氢氧化钠预处理和盐热复合改性对沸石氨氮吸附性能的影响

对天然斜发沸石进行碱液预处理、盐热复合改性,并进行挤压制粒,研究了改性及制粒对斜发沸石氨氮吸附性能的影响。结果表明:天然斜发沸石经1.0 mol/L NaOH溶液预处理2 h,再经2.0 mol/L NaCl溶液处理2 h及400℃焙烧热处理0.5 h后,氨氮去除率从54.4%提高到98.3%。在复合改性后的沸石中添加6%硅酸钠黏结剂,经400℃热处理,制成粒径为?1.5 mm×2.5 mm的短柱状改性沸石颗粒,其氨氮去除率为83.3%,散失率为1.1%。采用NaCl+NaOH溶液作为再生剂,1次再生后氨氮去除率为75.2%,5次再生后,氨氮去除率为67.8%。改性沸石及其颗粒对氨氮吸附过程符合准二级反应动力学公式,属于化学吸附(离子交换)。沸石粉体及其颗粒对氨氮的吸附是以膜扩散和内扩散为共同控制步骤,为自发和吸热过程,温度升高,吸附量增加。另外,熵效应是吸附反应过程的主要驱动力。     

改性沸石氨氮吸附剂的制备及其在生活污水处理中的应用

针对部分地区污水厂常规处理工艺排水氨氮超标的问题,通过制备改性沸石氨氮吸附剂,结合吸附试验、表征分析和中试试验对改性沸石去除城市生活污水中氨氮的性能进行深入研究,考察了改性沸石氨氮吸附剂最佳的制备工艺与氨氮去除特性。结果表明:改性沸石氨氮吸附剂有着更多的钠型沸石与孔道;在NaCl浓度为1.5 mol/L,搅拌时间为3 h,加热温度为75 ℃时,平均氨氮去除率与吸附量分别达到83.51%和0.840 mg/g;中试试验结果显示,经改性沸石氨氮吸附剂过滤后的水中氨氮含量稳定在2.0 mg/L以下,且吸附剂可再生后重复使用。该研究可为城市生活污水氨氮处理提供理论依据。     

沸石吸附城市有机废弃物厌氧发酵沼液氨氮研究

采用天然沸石、NaCl改性沸石和氯化十六烷基吡啶(CPC)改性沸石吸附沼液中的氨氮,考察了沸石投加量、沼液pH和吸附时间等因素对沼液中氨氮吸附效果,分析了3种沸石对沼液中氨氮的吸附动力学过程。结果表明,对100 m L沼液,NaCl改性沸石对沼液氨氮的吸附性能大于天然沸石和CPC改性沸石,在投加量为20 g、沼液pH为6～8、吸附时间为120 min时,吸附效果为佳;天然沸石投加量为25 g、沼液pH为8、吸附时间为180 min时效果为佳;而CPC改性沸石一直处于较低的吸附水平,不适用于沼液氨氮的吸附。准1级反应动力学方程模型能较好的描述3种沸石吸附沼液中氨氮的过程。     

天然沸石处理氨氮废水的中试研究

以某氧化铁红厂的含氨氮废水经吹脱处理后的水为研究对象,对天然沸石处理氨氮(NH_3-N)废水的可行性以及再生过程进行中试研究。结果表明,在实验工况条件下,每吨沸石可以吸附氨氮4 kg以上,处理的水量可以达到16 t以上,废水中的氨氮质量浓度可以从300 mg/L左右下降到100 mg/L以下。再生过程采用浓度为5%的氢氧化钠(NaOH)溶液和5%的氯化钠(NaCl)及NaOH的混合液作为再生剂,两者再生能力相当。经验证再生剂浸泡和蒸汽加热的组合方式对沸石具有良好的再生效果,且再生剂用量仅为0.75床层体积(BV)。沸石经过再生以后吸附性能能够保持稳定,经过15次重复实验,沸石的吸附容量可以保持在4 mg/g左右。中试研究表明,利用天然沸石吸附工艺处理氨氮废水具有工程可行性。     

