+DC生物滤池+N生物滤池的工艺。 四、废水处理工艺流程简图: 1、废水处理系统工艺: 自动加碱废气高空排放或回收塔回收 废水→格栅→调节池→提升泵→PH调节沉淀→中间槽→二级提升泵→氨氮吹脱塔 风机 →三级提升泵→最终中和槽→催化氧化装置→还原反应槽→提升泵→脉冲布水器 自动加酸加还原剂
关于沸石吸附性的报告
关于沸石吸附性的报告 一沸石的物理性质 沸石，别名硅酸铝钾盐，英文名称Zeolite或Aluminosilicate。其晶体多呈纤维状、毛发状、柱状，少数呈板状或短柱状。密度为1.9~2.3g/cm3，基本组成如下表： 二沸石的吸附原理 天然沸石是一种含水架状结构硅铝酸盐矿物质，其结构特点除了有离子交换性（极易与周围水溶液的阳离子发生交换作用，交换后的沸石晶体结构不被破坏），催化性（其大孔穴可容纳一定数量的物质，从而促使化学反应在其表面加速进行）外，还有吸附性。其吸附原理如下： 2.1 沸石的“分子筛”作用 沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道，孔穴和通道的体积有的可占沸石晶体体积50%以上，这些空穴和通道在一定物理化学条件下具有精确而固定的直径（3—10A）。各种不同的沸石其直径也不同，小于这个直径的物质能够被其吸附，而大于这个直径的物质则被排除在外，这种现象被称为“分子筛”作用。 2.2 沸石的静电作用 沸石具有较大的静电吸引力，在它的铝硅酸盐格架上的电荷即阳离子晶格上的负电与平衡阳离子正电的电荷中心在空间上是不重叠的，所以在其孔穴中有很大的静电吸引力，因而使沸石对极性物质具有优先选择吸附作用。
2.3 沸石的色散力作用 沸石具有很大的比表面积（达500-800平米/克）因而能产生较大色散力，可用做出色的吸附剂，对于主要由扩散力起作用的吸附过程，在大多数情况下，特别是在低分压范围内，沸石的吸附容量很大，高于其它许多吸附剂，但在高分压范围内，沸石的吸附容量往往很小。 三沸石的应用 3.1 沸石在水处理方面的应用 人们利用天然沸石NH4+离子具有很强的选择性吸附能力，用它来从废水中除去氨氮，其中斜发沸石的氨氮去除能力较强。袁俊生等[13]研究过斜发沸石去除水中氨氮的工艺条件和处理效果。结果表明：在废水的pH值为7时，沸石对NH4+的平均交换容量达到12.96 mg/L，处理后水中氨氮低于50 mg/L。 天然沸石经过多种特殊工艺活化后，可以使沸石吸附性能更强，离子交换性能更好，更有利于去除水中各种污染物，成为多功能深度水处理的能替代活性炭的新型材料。 活化沸石就是其中的代表产品，它不仅能去除水中的浊度、色度、异味，而且对水中有害的重金属，如：铬、镉、镍、锌、汞、铁离子及有机物：酚、六六六、滴滴涕、三氮、氨氮、磷酸根离子等物质具有吸附交换作用，也有利于去除水中各种微污染物且水浸出液不含有毒，有害人体物质，去除水中铁、氟效果更为显著。因此活化沸石是工业给水、废水处理及自来水过滤的新型理想滤料 3.2 沸石在其它方面的应用 例如，在畜牧养殖业和饲料工业中，较常用的斜发沸石和合成沸石(4A沸石)添加剂，它们能够促进动物生长、提高生产性能、增加经济效益；在农业上用作土壤改良剂，能起保肥、保水、防止病虫害的作用；在医学上沸石用于血液、尿中氮量的测定…… 四报告结论
沸石除氨氮的影响
沸石去除氨氮影响因素的研究 摘要：沸石具有一定去除氨氮的能力，通过控制条件，如温度吸收时间粒径及共存离子的其中之一影响因素，在静态条件下确定沸石去除氨氮的最佳浓度，接触时间，以及最佳粒径的选择。本文主要研究不同粒径的去除效果及存在共存离子对氨氮的影响。 Element Study on Removing off Ammonia Nitrogen in W ater by Zeolite Abstract: Zeolite can remove off ammonia nitrogen. In the static condition, it can ascertain the optimal density, touching time and the most appropriate granule size of zeolite removing ammonia nitrogen, through controlling one of the factors, such as temperature, absorbing time, size and coexisting granule. The paper mainly the removing effect of different granule sizes as well as the influence of coexisting granule on ammonia nitrogen. Key words: Ammonia Nitrogen Size Zeolite Removing 前言：近年来，随着社会的发展，水中各种污染越来越严重，有机物，重金属，氨氮等。