SBR—沸石系统处理氨氮废水探究.doc

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SBR—沸石系统处理氨氮废水探究

SBR—沸石系统处理氨氮废水探究   摘要:采用了“SBR-沸石”法处理氨氮废水,研究了沸石的影响因素、SBR系统的曝气时间以及有无沸石对SBR系统中氨氮废水的处理效果。结果表明:SBR-沸石法对氨氮废水具有较好的效果,进水氨氮浓度越大,沸石对氨氮的吸附量就越大,且吸附速度越快。pH值、COD对沸石吸附氨氮的能力影响很小,可忽略。SBR-沸石法对氨氮、COD和总氮的去除率比纯SBR法分别提高了6.5%、1%、27.6%。加入10g沸石后,即1L废水加3g左右沸石,SBR系统对氨氮和总氮的去除作用一直持续了1个月左右,因此,采用SBR-沸石的方法还是比较经济,且效果比较明显。 关键词:沸石;SBR系统;SBR-沸石系统;氨氮废水 中图分类号:X703文献标识码:A文章编号2013 1引言 我国水体中氨氮污染很严重。1998年中国环境公报[1]显示,我国水体污染严重,而氨氮为水体主要污染指标之一。氨氮排入水体,特别是流动较缓慢的湖泊、海湾,容易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖,形成富营养化污染,除了会使自来水处理厂运行困难,造成饮用水的异味外,严重时会使水中溶解氧下降,鱼类大量死亡,甚至会导致湖泊的干涸灭亡[2]。另外,氨氮对某些金属也有腐蚀作用,而且对水中的投氯消毒也有不利影响。因此,应严格控制水中的氨氮浓度。 水中的氨氮来源很多,排放量也很大。生活污水、禽畜饲养场出水、农田出水、化粪池渗滤液、垃圾渗滤液、氮肥厂废水、炼焦厂废水、味精厂废水、湿冶厂排出水中都含有大量的氨氮,而且这些污水中氨氮浓度大都很高。如炼焦厂废水达2000mg/L以上,味精厂某些废水中的氨氮浓度超过10000mg/L,而国家综合排放标准中规定氨氮最高允许排放浓度为15mg/L。由此看来,氨氮的治理任务迫切而又艰巨。 本课题设计在SBR反应器内加入少量沸石粉末,使其与生化系统中的活性污泥形成胶状生物团,利用沸石对氨氮具有选择性吸附能力这一特点,使活性污泥与沸石界面之间的氨氮浓度能够有所提高。这使水体中的氨氮在反应器中的停留时间明显延长,非常有利于硝化菌和反硝化菌对氨氮进行氧化—还原,可能使反应系统处理氨氮的能力增强,从而在进水氨氮含量较高的情况下(80mg/L),其出水的NH3\|N值保持处于较低的水平(   在其中一个SBR系统中投入10g沸石,另一个则不投,此时污泥指数MLSS=2800 mg/L,SV30=30%,曝气8h,静沉4h,然后出水测氨氮浓度、COD和总氮,进行比较。 3结果与讨论 3.1沸石对氨氮废水的影响 3.1.1沸石的离子交换性质 沸石是一种密集铝的硅酸盐,结构是以Si为中心,形成4个顶点有O配置的SiO4四面体,Al取代Si并置换成AlO4四面体的结合体,一般可用以下化学式表示: 沸石作为离子交换体,具有特殊的离子交换特性,对离子的选择交换顺序如下所示: 可见,沸石对氨离子有较高的选择性,采用沸石进行离子交换处理,从污水中吸附氨氮是可行的[4]。 3.1.2沸石吸附饱和时间、饱和量实验 由图1可以看出, 0~6h时吸附量逐渐增大,随后吸附变慢,沸石吸附氨氮的趋于平衡。沸石的最大NH+4\|N吸附容量为14~20mg/g沸石,在我们现有条件下,沸石的NH+4\|N吸附容量约在10mg/g沸石左右。通常情况下,沸石达到NH+4\|N吸附饱和所需时间较长,但由于其吸附具有开始时较快,之后越来越慢,在较短时间(约不到1h)内完成大部分吸附的特点,因此在实际工程中具有较大利用价值。 由图2可知,进水的氨氮浓度对吸附容量和吸附饱和时间有较大影响。在0~4h时氨氮浓度由600mg/L降到32.55mg/L,吸附量变大。因此,进水氨氮浓度越大,沸石对氨氮吸附的吸附量就越大,吸附速度也就越快。 3.1.3影响沸石吸附氨氮能力因素的实验 由图3可知,在通常情况下(pH=4~8之间),pH值的变化对沸石对NH+4\|N吸附容量的影响很小,当我们在处理pH值约为7的普通废水时,可不考虑pH值对NH+4\|N吸附容量的影响。 由图4可知,1h时,加入苯甲酸钠的废水测得的氨氮浓度明显比未加苯甲酸钠的要高,说明沸石对有机物和氨氮同时吸附,但到了2h、3h时,这个差距就很小,几乎可忽略。因此对我们的SBR系统(曝气8h)而言,有机物的影响可忽略。 3.2SBR-沸石系统处理含氨氮废水能力的研究 3.2.1SBR系统曝气时间的影响 在培养污泥的同时,我们需要确定SBR系统曝气时间的大小,经过烧杯实验,我们得出结果,见图5。由图5可以看出,COD随时间增加而呈直线降低。到了8h及9h COD不再下

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