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天然沸石对氨氮的吸附特性研究

信息来源:潍坊沸石生物技术开发中心 作者:

 

  从天然沸石对氨氮的吸附动力学、吸附平衡、pH对吸附的影响及其作为垂直流人工湿地(Verticalflowconstructedwetland,VFCW)的填料处理生活污水的效果进行了研究.结果表明,该沸石对氨氮的吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为8.10mg/g;与颗粒内扩散模型相比,假二级反应模型能更好地描述沸石对氨氮的吸附全过程;沸石吸附氨氮的最佳pH为4.0~8.0.VFCW对氮的去除率(R,%)前3个月在90%以上,随后的7个月逐渐降低;当进水氨氮累计量与VFCW内沸石可吸附的最大氨氮量的比例(r)[150%时,R与r呈线性关系。

  随着城市人口的日益膨胀和工农业的迅速发展,氨氮污染的来源越来越广泛,排放量也越来越大,氨氮的污染日益严重。氨氮排入水体,容易引起水中藻类及其他微生物大置繁殖,形成富营养化污染,这不但会使水中溶解氧下降,鱼类大量死亡,严重时甚至会影响饮水安全。因此,去除水体中的氨氮对于防治水体富营养化和保障水产养殖生产至关重要。天然沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称,其结晶构造主要由(Si O)四面体组成,其中部分Si4+为Al3+取代,导致负电荷过剩,因此,结构中有碱金属(碱土金属)等平衡电荷的离子。同时沸石构架中有一定孔径的空腔和孔道,决定了其具有吸附、离子交换等性质,因此其对氨氮具有很强的选择性吸附能力,因而可被应用于氨氮废水的处理。对沸石处理氨氮废水进行了许多研究,但是吸附动力学和等温吸附的研究结果不尽相同,尤其是对沸石饱和吸附量的研究鲜见报道,因此有必要做进一步研究。由于沸石具有交换吸附的特性,今后将在阳离子对沸石吸附的影响和沸石改性等方面开展进一步研究,并将沸石作为吸附基质材料,进行水体富营养化治理和水产养殖污水处理等实际应用研究。