水源突發(fā)氨氮污染的應(yīng)急處理技術(shù)研究.pdf

1、水是人們賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，近年來水污染事故時(shí)有發(fā)生，給人們的飲水安全帶來了嚴(yán)重的威脅。水源突發(fā)性氨氮污染問題，是城市供水廠面臨的重要課題和難題。因此，研究應(yīng)對(duì)突發(fā)氨氮污染事故的應(yīng)急處理技術(shù)，對(duì)于防治城市供水廠突發(fā)性氨氮污染，保障人們飲用水安全具有重大的意義。現(xiàn)有的生物處理法在污染突發(fā)時(shí)無法緊急啟動(dòng)，微生物培養(yǎng)和管理難度大;化學(xué)法容易產(chǎn)生二次污染;而物化法具有快速有效、簡(jiǎn)單易行、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。天然沸石對(duì)氨氮具有很好的選擇性吸附

2、，以沸石作為供水廠突發(fā)性氨氮污染的應(yīng)急技術(shù)具有安全和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，有重要的意義和應(yīng)用前景。
　　本課題用微波和氯化鈉(NaCl)對(duì)顆粒狀天然沸石進(jìn)行改性，以實(shí)驗(yàn)室模擬的氨氮污染水源水為處理對(duì)象，通過單因素試驗(yàn)探究了粒徑、投加量、pH、時(shí)間和初始濃度對(duì)去除氨氮效果的影響，進(jìn)行了吸附動(dòng)力學(xué)模型和等溫吸附模型擬合，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)，分析探討了天然沸石和改性沸石吸附氨氮的機(jī)理和吸附特性，得到以下結(jié)論:
　　(1)天然沸石去除氨

3、氮的試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳試驗(yàn)條件為天然沸石粒徑為0.5～1.0mm，投加量6.0 g，pH為6.5,反應(yīng)時(shí)間60 min，此時(shí)天然沸石對(duì)濃度為10mg/L的氨氮溶液去除效果最好，去除率為34.54％，處理后的剩余氨氮濃度為6.55 mg/L。
　　(2)改性沸石對(duì)氨氮去除能力順序依次為:NaCl+微波改性沸石(N+MZ)＞NaCl沸石(NZ)＞微波+NaCl改性沸石(M+NZ)＞微波NaCl同時(shí)改性沸石(M-NZ)＞微波改性沸石(M

4、Z)＞天然沸石(Z)。其中天然沸石先用NaCl溶液后用微波改性效果最佳，去除率為87.76％，處理后溶液剩余氨氮濃度降低至1.22 mg/L。
　　(3) pH的大小直接影響改性沸石對(duì)氨氮的去除效果，pH太高或太低都不利于改性沸石對(duì)氨氮的去除，合適的pH值為6.5。
　　(4)天然沸石和改性沸石對(duì)氨氮的吸附過程均符合“快速吸附，緩慢平衡”的特點(diǎn)，經(jīng)過NaCl溶液充分改性后的沸石更快達(dá)到吸附平衡。準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力模型最適合反映天

5、然沸石和改性沸石對(duì)氨氮的吸附過程，該過程不單單是顆粒間擴(kuò)散控制的，而是受到多個(gè)步驟控制的。
　　(5)隨著氨氮初始濃度的增加，天然沸石和改性沸石對(duì)氨氮的等溫吸附曲線變化趨勢(shì)相同。Freundlich模型比Langmuir模型能更好的擬合實(shí)際的吸附過程，具有更高的相關(guān)系數(shù)。
　　(6)通過改性前后沸石的性能進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，COD、磷和陽(yáng)離子的存在對(duì)經(jīng)過NaCl充分改性的沸石去除氨氮的影響較小，對(duì)未經(jīng)NaCl充分改性的沸石去除氨氮