天然沙粒对氨氮吸附的影响
黄河兰州段泥沙特征对氨氮降解的影响

第1 期
供 水 技 术
W ATER TECHN0LOGY
Vo . o 1 15 N .
F b. e 201 l
21 0 1年 2月
黄 河 兰 州段 泥 沙特 征 对 氨 氮 降 解 的 影 响
郑 泉 , 韩 志 勇 , 赵 旭 涛 , 冯 欣
( 兰州理工大学 石 油化工 学院 ,甘 肃 兰州 7 0 5 ) 3 0 0
黄 河兰 州段 自西 向东从 兰州 市 区穿 过 , 次 经 依
有不少研究者开展 了这部分工作 , 张学青 等
从 硝
过西 固区 、 宁区 、 里河 区 、 安 七 城关 区。年 内径 流水 期划分 为 6 1 丰水 期 , 、 、1月平 水 期 ,2月 — 0月 45 1 1 至来年 3月 枯水期 ¨ 。
ห้องสมุดไป่ตู้
I fu nc f s d m e tf a ur s o m m o i ir g n d g a to n e e o e i n e t e n a l n a n t o e e r da i n i La h u s c i n o h lo Ri e n nz o e to ft e Ye l w v r
d g a a in wo l n r a e wih pa iu ae sz sd c e s d.Th m mo i i o e e r d to fnau a e r d t u d i c e s t r c l t ie e r a e o t ea n a nt g n d g a ain o t r l r s d me two l u e irt h e i n fe la i g u d rs me s di e tc n e ta in. e i n u d be s p ro o t e s d me tatr ce n n n e a e m n o c n r t o Ke y wor s d me t a ds: e i n ; mmo i i o e n a n t g n; d g a to r e rdain; p ril ie a ce sz t
氨氮吸附的应用

氨氮吸附的应用
氨氮吸附技术是一种常用的水处理方法,它通过吸附剂将水中的氨氮物质吸附到表面上,从而达到去除氨氮的目的。
常用的吸附剂包括活性炭、离子交换树脂、纳米材料等。
这些吸附剂具有较大的比表面积和合适的孔结构,能够提供足够的吸附位点,从而有效吸附氨氮物质。
氨氮吸附技术的原理是基于物质在界面上的吸附作用。
吸附剂表面存在大量的微小孔隙和活性位点,这些位点能够与水中的氨氮分子发生吸附作用。
吸附剂的表面电荷和孔径大小会影响吸附剂对氨氮的吸附能力。
一般来说,正电荷的吸附剂对氨氮的吸附效果更好。
氨氮吸附技术的应用非常广泛。
首先,它可以应用于饮用水处理中,去除水中的氨氮物质,提高水的质量。
其次,氨氮吸附技术也可以用于工业废水处理和污水处理厂中,去除水中的氨氮物质,减少对环境的污染。
此外,氨氮吸附技术还可以应用于水产养殖中,控制水中的氨氮浓度,保证养殖水体的健康。
除了上述应用领域,氨氮吸附技术还可以用于环境监测和研究中。
通过对水体中氨氮的吸附量进行测定,可以了解水体中氨氮的浓度和分布情况,为环境保护和科学研究提供依据。
总结起来,氨氮吸附技术是一种有效的水处理方法,可以去除水中
的氨氮物质。
它的原理是基于界面吸附作用,通过吸附剂将水中的氨氮分子吸附到表面上。
氨氮吸附技术的应用领域广泛,包括饮用水处理、工业废水处理、污水处理、水产养殖等。
此外,它还可以用于环境监测和科学研究中。
通过应用氨氮吸附技术,可以有效降低水体中的氨氮浓度,保护水环境和人类健康。
吸附动力学

