離子交換樹(shù)脂去除中低濃度氨氮廢水的研究.pdf

1、由于人口日益膨脹以及工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,水污染帶來(lái)的各類(lèi)事故時(shí)有發(fā)生,許多湖泊和水庫(kù)因氮、磷的排放造成水體富營(yíng)養(yǎng)化,嚴(yán)重威脅到人類(lèi)的生產(chǎn)、生活和生態(tài)平衡,研究出經(jīng)濟(jì)高效的氨氮廢水處理技術(shù)是目前環(huán)保工作者的主要任務(wù)。本文通過(guò)對(duì)各種氨氮廢水的處理方法進(jìn)行了分析和比較,最終選擇了離子交換樹(shù)脂法作為最終處理方法,并篩選出大孔弱酸丙烯酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂D113作為實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行了中低濃度氨氮廢水靜態(tài)和動(dòng)態(tài)脫除氨氮影響試驗(yàn),并結(jié)合紅外光譜法、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)理

2、論對(duì)其性能和機(jī)理進(jìn)行了研究。論文研究?jī)?nèi)容和結(jié)果表明:
　　選用D001、001×7和D113三種樹(shù)脂對(duì)中低濃度氨氮廢水的氨氮脫除效果進(jìn)行考察,結(jié)果表明 D113樹(shù)脂對(duì)氨氮廢水的處理效果最好;在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)研究樹(shù)脂用量、溫度、pH值和時(shí)間等四個(gè)因素對(duì)D113樹(shù)脂脫除氨氮試驗(yàn)的影響效果,結(jié)果表明:樹(shù)脂用量達(dá)到4g時(shí),氨氮去除率達(dá)到90％(<15 mg·L-1)以上,符合工業(yè)廢水氨氮廢水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);樹(shù)脂處理氨氮廢水達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間

3、為10分鐘,此時(shí)樹(shù)脂靜態(tài)飽和離子容量Q=3.42mg/g樹(shù)脂;樹(shù)脂對(duì)氨氮的去除率隨著溫度的增加而增加,該過(guò)程為吸熱反應(yīng);pH值升高有利于提高反應(yīng)速率,但對(duì)氨氮去除率的影響不大;采用NaOH、NaCl、H2SO4和HCl等四種解吸劑對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行靜態(tài)解吸試驗(yàn)考察,結(jié)果表明NaCl解吸效果較好且運(yùn)行成本較低;研究樹(shù)脂靜態(tài)脫除氨氮過(guò)程的交換吸附、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能,結(jié)果說(shuō)明離子交換樹(shù)脂去除氨氮主要為離子交換吸附;樹(shù)脂去除氨氮過(guò)程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程

4、和Freundlich模型方程,主控步驟為顆粒擴(kuò)散控制與液膜擴(kuò)散控制協(xié)同控制;樹(shù)脂去除氨氮的推動(dòng)力為自由能的減少和熵值的增大;考察廢水流速、廢水濃度以及解吸液流速和解吸液濃度等因素對(duì)動(dòng)態(tài)交換、解吸以及穿透曲線試驗(yàn)的影響,結(jié)果表明廢水速率增加,穿透點(diǎn)的處理水量下降,即穿透時(shí)間加快;廢水濃度增加,穿透點(diǎn)的處理水量下降,穿透時(shí)間加快;采用3.06BV/h流速條件處理氨氮濃度為160 mg·L-1的稀土冶煉廢水,當(dāng)穿透點(diǎn)C/C0=0.1時(shí),樹(shù)脂