改性微孔沸石的制备及其去除微污染水源中氨氮的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文改性微孔沸石的制备及其去除微污染水源中氨氮的研究姓名：肖文浚申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：李晔2003.5.1武汉理1大学硕士学位论文摘要随着我国社会经济的迅速发展，水源氨氮污染日益严重，且呈发展趋势。氨氮是引起水体富营养化和环境污染的重要物质，氨氮浓度过高，会抑制自然硝化，引起水体缺氧，导致鱼类中毒，降低水体自净能力，所以经济有效地控制氨氮废水污染已经成为当今环境工作者所面临的重大课题。沸石是一种廉价的非金属矿物，对氨氮具有较高的选择吸附性，通过改性处理能大大提

2、高其对氨氮的去除能力，特别是斜发沸石和丝光沸石在这方面有很好的应用前景。国内外对用天然沸石除氨氮已作了较多的研究，用沸石处理高浓度氨氮工业废水已有应用实例，但去除水源中的低浓度氨氮还鲜见报道。有研究表明，用沸石去除水中的氨氮等污染物时存在一突出矛盾：沸石粒径越小，交换容量愈高，对污染物去除效果越好，但粒径太小沸石易随出水流失，影响出水水质，增大装置的水头损失。若采用较大的粒径则必须以牺牲交换容量为代价。为解决这一问题，本文着手研制改性微孔沸石颗粒，首先选出最佳的沸石改性方法及该方法的最佳改性条件，将

3、经改性处理的沸石烧制成球形颗粒；然后研究所制备的改性微孔沸石对低浓度氨氮及CODc，的去除效果，详细考察了沸石投加量、氨氮浓度、粒度、温度、时间、pH值等因素对氨氮去除的影响规律；最后研究了改性微孔沸石再生的方法及效率。通过本论文的研究得出以下结论：NaCl改性能明显提高沸石对氨氮的去除效率，氨氮去除率提高了18％以上，其改性效果优于加热、HES04、HCl、NaOH等处理方法，综合考虑技术经济等因素的影响，取0．8～1．0mol／L为最合理的改性浓度；NaCl改性的最佳条件如下：温度70～75℃，

4、时间2．5h，沸石粒径<120目，体积质量比25ml／g：作为微孔沸石的造孔剂，活性炭粉略优于木炭粉，但二者的效果均比木屑好得多。改性微孔沸石球的最佳制备条件是：改性沸石(-200目)：造孔剂(木炭粉或活性炭粉)：粘舍剂(淀粉)=89：9：2，烧制温度600℃，保温时间2h。用制备的改性微孔沸石球处理氨氮浓度为10mg／L的模拟废水，沸石投加量为5．339／L，用活性炭和木炭作造孔剂，氨氮去除率分别为91．9％和武汉理工大学硕士学位论文90．34％；氨氮浓度从5mg／L升至60mg／L，沸石对氨氮的

5、去除率从95．22％降至30．78％：粒度小的沸石球除氨氮效果更好；温度升高，氨氮去除率增加，其中低温时温度对氨氮去除率影响较大，温度高于25"(2时，其影响较小：随着处理时间的增加，氨氮去除率逐渐上升，40min以后，氨氮去除率达到90％以上，并逐渐趋于稳定；酸性条件不利于沸石去除氨氮，pH=4．0时氨氮去除率比中性和碱性时降低了30％以上；用制备的改性微孔沸石球处理某CODc，=7．28mg／L，NH4+-N=3．87mg／L的水源水，沸石投加量为2．679／L，处理时间40min，去除率分别达

6、到4口％以上和％％以上。用NaCl溶液对制备的改性微孔沸石球进行再生，当溶液浓度为1．0mol／L时比较经济合理，最佳处理时间为3．5h，沸石经10次再生后，对氨氮的去除率仅降低了约2％。本课题所研制的改性微孔沸石颗粒具有较高的抗压强度，对微污染水源中的氨氮具有较高的去除率，对CODc，也有一定的去除效果，经多次再生处理效果仍然很好。关键词：改性沸石氨氮微污染水源II武汉理工大学硕士学位论文AbstractWitIltherapiddevelopmentoftheeconomyofOUrcountr

7、y,thepollutionofwatersourceisincreasinglyserious．Ammonia-nitrogen(NH4+-N)isallimportantcontaminantforeutrophicationofwaterbodyandenvironmentalpollution．Wthhi曲concentrationofNI-14+-N，naturalnitrationiSrestrained，waterbecomesanoxic，fishesarepoisoned，andt

8、heself-depurationabilityofwateriSreduced．TodevelopaneconomicalandemcientmethodtocontroltheNH，·Npollutionhasbecomeanimportantprogramatthepresent．Asakindoflow-pricednonmetallicmineral，zeolitehasgoodselectiveadsorptionabilityforNH4+-N．Modi