沸石的活化及其对水中氨氮的吸附

对天然沸石进行了盐活化、盐加酸活化、盐加碱活化、热活化和热活化后加盐二次活化的处理,分别考察了活化后沸石对氨氮的吸附性能,并进行了等温吸附、解吸试验以及对经SBR-氧化处理后焦化废水的吸附试验．结果表明,沸石在100℃下经0．3mol·L NaCl活化后,对氨氮的吸附效果最佳;     

斜发沸石对NH_4~+-N的吸附解吸及其改性方式研究

通过实验研究了斜发沸石对模拟废水中氨氮的吸附解吸特性及其改性方式。结果表明,采用Langmuir模型更利于描述斜发沸石对氨氮的吸附行为(R~2=0.9991),最大吸附量为5.96 mg/g;沸石吸附呈现"快速吸附,缓慢平衡",其过程符合准二级吸附动力学方程(R~2=0.9992)。沸石吸附越接近饱和越利于解吸,在0.1 mol/L的盐酸溶液中解吸率高达54%。盐改性更利于提高沸石对氨氮的去除,沸石在0.1 mol/L的NaCl溶液中改性2 h后,其对NH_4~+-N的去除率达83.3%,是天然沸石的1.32倍。     

沸石处理氨氮废水的研究

在静态和动态条件下，研究了沸石对氨氮废水的处理，确定了搅拌时间、沸石用量、溶液的pH值及氨氮的浓度对处理结果的影响。在动态实验中比较了天然沸石与人造沸石的吸附效率和再生效率，实验结果表明人造沸石的吸附量远大于天然沸石，两者都可循环利用。     

天然沸石去除煤化工废水中氨氮的研究

采用天然沸石去除煤化工废水中的氨氮,考察了沸石投量、吸附时间、温度、p H等因素对氨氮去除率的影响。另外对天然沸石进行改性,对比了酸、碱、盐、微波、焙烧等方式对天然沸石吸附性能的影响。结果表明,天然沸石对煤化工废水中的氨氮有较好的去除效果,而碱改性可以明显提高沸石的吸附性能。采用HCl溶液在高温条件下解吸饱和天然沸石,可使沸石的吸附能力得以再生。     

改性氧化铁沸石用于生物慢滤柱去除窖水中氨氮的实验研究

对比分析改性氧化铁沸石和普通沸石用于生物慢滤柱中的挂膜情况和对氨氮的去除效果,研究滤层厚度、滤速、水温、进水氨氮和CODMn负荷对氨氮去除率的影响。结果表明,沸石经改性后改善了表面性能,装填改性沸石的慢滤柱挂膜更快,对氨氮的去除率更高。慢滤柱对氨氮的平均去除率可以达到85%以上。随着滤层厚度增加氨氮去除率升高;滤速越大去除效果越差;氨氮去除率同水温呈正相关,与进水CODMn负荷呈负相关;进水氨氮负荷较低时,去除率随负荷加大而升高,进水氨氮负荷高于0.08mg/(L·h)时,去除率基本无变化。     

盐热改性沸石去除氨氮的性能研究

针对二级出水中氮含量较高问题,为降低市政污水二级出水中氨氮的含量,结合国内外相关研究,采用吸附法去除水中的氨氮,对天然吸附剂沸石进行盐热改性处理.结果表明,经过盐热改性后的沸石脱氮能力提高了37.12%,其最佳的改性条件:质量浓度百分数2.0%的NaCl浸渍2 h,焙烧温度500℃,焙烧时间0.5 h.根据试验数据绘制了盐热改性沸石脱氮的吸附等温线,盐热改性沸石吸附氨氮的等温线较好的符合Freundlich等温线模型.与幂函数相比,叶洛维奇吸附动力学方程能更好的阐明盐热改性沸石在脱氮过程中的吸附机理.通过对材料进行的扫描电镜对比测试分析,可知在制备过程中改变了沸石表面形貌,沸石孔结构得到了充分扩展,微观孔径大小和形状均发生了变化;同时通过EDS分析,可知材料在制备前后其组成成分也发生了相应的变化.     