天然沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称,其结晶构造主要由(SiO)四面体组成,其中部分Si4+为Al3+取代,导致负电荷过剩,因此,结构中有碱金属(碱土金属)等平衡电荷的离子。
同时沸石构架中有一定孔径的空腔和孔道,决定了其具有吸附、离子交换等性质,因此其对氨氮具有很强的选择性吸附能力,因而可被应用于氨氮废水的处理。
对沸石处理氨氮废水进行了许多研究,但是吸附动力学和等温吸附的研究结果不尽相同,尤其是对沸石饱和吸附量的研究鲜见报道,因此有必要做进一步研究。
本实验探讨了氨氮浓度、温度、时间、沸石粒径对天然沸石吸附氨氮的影响,研究了沸石对氨氮的动态吸附过程,旨在探索沸石对氨氮吸附的规律,为沸石用于氨氮废水处理奠定基础。
吸附动力学研究通过在不同温度下进行试验,研究不同时间内沸石对氨氮的吸附量,进而得出反应速率变化的规律和物质浓度随时间变化的规律。
沸石对氨氮的吸附量随时间而变化见图1。
在不同温度下,沸石对氨氮的吸附量都是随着时间的增加而增加,但并不一定随着温度的升高而增加。
在吸附反应初始阶段(0~60min),沸石对氨氮的吸附速率较大,吸附量上升很快,随着吸附反应的不断进行,吸附速率降低,在360min后吸附基本达到平衡。
沸石对氨氮的快速吸附阶段是氨氮在沸石表面和内部孔隙中的扩散吸附过程,第二阶段为平衡吸附过程,此时吸附速率随着溶液中氨氮浓度的降低而变慢,最终达到固液两相平衡。
10、25℃和40℃下的平衡吸附容量分别为3.60、4.05mg·g-1和3.87mg·g-1左右。
采用SPSS软件进行处理间多重比较LSD分析,结果表明在3种温度下沸石对氨氮的吸附容量有显著性差异(P<0.05)。
为了进一步描述沸石对氨氮吸附过程的动力学特征,利用图1中的数据,用以下准二级动力学方程进行拟合:t/Qt=1/(k·2Qe2)+t/Qe式中:t为吸附时间(min);Qt为t时刻的吸附量(mg·g-1);Qe为平衡吸附量(mg·g-1);k2为二级吸附速率常数(g·mg-1·min-1)。
不同人工湿地填料对氨氮的吸附特性分析

(.7mgg> 07 /)  ̄砂( . /) 07 mgg.当进 水 中氨氮浓 度低 于 5 / 4 0mgL时,氨 氮去 除率 随着进水 氨氮浓 度 的增加而 增 大 ,当进 水 中氨 氮浓 度大 于 5 / 0mgL时,氨 氮去 除率 随进水 氨氮浓 度 的增 加逐 渐降低 . 种 填料 对氨 氮的 吸附 4
摘要 :采用等温吸附、吸附动力学实验分别研究了泥灰页岩 、黑色页岩 、蜂窝煤渣和河砂等不 同填料对城
市 生活 污水 中氨氮 的吸 附特征 .结果 表 明 :4 种不 同填料 对氨 氮 的 吸附量 均 随 着氨 氮起 始 浓度 的增 加 而增
大 ,且 各填 料 对 氨 氮 的最 大 吸 附量 大 小 次 序 依 次为 蜂 窝 煤 渣( .2 mgg> 灰 页 岩 (.6 mgg> 色 页 岩 1 /) 泥 0 O8 /) 黑
WXJI型 微波 闭式 消解 仪 、S S2 型温 控培养 摇 .I I C .4
床 、美 国 V r n瓦里安 ) 司 7 5E ai ( a 公 2 . S等 离子体 发射
光谱 仪.
12 填料 及其 元素分 析测定 . 本实验供试的填料主要有采 自江西赣州市的泥灰 页岩和黑色页岩等常见的 2种沉积岩 、蜂窝煤 渣 、河
力 的关 键之 一 .近 年来 ,一 些 比表 面积 大 、孔 隙 率
高 、化学稳 定性 好且具 有 吸附能力 的多 孑 填料 ( 煤 L 如
渣 、火 山渣 、页岩 、砾 石等) 也被 填充 到人工 湿地 系
砂等填料. 以上填料均通过 6 孑径筛子, 0目 L 并在 15℃ 0
下干燥 2h 采用美 国 V a( . m n瓦里安) 司 7 5E 公 2 . S等
离子体发射光谱仪对不同填料进行元素分析.
