鐵錳氧化物催化氧化去除地表水中氨氮的影響因素研究.pdf

1、地表水作為飲用水水源，其溫度、水質(zhì)季節(jié)性變化大，其中氨氮季節(jié)性污染已直接威脅到飲用水的水質(zhì)安全，而現(xiàn)行水廠工藝難以有效應(yīng)對(duì)。
　　本文采用鐵錳氧化物掛膜濾料（簡稱掛膜濾料）催化氧化去除地表水中氨氮。系統(tǒng)考察了磷酸鹽、pH值、堿度對(duì)催化氧化法去除水中氨氮的影響，并通過在西安和蘭州兩個(gè)地區(qū)進(jìn)行中試實(shí)驗(yàn)，對(duì)催化氧化法去除地表水中氨氮的可行性和效能進(jìn)行了研究。論文主要成果和結(jié)論如下：
　　（1）掛膜濾料的活性隨運(yùn)行時(shí)間逐漸降低，向水

2、中投加磷酸鹽可以有效保持其催化氧化去除氨氮的活性。在進(jìn)水氨氮濃度為2.0mg/L，濾速為7m/h條件下，投加30μg/L磷酸鹽，濾柱對(duì)氨氮的平均去除率為96.6％，即使在西安最低溫度6.0℃，出水氨氮仍可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，平均去除率為89.0%。
　?。?）靜態(tài)滅活實(shí)驗(yàn)表明，濾料去除氨氮同時(shí)包括催化氧化作用和生物作用，其中催化氧化作用大約占58%，并且投加磷酸鹽同時(shí)促進(jìn)了催化氧化作用和生物作用，其中催化氧化作用大約提高了4.2倍。動(dòng)態(tài)滅活

3、實(shí)驗(yàn)表明，滅活后，進(jìn)水氨氮為2.0mg/L，出水氨氮為0.15mg/L，單獨(dú)的催化氧化作用完全可以滿足處理要求。
　?。?）用XPS對(duì)掛膜濾料進(jìn)行表面元素分析，發(fā)現(xiàn)掛膜濾料在地下水、地表水加P、地表水不加P運(yùn)行時(shí)，濾料表面鋁含量分別為未檢出、4.88%、8.07%，猜測(cè)可能是Al覆蓋了濾膜表面的活性位，阻礙了催化氧化反應(yīng)的進(jìn)行，加P后，有效減弱了Al在濾料表面的積累，從而恢復(fù)了掛膜濾料的活性。
　?。?）對(duì)于連續(xù)運(yùn)行中活性降

4、低的掛膜濾料和長期停用活性降低的掛膜濾料，進(jìn)水氨氮2.0mg/L，濾速為7m/h，在持續(xù)投加30μg/L磷酸鹽條件下，分別運(yùn)行4天和11天活性即可恢復(fù)，可將水中氨氮削減至0.1mg/L以下。
　?。?）pH值和堿度會(huì)對(duì)掛膜濾料活性產(chǎn)生影響。在pH值為6.5～8.5時(shí)，濾柱對(duì)氨氮的去除能力隨pH值的升高而增強(qiáng)。投加NaHCO3控制堿度在50～150mg/L時(shí)，氨氮去除效果有所提升；投加Na2CO3控制堿度在50～150mg/L時(shí)，氨