深入探讨氨氮废水处理中沸石的运用 7页

深入探讨氨氮废水处理中沸石的运用摘要：沸石作为一种新型生物载体用于水处理领域，具冇很好的缓冲氨氮进水冲击负荷的能力，能有效地去除水中各种形态的氮，可以深度处理二级出水，使其达到回用的标准。本文主要就氨氮废水处理中沸石的运用进行了较为深入的探析。关键词：氨氮废水处理沸石去除机理废水处理方面应用一、引言沸石是一族架状结构的多孔性含水铝硅酸盐矿物，硅氧四面体是其基本单位，其中部分Si4+被A13+所取代，为了中和负一价的氧离子，就会有相应的金属阳离子加入其中，这些与晶格联系较弱的碱金属（碱土金属）和水分子极易与周围水溶液屮阳离子发生交换作用，因而沸石具冇良好的离子交换选择性能［1,2］。乂因沸石具有不同连接方式的的硅（铝）氧四面体结构，沸石中便形成了大量的孔穴和孔道，因其表面积很大，大量分子进入其中，因而具有很好的吸附性能［3］,故在污水处理中得到了广泛的应用。二、沸石对废水屮氨氮的去除机理通过利用沸石离子交换的吸附能力除去废水之中氨氮，其过程包括：吸附阶段以及沸石的再生阶段，式（1）为沸石的吸附氨氮阶段：式中：Zn-、Mn+、n分别为：沸石、沸石中的阳离子、电荷数。沸石的再生阶段,n可划分为：生物再生法以及化学再生法。化学再生法：通过盐或碱溶液来对吸附处于饱和的沸石进行处理，并以溶液之中的52+或Na+交换沸石上的NH4+,从而使得沸石恢复到对氨的交换容量。此处若以使用N&C1溶液来再生沸石，其过程如式(2)所示:三、沸石在氨氮废水处理方面的应用(-)在好氧处理系统中的应用1.沸石在常规活性污泥法中的应用通常而言，污水处理厂所采取的生物处理方法在脱氮中经常可能遇到重金属、冇机负荷突然提升和有毒化合物的冲击，而对于怎么样去减少抑制的因素対硝化作用影响，现已有很多的研究，而其中的沸石被认为是较为有效的可减轻因冲击负荷而对硝化细菌所产生的毒性。Se-JinPark等［4］在常规的活性污泥法中对活性污泥添加活性炭(AS+PAC)以及沸石粉(AS+Z)系统，在不同抑制条件之下来対氨氮废水进行处理的效果作考察。2.沸石在SBR系统中的应用［5］研究人员在SBR的工艺中加入沸石粉，对生物絮体沸石交换容量与再生能力进行了考察。然而,并未发现沸石对SBR系统的TN除去效果有一定的促进作用。(-)在厌氧处理系统屮的应用［6］目前，一般认为进水中高浓度的NH4+-N是对厌氧生物的处理系统不利的。为此，研究人员开展了很多利用沸石改善或增强废水厌氧生物处理n效率的研究。有人选择意大利沸石作为厌氧系统预处理单元，使养猪废水中的NH4+-N质量浓度从1500mg/L降至300〜400mg/L,沸石预处理降低了NH4+-N对厌氧微生物的毒性,为后续厌氧处理提高了C/N,强化了UASB和UASB-AF反应器对污染物的去除能力，同时也提高了甲烷的产量。（三）沸石作为系统介质的应用［7］张曦等［4］探究了通过生物沸石床来模拟生活污水中的各个形态氮的污染物去除效果和其机理。通常而言，生物沸石床的水力停留时间大约为24h,在10h内生物沸石对氨氮去除率则＞96%,而对TN去除率则＞70%；若水力的停留时间是2.4h时，其在10h内对氨氮去除率还是要＞95%,而对N03—N去除率为22.1%,TN的去除率则减到56%。实验还对生物沸石的硝化强度和速率以及反硝化的速率及其强度进行测试，其结果表明了，生物沸石的硝化强度要更为明显，且其沸石的表层也大于中部；而反硝化的能力则随着C/N的不同而明显变化着,当m（COD）：m（TN）=5时,英反硝化的作用最强。（四）沸石作为处理系统的出水氨氮控制环节［8］1.在深度处理城市污水厂的二级出水中应用有人针对污水处理厂的二级处理出水Z中的氨氮含量比较高问题，对离子交换一一混合生物系统除去二级出水之中的氨氮效果作深入的探究。同时，选择了沸石为离子交换柱介质去除水中氨氮。此反应器的运行可按照离子交换吸附一一生物膜的硝化再生的顺序进行。并应用沸石来作为离子交换的介质以及硝化细菌需生长的载体，从而可以使得两个阶段在一个n反应器中得以实现。在系统正常的进行运作情况Z下，对氨氮处理的一直保持在＞95%（进水中MI3-N大概为40mg/L）o1.养殖废水处理出水脱氮n养殖废水为含氨氮浓度较高的废水，常常经过二级的处理之后，出水中氨氮等营养物质浓度依然比较高。有人采用厌氧固定床或者上流式的污泥床反应器作为污水的预处理，其出水采取沸石作为介质离子交换柱来去除厌氧出水之中的氨氮，经研究表明，在进水氨氮的负荷为215-600mg/L范围Z内，运行的时间在20〜30h内，离子交换可以有效的去除氨氮，且去除率也可达到90%,而伴随吸附的逐渐饱和，交换量也会渐渐减少。并同时的发现沸石对于磷的去除效果并不理想。而去采取ABR的复合厌氧反应器/CASS好氧反应器作为主体工艺处理的养殖废水，其出水在经过沸石过滤器的深度处理之后，可进一步的确保其出水氨氮的去除率，以此来使得出水达到污水综合排放标准的一级要求。四、结束语综上所述可知，沸石对氨氮具有比较好的离子交换吸附能力以及微生物易附着等的特性，且沸石比较容易开发以及价格低廉，没有毒副作用，因此，其在处理氨氮废水方面有着比较好的应用前景。参考文献[1]BookerNA,CooneyEL,PriestleyAJ・AmmoniaremovalfromsewageusingnaturalAustralianzeolite[J]・WaterSciTechnol,1996,34(9):17-24[2]ZhangX,WuWZ,WenDY.Adsorptionanddesorptionofnammonia-nilrogenontonaturalzeolite]J]・EnvironmentalChemistry,2003,22(2)166-171n［3］李晔，王建兵，肖文浚，等・沸石去除水源中低浓度氨氮的实验研究［J］武汉理工大学学报，2003,25(2):4-6［4］张曦，吴为中，温东辉，等・控制淇池流域降雨径流污染的沸石吸附技术［J］•农业环境科学学报,2003,22(2)：181-184.［5］朱丰华，任刚.改性沸右去除微污染水中氨氮的试验［J］.暨南大学学报:自然科学版,2010,31(3)：286-289.［6］李运林•生物沸石填料去除城市污水厂二级出水中氨氮的试验研究［D］・郑州：郑州大学水利与环境学院,2009[7]KrishnaniKK,ZhangYu,YanYushan,etal.Bactericidalandammoniaremovalactivityofsilverion-exchangedzeolite[J]•117：86-91.Biore-sourceTechnology,2012,[8]SilvioMontalvo,LornaGuerrero,RafaelBorja,etal.Applicationofnaturalzeolitesinanaerobicdigestionprocesses：Areview[J].AppliedClayScience,2012,58：125-133