生物砂滤池除氨氮效果及影响因素分析

( College of U rban Construction, Hebei U n iversity of Eng ineering, Handan 056038, Ch ina )
(河北工程学院 城市建设学院 , 河北 邯郸 056038 )
摘 要: 生物砂滤池去除 NH4 - N 的效果优于普通砂滤池 ,是一种经济 、 有效的给水处理技 术 。以邯郸市滏阳河微污染原水为对象 ,研究了温度 、 NH4 - N 浓度 、 CODM n浓度对生物砂滤池去 除水中 NH4 - N 的影响 。结果表明 : 水温是影响生物砂滤池去除 NH4 - N 效果的主要因素 , 水温
通快滤池石英砂滤料表面培养附着生物膜 , 以使其 在保持传统过滤能力的同时 , 又能有效去除有机物
基金项目 : 河北省自然科学基金资助项目 ( 503400 ) ; 河北省科技攻关项目 ( 00276711 )
・7 4 ・
第 1期
李思敏 ,等 : 生物砂滤池除氨氮效果及影响因素分析 表 1 滏阳河原水水质
+
Abstract: B iological sand filter is an econom ical and effective p rocess and the NH4 - N removal effect is better than that of general sand filter . Influencing factors such as temperature, concentration of + + NH4 - N and CODM n of the raw water on NH4 - N removal from m icro 2 polluted water of Fuyang R iver were studied. The results show that temperature is the most important factor, the higher the temperature
天然沸石吸附氨氮特性研究

天然斜发沸石对水中氨氮吸附影响因素研究摘要:本实验研究了天然沸石对氨氮的吸附影响因素及机理,结果表明,沸石投加量为2g,粒径由20目增加到100目时,其qe从0.341上升到0.512mg/g;沸石投加量1g,初始氨氮浓度10mg/L增大到100mg/L时,qe从0.112上升0.595mg/g;氨氮初始浓度为100mg/L,投加量为有1g增大到15g时,qe从0.595mg/g下降到0.268mg/g,;沸石吸附氨氮更适合用Langmuir吸附等温线和准二级反应动力学进行描述,其R2分别为0.997和0.998。
关键词:天然沸石;氨氮;吸附容量Study on Influencing Factors by Natural Stellerite AdsorptingAmmoniumDianbo-XuChina Railway Fifth Survey And Design Institute Group Co.,Ltd. Abstract: This study investigated the influencing factors and mechanism of natural zeolite adsorptin ammonia nitrogen.The results show that: zeolite dosage 2g and particle size increased from 20 mesh to 100 mesh, qe increased from 0.341 to 0.512mg / g; zeolitedosage 1g, initial ammonia concentration of 10 mg / L increased to 100mg / L, qe roses from 0.112 to 0.595mg / g; ammonia initial concentration is100 mg / L and the dosage from 1g increased to 15g,qe decreased from 0.595mg / g to 0.268mg / g; the zeolite adsorbed ammonia is more suitable to describe Langmuir adsorption isotherm and pseudo-second reaction kinetics, R2is 0.997 and 0.998 respectively.Keywords:Natural Stellerite;Ammonium;Adsorption capacity引言:近年来,随着城市化进程的加快,化工厂废水的过度排放,使得水体中的氮元素含量过多,导致水体富营养化现象日益严重,已经成为当今世界面临的全球性的重大环境问题[1]。
养殖湖泊底泥对氨氮的吸附特性研究

养殖湖泊底泥对氨氮的吸附特性研究养殖湖泊底泥是指养殖活动中堆积在湖泊底部的沉积物,它对湖泊水环境有重要影响。
其中一种重要的环境指标是氨氮,它是养殖废水中的一种有害物质。
