沸石是一種天然礦物,它對(duì)水中的銨離子具有選擇吸附作用,在城市污水處理過(guò)程中可以作為交換劑去除二級(jí)生物處理出水中的氨氮,吸附飽和后的沸石粉常用食鹽再生。這種方法不僅操作復(fù)雜,而且再生液還需處理。為了解決該技術(shù)難題,我們把沸石的吸氨性能和活性污泥的生物作用相結(jié)合,開(kāi)展了Zeolite強(qiáng)化生物脫氮新工藝的研究。
本實(shí)驗(yàn)采用常用的粒徑為200目的沸石粉,分別對(duì)城市污水初沉池處理出水以及氨氮濃度相當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)配置液在攪拌的狀態(tài)吸附處理2h,測(cè)定吸附后溶液剩余氨氮濃度并計(jì)算沸石粉的吸銨量。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)粒徑對(duì)平衡交換容量有較大影響,交換容量的大小與粒徑的大小成反比,在一定的粒徑范圍內(nèi)沸石交換容量與粒徑成線性關(guān)系;(2)四種粒徑的等溫交換曲線均為上凸形,對(duì)氨氮的交換有利;(3)平衡狀態(tài)下,當(dāng)溶液相中的氨氮濃度較低時(shí),粒徑對(duì)沸石交換容量的影響較小,當(dāng)溶液中氨氮濃度較高時(shí),粒徑對(duì)氨氮交換量的影響較大;(4)180~200目沸石的氨氮交換容量最大,市場(chǎng)上不同粒徑沸石的價(jià)格差異很小,考慮到動(dòng)力攪拌的問(wèn)題,生物實(shí)驗(yàn)中采用180~200目的沸石比較適宜。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在沸石粉濃度維持在4g/L不變時(shí),沸石吸氨量隨著起始濃度的增加而增加,但氨氮濃度到了46mg/L后,吸附量增加的速率趨緩;起始氨氮濃度一定時(shí),沸石吸氨量隨著沸石粉濃度的增加而減少。
污水組分復(fù)雜,不僅有表面活性劑、鹽分、石油類等物質(zhì)的影響,有非溶解性有機(jī)物和難降解有機(jī)物的附著、粘附以及氨氮、溶解性COD、各種陽(yáng)離子等競(jìng)爭(zhēng)性吸附,吸附的影響因素多。
試驗(yàn)表明,在沸石粉濃度不變時(shí),沸石吸氨量隨著起始濃度的增加而增加,但氨氮濃度到了46mg/L后,吸附量增加的速率趨緩;起始氨氮濃度一定時(shí),沸石吸氨量隨著沸石粉濃度的增加而減少。