磷酸铵镁（MAP）沉淀法处理低浓度氨氮污海水

大量氮磷营养物质排入海湾,引起了富营养化、赤潮等一系列海洋污染问题,污海水中氮磷处理技术研究已引起人们的重视。磷酸铵镁化学沉淀法具有可同时脱除氨氮和磷酸盐,但还未应用于低浓度氨氮废水的处理,尤其是污海水中氨氮的处理。本文采用磷酸铵镁（MAP）化学沉淀法对污海水中氨氮进行处理实验研究,利用污海水中大量存在的Mg2+,以Na2HPO4作为沉淀剂,探讨了初始反应体系pH值、PO43?/NH4+投配比、反应时间等因素对氨氮脱除效果的影响。结合沉淀结晶物XRD和SEM分析,确定了MAP沉淀法处理污海水中氨氮的最佳反应条件：初始反应体系pH值为9.5～10.5,PO43?/NH4+投配比为1.1/1,反应时间为40 min。实验结果表明,在最佳反应条件下,随着氨氮初始浓度的增大,氨氮去除率逐渐增大,当进水氨氮浓度为12 mg/L时,氨氮去除率达到42.80%。     

化学沉淀法处理中晚年垃圾填埋场渗滤液技术研究

针对中晚年垃圾填埋场渗滤液高浓度氨氮影响生化系统运行,研究采用灵活增设磷酸铵镁化学沉淀法达到降低氨氮浓度。试验考察了沉淀时间、pH、药剂投加配比等因素对中晚期垃圾渗滤液中氨氮去除的影响。在最佳条件下,氨氮的去除率为95%,为后续的生化单元提供了保障。     

Ammonia Removal from Aqueous Solutions by Iranian Natural Zeolite

Abstract

The capability of Iranian natural clinoptilolite for ammonia removal from aqueous solutions has been thoroughly studied. Both batch and continuous (column) experiments were carried out. The viability of this natural zeolite in reducing the leakage of ammonia to the environment through waste water streams was a main focus of this research. Through the batch experiments, the effect of process variables such as the size of zeolite particles, pH, and ammonia concentration of the feed solution on the kinetics of ammonia uptake were investigated. Ammonia removal occurred rapidly and within the first 15 minutes of contact time, a major part of ammonia was removed from the solution. An adsorption capacity about 17.8 mg NH₄ ⁺/g zeolite at feed ammonia concentration of 50 mg/L was obtained and the optimum range for pH was achieved about 5.5–7.6. The adsorption capacity of clinoptilolite in the continuous mode was about 15.16 and 15.36 mg NH₄ ⁺/g zeolite for the original and regenerated types of clinoptilolite, respectively, where feed ammonium concentration was 50 mg/L. Increasing the feed ammonium concentration to 100 mg/L did not reduce the capability of the column for its ammonium removal and up to a bed volume (BV) of 85, there was only less than 1 mg/L ammonium in the column outlet. Presence of cations such as Ca²⁺, Mg²⁺ and Na⁺ in the feed solution reduced the clinoptilolite adsorption capacity to about 11.68 mg NH₄ ⁺/g zeolite. Regeneration experiments were carried out using concentrated sodium chloride solutions, as well as tap water. Where tap water was used as the regenerant, gradual release of ammonium from exhausted clinoptilolite was observed.     

Evaluation of Ammonium Removal Performances of Some Zeolitic Volcanic Tuffs from Transylvania,Romania

In this study, zeolitic volcanic tuffs (ZVT) originated from Transylvania, Romania were used, to remove ammonium ions from model solution. The zeolitic volcanic tuff samples used as ionic exchangers were characterized by means of chemical analysis, optical microscopy, SEM, XRD, FTIR, and BET analysis. The main zeolite species identified in the volcanic tuffs from mentioned areas is clinoptilolite. All samples were subjected to chemical treatment with HCl and NaCl, followed by the ionic exchange process. The ionic exchange process was realized in batch and fixed bed column conditions. We found that ionic exchange efficiency varies according to their zeolite content, therefore P (Pâgli?a) and M (M?cica?) samples, which have the highest clinoptilolite content, proved to be more efficient.     