研究养殖湖泊底泥对氨氮的吸附特性,可以为湖泊底泥管理提供理论依据。
本文将基于相关文献,从养殖湖泊底泥的氨氮吸附机制、底泥特性及其对氨氮的吸附影响等方面进行论述。
首先,养殖湖泊底泥的氨氮吸附机制。
底泥是湖泊生态系统的重要组成部分,其吸附氨氮的机制主要包括物理吸附、吸附、解吸和生物转化等过程。
其中物理吸附是指氨氮分子与底泥颗粒间的物理相互作用,如范德华力等;化学吸附是指氨氮与底泥颗粒表面上的有机质、矿物质发生化学反应,产生吸附;解吸是指底泥对吸附的氨氮分子的释放过程;生物转化是指底泥中的微生物通过吸附、解吸、转化等生物过程,对氨氮进行吸附和释放。
其次,养殖湖泊底泥的特性对于氨氮的吸附影响。
底泥的物理性质、化学性质和生物性质等特性都会影响氨氮的吸附。
物理性质方面,底泥的颗粒大小、比表面积等特性会直接影响氨氮的吸附速率和吸附量。
化学性质方面,底泥中的有机质和矿物质含量会影响氨氮的吸附行为,有机质对氨氮吸附具有较高的亲和力,而矿物质表面的吸附位点可以提供吸附部位。
生物性质方面,底泥中的微生物可以通过生物转化作用对氨氮进行吸附和释放,其中包括氨氧化细菌和反硝化细菌等。
最后,通过船载采样、实验室分析和数学模型等方法对养殖湖泊底泥的吸附特性进行研究。
船载采样可以获得养殖湖泊底泥的样品,实验室分析可对底泥的物理、化学和生物特性进行测试,数学模型可以对吸附过程进行模拟和预测。
通过综合运用这些方法,可以深入研究底泥对氨氮的吸附特性与机制,为养殖湖泊底泥管理提供理论指导。
综上所述,养殖湖泊底泥对氨氮的吸附特性研究涉及了吸附机制、底泥特性和吸附影响等方面。
深入研究底泥的吸附特性,对于湖泊底泥管理和环境保护具有重要意义。
未来的研究可以进一步探讨底泥吸附氨氮的影响因素和机制,为湖泊底泥管理提供更加科学的方法和措施。
风沙土不同有机组分对氨氮的解吸特征影响

对 上覆 水 体 的 营养 水 平 和 环 境 质 量 产 生 不 可 忽 视 的影 响 【 。沉 积 物 有 机 质 含量 增 加 ,影 响 各 种 离 j “ 子 释放 量并 使 可转 化 态氮 向稳定 态 转化 , 制各 形 抑
态 氮释 放 。
氨 氮 饱 和 吸 附量 与 土 壤 有 机 质 含 量 呈极 显 著 正相 关 【 。有机 质 可 以增 加土 壤对 NH4的吸附量 ,并 2 + 降低其 对 NH 的吸附结 合能 l 。笔者 曾研究 了风 2 引 沙 土不 同有 机组 分对 氨氮 吸 附特 征影 响 ,吸 附态氨 氮 入河 、湖 、海 后对 上覆 水体 的影 响取决 于 风沙 土
风 沙土 不 同有 机 组分 对 氨氮 的解 吸特 征 影 响
王而力 ,王 嗣淇 ,赵东洋
辽 宁工 程技 术大学 环境 科学 与工 程学 院 ,辽宁 阜新 13 沙土不同有 机组分对氨氮 的解 吸特征影响 。 结果表 明 , 去除腐殖质后的风沙土氨氮解 吸 比例 增加( 05 增 加到 0 8 ,同时 , 吸迟滞性指数显著降低( 00 7降低到 0 2 ) 明腐殖质是影响风沙土氨氮解 吸特征 南 . 8 .) 6 解 由 . 6 . 1,说 0
的土壤 有机 质集 中在粘 粒部 分 。流 失泥沙 具有 富集 粘 粒 和富集 养分 的特 性[-] 12 。还有 研究 表 明 ,沙土 90
在 沉 积 物 一海 水 界 面 上 的 扩 散 通 量 为 54 . 6  ̄ lm2 )【 。静 态 条件 下太 湖全 湖 一 年 沉 积物 mo/ . 2 ( d 中的 NH4- 释放 量达 1 t +N 万 左右 L 。在 沉积 物 一 2 引
生 态 环 境 学 报 2 1, 16:0 4 15 0 2 2 () 14 —0 0
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天然沙粒对氨氮吸附的影响
摘要:通过实验研究天然沙粒对氨氮的吸附作用及其影响因素。
研究对不同浓度的氨氮溶液,沙粒对其吸附影响。
沙粒的粒径减小, 对氨氮的吸附量增加;温度升高有利于沙粒对氨氮、硝氮的吸附。
关键词:沙粒吸附氨氮影响因素
The affectofnatural sandadsorptiontoammonia
Cheng Yiping, He Shan, ningguofeng, Xue Xiao
(Architecture and Civil Engineering,Beijing University Of Technology, Beijing,China 100124)
Abstract:Natural sand through experimental studies of ammonia adsorption and its influencing factors. The study of different concentrations of ammonia solution, grit their adsorption. Sand particle size decreases, the amount of ammonia adsorption; elevated temperatures conducive to sand adsorption of ammonia nitrogen, nitrate nitrogen.