都严重威胁着人类的生存发展。所以对各种污染物的去除方法的研究在国内外发展迅速，而利用沸石去除水中氨氮的研究也各有侧重的进行着。本着对沸石去除效果以及各种因素对去除率的影响的研究，根据文献资料的查阅设计实验方案，限定某一实验条件，改变另一条件，进而确定最佳接触时间，控制水中氨氮浓度以增大沸石利用率，选取最高利用去除率的粒径用于实际工业过程中，测定其他负影响因素，在去除过程中尽量降低这种干扰。 实验部分 1药品与仪器1000mg/l氯化铵贮备液酒石酸钾钠钠氏试剂蒸馏水 白银沸石 磨口锥形瓶，50ml比色管，移液管，20mm比色皿，FA2004N型电子天平，LG10-2.4A型离心机，THZ-82A型气浴恒温振荡器，VIS-723G分光光度计2标准曲线绘制吸取0，0.50，1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00ml铵标准工作液分别于50ml比色管中，加水至接近刻线，加入1ml酒石酸钾钠溶液混匀，加入1ml钠氏试剂定容后混匀。静置十分钟左右，在波长420nm处，用光程20mm 比色皿，以水为参考，在VIS-723G分光光度计下测定吸光度
氨氮吹脱塔方案
氨氮吹脱系统技术方案 2013年4月18日
一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸
汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。 三、运行条件 进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。 六、占地面积 氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。
改性沸石处理含氨氮废水
改性沸石处理含氨氮废水 NH3-N是高耗氧性物质，每毫克NH3-N氧化成硝酸盐要消耗4157mg的溶解氧，较高的氨氮浓度会直接导致水质的黑臭。作为一种无机营养物质，NH3-N还是引起海洋、湖泊、河流及其它水体富营养化的重要原因，对鱼类及某些水生生物有毒害。桂林某旅游景区的污水处理系统原设计水量为180m3/d，投入使用后，由于实际服务人口增加，导致水量增加。该污水处理工艺未设污泥处理系统，长期以来，沉淀池的污泥通过排入化粪池达到减量目的。以上原因导致该工艺在运行三年后出水氨氮严重超标，污染周围水体，急需脱除水中的氨氮。对于氨氮废水的处理，用常规的生物化学方法去除氨氮效率低、周期长、成本高；用活性炭吸附、磷酸铵镁沉淀等物理化学方法也因其工艺本身的缺陷、成本高等原因而无法广泛应用。因此，寻求高效、切实可行的去除氨氮的方法十分必要。近年来，国内外开展了用沸石去除水中氨氮的研究。沸石是一种廉价的无机非金属矿物，利用它去除水中的氨氮具有效率高、工艺简单、易再生、处理成本低等特点。沸石在水处理中的应用已得到广泛关注。 一、实验部分 1、材料 沸石：采用α改性沸石，其红外光谱见图1。根据其粒径大小分为粗(016～110mm)、中(0125～016mm)、细(0118～0125mm)3种。其化学成分及其含量(wB)为SiO267199%， TiO20123%，Al2O313125%，Fe2O30167%，MnO0116%，CaO2192%，MgO0189%，K2O1127%，Na2O2165%，P2O501013%。含氨氮废水：取自某旅游景区的高浓度氨氮废水，其水质为ρ(CODCr)=200～
变压吸附实验报告