人工湿地净化富营养化河水试验研究(二)——基质层及流态对氮素污染物净化效果的影响

通过中试试验研究了基质层及流态对人工湿地净化富营养化河水中氮素污染物的影响情况,结果表明：砾石基质层厚度从80cm增加到120cm对湿地池净化氮素污染物的效果没有明显影响;将上层砾石替换为沸石后,湿地池对NH3-N的净化效果明显提高,说明不同的基质材料对NH4＋具有良好的选择性吸附作用,而将上层砾石替换为炉渣后湿地池对氮素污染物的净化效果几乎没有变化;在4种湿地流态中,复合流态（垂直流＋潜流）湿地池对TN、NH3-N、NO3-N的去除率均为最高,且与潜流-垂直流相前后次序没有显著相关性;潜流、垂直流湿地池对氮素污染物的去除率介于复合流、表面流之间;表面流最低.     

MAP法预处理高氨氮垃圾渗滤液的试验研究

采用磷酸铵镁沉淀法(MAP法)去除老龄垃圾渗滤液中的氨氮。试验结果表明,在pH值为8.25,Mg、N、P的量比为1.3∶1∶0.8,反应时间为2h,搅拌速度为200r/min,沉淀时间为30min的条件下,对氨氮、COD的质量浓度分别为1515、3295mg/L的垃圾渗滤液,氨氮的去除率达到91.2%,COD的去除率为26%,为后续生化处理创造了条件。     

氯化钠对改性沸石微波脱除氨氮效果的影响

通过添加助剂NaCl在微波下对天然沸石进行加热制备环境材料,研究了微波后沸石对再生水中氨氮的去除效果。研究发现,助剂预处理可以大大提高微波沸石的脱氮效果。在沸石与NaCl溶液固液比1:50,NaCl溶液浓度4%,343 W的微波功率加热4 min的条件下,微波沸石环境材料对氨氮的去除效果最好,最佳去除率可达99.70%;单独进行343 W、4 min的微波加热沸石对氨氮的去除率为76.46%;相对于天然沸石,上述两种微波沸石对氨氮去除率分别提高了39%、15.76%。通过SEM、EDS、XRD等表征手段对微波前后的沸石分析发现,在微波加热过程中助剂氯化钠的加入使沸石颗粒表面更加松散,出现了更多的孔道,同时天然沸石Ca、Mg、P、S峰消失,主衍射峰强度有所减弱,出现了部分非晶化特征。     

Adsorption of basic dyes in a fixed bed column

The adsorption of basic dyes from aqueous solution onto granular activated carbon and natural zeolite has been studied by using a fixed bed column. The design procedures for fixed bed adsorption columns have been investigated for two basic dyes, Maxilon Goldgelb GL EC 400% (MG-400) and Maxilon Shwarz FBL-01 300% (MS-300). The effects of process variables such as bed height, volumetric flow rate, and dye concentration have been investigated. The results have been used to predict the effect of parameter changes on the system by using the bed depth service time (BDST) approach. The performances of the column charged with the natural zeolite were compared with those of the column charged with activated carbon.     

化学沉淀法处理高浓度硫酸铵废水的研究

采用化学沉淀法处理了高浓度硫酸铵废水,以Ca(OH)2为沉淀剂除去废水中的硫酸根离子,以MgCl2.6H2O和Na2HPO4.12H2O为沉淀剂除去铵根离子,重点研究了不同工艺条件对铵根离子去除效果的影响。实验结果表明,反应体系的pH=9.5,n(Mg2+)∶n(PO34-)∶n(NH4+)=1.05∶1∶1时,氨氮的去除率达到最佳,在不同的磷酸盐作为沉淀剂的对比中,最经济的沉淀剂为Na2HPO4.12H2O。