Keyword:Natural sand; adsorption; ammonia; influencing factors
由于人类对环境资源开发利用活动的日益增加, 特别是本世纪以来,工农业大规模的发展,大量含氮、磷污染物的生活污水、工业废水排入河流水库中, 以及农田灌溉中,导致了地表、地下水体的富营养化。
因此, 含氮、磷废水的处理对防治水体富营养化尤为重要。
沙子是石英岩破碎后的产物,它的化学成分是二氧化硅。
1实验部分
1. 1实验材料
实验沙粒为北京建筑工地天然沙粒, 样品经筛选选取0.5—1mm;1mm—2mm,2mm-5mm的沙粒备用,。
实验所用化学试剂碘化钾、氯化汞、四水合酒石酸钾钠、氯化钠、氯化铵、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸等均为分析纯, 直接用超纯水配制所需浓度的溶液。
1. 2 实验仪器
紫外可见分光光度计;恒温振荡器。
分别在一系列250mL离心管中加入10g沙粒( 粒径58~ 120mm) 和100mL
不同氨氮质量浓度的NH4Cl 溶液; 初始氨氮质量浓度分别为6, 10, 15, 20,30, 40, 50, 60, 80和100mg/ L的NH4Cl溶液, 加塞后均在25℃下恒温振荡至吸附; 在100r/ min下离心10min后, 取上清液过0-45mm微孔滤膜, 用纳氏试剂法测定滤液中氨氮浓度。
根据吸附前后氨氮的浓度差计算氨氮吸附量,
计算公式如下:
q= (C0- Ce)V/ M (1)
式中: q为沙粒吸附氨氮的质量比, mg/ kg; C0为吸附前溶液氨氮的初始质量浓度, mg/ L; Ce为吸附后溶液氨氮的质量浓度, mg/ L; V 为取样体积,mL; M为所取沙粒的质量, g。
1. 3. 3 吸附影响因素
向一系列250mL锥形瓶中加入100mL氨氮溶液, 取氨氮初始质量浓度为35mg/L加塞后在25℃恒温振荡后,取上清液过0 – 45mm微孔滤膜, 测定滤液中氨氮浓度,直至氨氮浓度不再减小。
2 结果与讨论
2. 1 不同温度下沙粒对氨氮吸附影响
氨氮吸附的过程与物质浓度、反应时间和反应温度3个参数紧密相连的。
通过在不同温度下进行实验, 研究不同时间以及不同溶液浓度内沙粒对氨氮的吸附量, 进而得出反应速率变化的规律。
沙粒对氨氮的吸附量随时间、温度而变化见图1。
图1 不同温度、不同时间下沙粒对氨氮的吸附曲线
沙粒对氨氮的吸附量都是随着时间的增加而增加, 随着温度的升高而增加。
在吸附反应初始阶段( 0~5h) , 沙粒对氨氮的吸附速率较大, 吸附量上升很快; 随着吸附反应的不断进行, 吸附速率降低, 吸附量上升幅度较小, 在5~10h后吸附基本达到平衡, 15℃、25℃和35℃下的吸附质量比分别保持在110mg/ kg、130mg/ kg 和150mg/ kg左右。
2.2不同初始氨氮浓度对吸附的影响
实验中的初始氨氮质量浓度分别为5mg/ L、10mg/ L、15mg/ L、20mg/ L和25mg/ L, 30mg/ L,35mg/ L,40mg/ L,45mg/ L,50mg/ L沙粒粒径0.5-1mm, 用量为10g, 温度t =25℃,均在振荡12h后测量其浓度。
图2 不同初始氨氮浓度对吸附的质量比、去除率
随着溶液初始氨氮浓度的升高, 沙粒对氨氮的吸附能力增强,但增长速率呈缓慢下降的趋势。
初始氨氮浓度由5mg/L 增加到20mg/ L时, 吸附质量比由36.6mg/ kg 上升到112.8mg/ kg。
氨氮去除率增加且呈增长的速率缓慢下降, 初始浓度由20mg/L增加到50mg/L时, 吸附质量比由112mg/L增加到158mg/L,增长平缓。
初始浓度影响着液相和固相之间的接触面积,浓度越大,固液间的推动力也越大, 因此初始氨氮浓度升高有利于提高沙粒的吸附能力, 但初始浓度过高会大大降低去除率。
2.3不同初始沙粒粒径对吸附的影响
对于不同粒径的沙粒,对氨氮吸附影响曲线图如图3所示
图3不同粒径的沙粒对氨氮吸附影响曲线图
初始氨氮溶液浓度均为30mg/L,振荡相同的时间,温度在25℃,沙粒粒径分别为0.5-1mm和1-2mm以及2-5mm沙粒的质量均为10g。
粒径在0.5-1mm的沙粒对对氨氮的吸附质量比高于粒径为1-2mm的沙粒。
结果表明, 随着沙粒粒径的减小, 沙粒对氨氮的吸附质量比增大, 由2-5mm的沙粒吸附质量比90mg/ kg 增加到0.5-1mm沙粒吸附质量比130mg/ kg。
质量一定的固体沙粒,粒径越小,固液接触面积越大,越有利于提高吸附能力。
3结论
(1)对于25℃的常温而言,在0—5h时, 沙粒对氨氮的吸附速率加快, 吸附质量比上迅速上升; 随着吸附反应的不断进行,在6—10时,吸附质量比上升缓慢,吸附速率下降, , 在11h后吸附基本达到平衡, 吸附质量比稳定在150mg/ kg 左右。
(2)15℃、25℃和35℃条件下, 天然沙粒对氨氮的吸附随着温度的身高有所提高,质量吸附比增加。
随着沙粒粒径的减小, 沙粒对氨氮的吸附质量比显著增加。
参考文献
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