沼液中氮磷吸附基質(zhì)的篩選及其組合研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，規(guī)?；⒓s化的畜禽養(yǎng)殖方式得以迅猛發(fā)展，而隨之產(chǎn)生的沼液污染環(huán)境問(wèn)題卻也是不可忽視。沼液是畜禽糞便經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵后的殘留液體，雖然含有豐富的氮磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但直接還田會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的傷害。吸附處理法作為沼液處理中的一重要分支，在沼液達(dá)標(biāo)處理和高值利用中起到了重要的作用，故本試驗(yàn)采用靜態(tài)與動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)相結(jié)合的方法，從椰殼活性炭、果殼活性炭、煤質(zhì)活性炭、天然斜發(fā)沸石和天然蒙脫石中篩選

2、出適合吸附沼液中氮磷的吸附基質(zhì)，并通過(guò)吸附柱串聯(lián)試驗(yàn)，以達(dá)標(biāo)為前提，篩選出處理沼液能力最強(qiáng)的組合方式。
　　 靜態(tài)吸附試驗(yàn)得到，煤質(zhì)活性炭對(duì)TP的飽和吸附量最大，為1741.55mg/kg，其次是椰殼活性炭(1545.12mg/kg);對(duì)NH4+-N、TN的吸附量較大的均是沸石和蒙脫石，分別為8110.30、7501.88mg/kg和8952.26、7315.29mg/kg;活性炭對(duì)COD的吸附具有較大的優(yōu)勢(shì)，排在第一的是椰殼活

3、性炭，為25510.20mg/kg。吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)得到，對(duì)于同一響應(yīng)指標(biāo)，各吸附基質(zhì)達(dá)到吸附平衡的時(shí)間相差不大，TP在120～250min之間，NH4+-N在150min左右，對(duì)于TN，除了蒙脫石在120min就達(dá)到吸附平衡，其余都在230min左右，COD則在180min左右達(dá)到平衡。
　　 基于飽和吸附量、吸附平衡時(shí)間，權(quán)重分析，篩選出椰殼活性炭(Y)、煤質(zhì)活性炭(M)和天然斜發(fā)沸石(F)作為沼液氮磷的吸附基質(zhì)。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)沸

4、石對(duì)廢水中氮的吸附優(yōu)勢(shì)是以氮濃度較低為前提的，氮濃度過(guò)高，不但不會(huì)促進(jìn)沸石對(duì)其的吸附，反而會(huì)產(chǎn)生抑制作用。
　　 在處理負(fù)荷為4.8cm3/(cm3·min)時(shí)，吸附柱單元試驗(yàn)得到，煤質(zhì)活性炭吸附柱對(duì)TP和TN的動(dòng)態(tài)吸附容量均為最大，為75.04、444.54mg/kg，NH4+-N的動(dòng)態(tài)吸附容量最大的是椰殼活性炭吸附柱，為370.67mg/kg。椰殼活性炭、煤質(zhì)活性炭和天然斜發(fā)沸石組合動(dòng)態(tài)對(duì)TP、NH4+-N的最大吸附量及其相

5、應(yīng)組合方式分別為76.39、583.05mg/kg，對(duì)應(yīng)的組合均為Y-M-F;組合為M-Y-F對(duì)TN吸附能力最強(qiáng)，為757.19mg/kg。
　　 根據(jù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18596-2001)，以各指標(biāo)達(dá)標(biāo)為前提，研究各組合方式處理沼液量，各組合處理沼液能力由大到小的排序?yàn)?Y-M-F＞Y-F-M＞M-Y-F＞M-F-Y＞F-Y-M＞F-M-Y，處理水量最多的組合方式是組合Y-M-F，即椰殼活性炭-煤質(zhì)活性炭-沸石，