变压吸附实验报告 篇一：分子筛变压吸附研究报告 院级本科生科技创新项目 研究报告 项目名称变压制富氧分子筛延长寿命的研究立项时间XX年10月 计划完成时间 XX年12月项目负责人储万熠 学院与班级冶金与生态工程学院冶金1302班 北京科技大学教务 摘要 变压吸附制氧关键的因素是制氧吸附剂和制氧工艺。制氧吸附剂的性能优劣和使用寿命直接影响产品气的氧浓度和收率，氮吸附容量是评价制氧吸附剂性能优劣的一项重要指标。本课题首先对分子筛进行XRF分析、XRD表征和TEM 表征探究分子筛的物理及化学性质，确定对分子筛造成影响的条件。 ANSYS FLUENT中的多孔介质模型可以模拟多孔介质内的流体流动、“三传一反”。PSA空分吸附床由固体吸附剂颗粒填充而成，气-固两相区可作为多孔介质，因此可基于多孔介质模型对变压吸附空分吸附床进行模拟，从而得到床层内气体的流动状态和组分浓度分布情况。为研究提高分子筛寿
命的研究提供可靠有效的实验数据。 Research of Prolong the Life of Pressure-Swinging-Oxygen-Making Molecular Sieve Abstract The keyfactorof thepressure swinging oxygen making is oxygen adsorbentandoxygenprocess. The quality and service life of oxygen adsorbentdirect impact on the oxygenconcentrationandyield of productgas, nitrogen adsorptioncapacity ofthe oxygensorbentperformanceevaluation ofthe meritsofan important indicator.This paperfirstdo XRFanalysis, XRDand ofmolecular TEMcharacterization sieveinquiryto ofphysicalandchemicalproperties theimpact onmolecular determine sievesconditions. The porous medium model in ANSYS FLUENT can simulate fluid flow in porous media. PSA air separation adsorbent bed is filled by a solid sorbent particles, gas - solid two phase region as a porous medium, thus can simulate the pressure swing adsorption air
沸石对氨氮的吸附行为研究
沸石对氨氮的吸附行为研究 本文研究了斜发沸石对氨氮吸附行为，探讨了水力停留时间、pH值对吸附效果的影响，同时考察了吸附氨氮前后的沸石的性能及结构变化。结果表明，准二级吸附动力学方程能够很好地描述沸石吸附氨氮的过程，沸石在1.0 g/L的氨氮溶液中的理论吸附值为8.69 mg·g-1。沸石吸附氨氮的最佳水力停留时间为40min，最佳pH值为6，并且氨氮去除率随着浓度的升高而降低，随着沸石投加量的增加而升高。沸石吸附氨氮前后形态及结构并未发生变化，比表面积、孔容、孔径则明显降低。 标签：斜发沸石；氨氮 氨氮是水体中重要耗氧物质、是引起水体富营养化的污染物。近年来，随着社会生产水平的提高，氨氮的排放量与日俱增。由于水污染事件频繁发生，严重威胁着社会日常生产工作，对于水污染较严重的地区，逐渐实行更加严格的标准控制污水中氨氮的排放，不少污水处理厂面临标准提高的严峻现状。因此，在兼顾经济的条件下提高处理效率，成为了研究的重点。目前国内解决高浓度氨氮污染主要使用吹脱法、生物法、离子交换法。其中吹脱法容易造成二次污染，生物法条件要求高、反应缓慢，而离子交换法较易控制。天然沸石是一种含水的碱或碱土金属的铝硅酸盐矿物，是由硅氧四面体和铝氧四面体组成的架状硅酸盐，具有比表面积大，吸附性能好，离子交换能力强，化学性能稳定等特点。沸石对氨氮的去除有着较好的效果，对浓度具有普适性，并且由于沸石资源在我国储量丰富、成本低廉，是一种具有前景的水处理方式，因此沸石吸附氨氮受到较多的关注。 一、材料与方法 （一）实验装置 静态吸附采用摇床，动态吸附采用沸石柱装置，如图1所示。实验装置主要由PVC管、蠕动泵、水箱三部分组成，其中PVC管高为100cm， （二）动态吸附实验 室温下，在不同的滤速下将含氨氮废水通过沸石吸附柱，每隔20分钟取水样并用0.4μm滤膜过滤后测定氨氮的浓度。 二、结果与讨论 （一）静态吸附实验