水中氨氮的去除方法
廢水中的氮常以合氮有機物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在。生物處理把大多數(shù)有機氮轉(zhuǎn)化為氨，然后可進一步轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。
水中氨氮的去除方法有多種，但目前常見的除氮工藝有生物硝化與反硝化、沸石選擇性交換吸附、空氣吹脫及折點氯化等。
沸石選擇性交換吸附
沸石是一種硅鋁酸鹽，其化學(xué)組成可表示為(M2+2M+)O.Al2O3.mSiO2?nH2O (m＝2～10，n＝0～9)，式中M2+代表Ca2+、Sr2+等二價陽離子，M+代表Na+、K+等一價陽離子，為一種弱酸型陽離子交換劑。
在沸石的三維空間結(jié)構(gòu)中，具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和空穴，使其具有篩分效應(yīng)，交換吸附選擇性、熱穩(wěn)定性及形穩(wěn)定性等優(yōu)良性能。天然沸石的種類很多，用于去除氨氮的主要為斜發(fā)沸石。
斜發(fā)沸石對某些陽離子的交換選擇性次序為：K+，NH4+＞Na+＞Ba2+＞Ca2+＞Mg2+。利用斜發(fā)沸石對NH4+的強選擇性，可采用交換吸附工藝去除水中氨氮。交換吸附飽和的拂石經(jīng)再生可重復(fù)利用。
溶液pH值對沸石除氨影響很大。當(dāng)pH過高，NH4+向NH3轉(zhuǎn)化，交換吸附作用減弱；當(dāng)pH過低，H+的競爭吸附作用增強，不利于NH4+的去除。通常，進水pH值以6～8為宜。當(dāng)處理合氨氮10～20mg/L的城市進水時，出水濃度可達lmg/L以下。穿透時通水容積約100～150床容。沸石的工作交換容量約0.4×10-3n-1mol/g左右。
吸附銨達到飽和的沸石可用5g/L的石灰乳或飽和石灰水再生。再生液用量約為處理水量的3～5%。研究表明，石灰再生液中加入0.1mol的NaCl，可提高再生效率。針對石灰再生的結(jié)垢問題，亦有采用2％的氯化鈉溶液作再生液的，此時再生液用量較大。再生時排出的高濃度合氨廢液需要進行處理，其處理方法有：(1)空氣吹脫吹脫的NH3或者排空，或者由量H2S04吸收作肥料；(2)蒸氣吹脫冷凝液為1%的氨溶液，可用作肥料；(3)電解氧化(電氯化) 將氨氧化分解為N2。
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沸石對水中氨氮的試驗研究
由于大量含氨氮的生活污水和工業(yè)廢水被排入天然水體，因氨氮是高耗氧性物質(zhì)，較高的氨氮濃度會直接導(dǎo)致水質(zhì)的惡化甚至黒臭，利用生化法一般難以實現(xiàn)氨氮的完全去除，采用沸石離子交換法可以用氨氮沸石進行深度處理，達到完全脫除氨氮的目的，我們對沸石除去水中氨氮的條件及機理進行了試驗探討，通過靜態(tài)試驗得到在中性條件下，含有1mg/LNH3水樣200ml，加入1g沸石，經(jīng)9h可達后檢測，NH3殘留量為0.21mg/L.
我們再次試驗采用Φ200m×300mm的有機交換柱，使用的沸石粒徑為0.8-1.5mm,密度為1300kg/m3,交換容量為15.4mg/g,水樣取自某市某市郊的河水，試驗采用固定床連續(xù)進水方式。
水流速度為10m/h,氨氮去除率隨進、出水中氨氮濃度的變化如下：沸石吸附氨氮受進水濃度影響較大，進水濃度越高，氨氮的去除率相應(yīng)增高，當(dāng)進水濃度小于1mg/L時，對于沸石床已累計一定氨氮時，還可能出現(xiàn)氨氮的“反吐”現(xiàn)象，因而在實際運行中應(yīng)加強氨氮檢驗的品讀和沸石床的再生。