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去除氨氮废水经常用到的吸附剂

更新时间:2021-04-21 14:37:40来源:网站 作者:小天 点击:

 很多行业的污水里面都会有氨氮的存在,那么如何去除氨氮成了客户们首要考虑的问题。会用到那种吸附药剂呢?很多人会不明白,下面就把方法告诉各位朋友,加深对它的了解。

  几种常用吸附剂

  1、活性炭

  活性炭(AC)是一种常见的吸附材料,主要呈颗粒状和粉末状。活性炭可用于动植物、煤炭、石油、纸浆废液、废合成树脂等有机残渣等,经粉碎后与粘合剂成型,经加热脱水、炭化、活化而成。

  活性炭表面积会比较大和有一些孔径还比较发达,通常比表面积可达500~1700m2/g,微孔体积约为0.15~0.9mL/g,比表面积占总比表面积的95%以上。

  活性炭的吸附主要是物理吸附,但由于表面氧化物的存在,还进行了一些化学选择性吸附。活性炭是目前污水处理中广泛使用的一种吸附剂。

  颗粒炭由于工艺简单,操作方便,用量最大。

  国外使用的粒状炭多为煤或果壳无定形炭,国内使用的是柱状炭。活性炭主要以氨分子的形式吸附水中的氮。无选择性,吸附能力有限,脱氮效率很低。

去除氨氮废水经常用到的吸附剂

  2、活性炭纤维

  活性炭纤维(ACF)是以木质素、纤维素、酚醛纤维、聚丙烯纤维、沥青纤维等为原料,经炭化活化而成的一种新型吸附功能材料。

  与活性炭相比,活性炭纤维具有独特的微孔结构、较高的比表面积、比表面积和多种官能团,且平均孔径较小。它通过物理吸附、化学吸附和物理化学吸附等方法,广泛应用于废水、废气处理、水净化等领域。

  纤维状活性炭的微孔体积占总孔体积的90%左右,微孔尺寸大多在1nm左右,没有过多的孔和大孔。比表面积一般为600~1200m2/g,甚至可达3000m2/g。

  活性炭纤维脱附再生速度快,时间短,且其性能不变,这一点优于活性炭。

  ACF产品可制成毡、布、纸等形状,在实际应用中更具灵活性,操作更方便,并具有一定的强度、抗损伤性,克服了粒状和粉状活性炭在操作过程中形成的沟槽和沉降等问题。

  与活性炭一样,活性炭纤维吸附具有非选择性,主要用于吸附有机污染物,而氨氮的有限吸附,一般用于炼油厂综合废水处理。

  3、沸石

  沸石是一种分布广泛、利用率高、价格低廉的离子交换材料。天然沸石有多种类型,其中斜发沸石和丝光沸石是主要的沸石。

  沸石是一种具有水性骨架结构的多孔硅铝酸盐矿物。沸石骨架最基本的结构是SiO4四面体和AlO4四面体。沸石具有开放的骨架结构,空腔体积约占总体积的40%~50%,大部分孔径小于1nm。

  沸石具有较大的比表面积(400~800m2/g沸石),仅次于活性炭,可作为吸附剂、离子交换剂等,沸石对极性、不饱和和极化分子有优先选择的吸附作用,且沸石具有耐酸、耐碱、热稳定性等性能,是工业上常用的在废水处理方面。

  沸石有很好的吸附效果,斜发沸石和斜发沸石的阳离子交换容量分别为223Meq100g(mg当量)和213Meq100g。自然的沸石有其它的杂质存在,纯度很高的沸石容量一般不会不超过200MeQ100g,一般为100~150MeQ100g。

  斜发沸石在离子交换和定量处理中对NH4+-N具有良好的选择性,可用于废水处理过程中的氨氮去除,脱氮率可达90%~97%。工业沸石脱氨装置比较简单,一般采用圆柱形过滤器。

  沸石再生的主要方法是在500℃~600℃高温下,用NaOH或NaCl溶液进行化学溶液再生和NH4+在沸石中转化为NH3气体进行燃烧再生。

  沸石反复再生对NH4+的吸附和交换容量影响不大,但由于污水中Ca2+等阳离子的共存,沸石的交换容量是不可逆的。

  4、光催化氧化

  光催化氧化是以光敏半导体为催化剂,光辐射能刺激半导体产生电子空穴,电子空穴与O2和H2O相互作用产生羟基自由基,氧化氨氮。常用的半导体材料是二氧化钛。

  乔世军等采用光催化氧化法处理化肥厂氨氮废水。废水中氨氮的初始浓度为238mg/L,反应8h后,出水氨氮浓度降至8mg/L,氨氮去除率达97%。

  电催化氧化反应条件温和,选择性好,不受氨氮浓度的限制。技术难点在于如何控制氧化生成N2,避免氧化产物NO2-和NO3-的生成。具体反应机理及影响因素仍在进一步研究中。

  5、微波活性炭法

  在波活性炭法中,加入活性炭的氨氮溶液在微波反应器中加热。活性炭具有很强的微波吸收能力。当微波辐射到活性炭表面时,会产生“热点”,水中的氨在高温下接触到“热点”就会被去除。

  子培建通过模拟实验,研究了微波活性炭法对氨氮的去除效果。在pH=11,微波辐射时间4min,微波功率850W的条件下,氨氮去除率为92.47%。

  目前微波活性炭法的研究主要集中在模拟水样的处理上。深入研究微波氧化机理以及微波处理过程中的影响因素和规律具有重要意义。