聚合氯化鋁改性硅藻土處理氨氮污水

1、聚合氯化鋁改性硅藻土處理氨氮污水戈云森趙艷摘要氨氮廢水是水體富營養(yǎng)化和環(huán)境污染的一種重要污染物質(zhì)。目前尚無高效、經(jīng)濟的去 除方法。常規(guī)的生化方法去除氨氮效率低、周期長、成本高。本實驗通過選用無機絮凝劑（聚 合氯化鋁）對硅藻土進行改性，用改性后的硅藻土處理氨氮廢水。結果表明改性土的用量、 溶液的溫度、PH、吸附時間是主要影響因素。研究結果表明，以氯化鋁改性的硅藻土，投 加量為2.5g/100ml, PH值為4,反應溫度為40C，震蕩吸附時間30min時處理效果最好能 達到79.02%。所以在適宜條件下，改性硅藻土對氨氮廢水的處理具有很好的效果。關鍵詞改性；硅藻土；處理；氨氮廢水氨氮廢水是水體富營

2、養(yǎng)化和環(huán)境污染的一種重要污染物質(zhì)，氨氮濃度過高會抑制自 然硝化，降低水體自凈能力，使生化處理受到限制，造成水體富營養(yǎng)化等問題。 吸附法是目前處理印染廢水的一種重要方法，楊金輝等1以煤渣灰作為吸附劑，研究 了煤渣對水中氨氮的吸附效果。結果表明：煤渣粒徑為10-15mm，吸附時間為13h， 煤渣投入量為50mg/l。在進水氨氮質(zhì)量濃度為5mg/1時，煤渣對氨氮的去除率為8.3%。孫鴻 等以沸石和活性炭作為吸附劑，對氨氮廢水的處理研究表明：13X沸石在pH值為中性， 吸附時間為40 min時對氨氮的去除率最大，達87.9%。且在相同實驗條件下,先投放活性炭 再投放沸石去除氨氮的效果較好,比先投放沸石

3、然后投放活性炭的效果高出25%左右。馮喆文3同樣對粉末活性炭和粉末沸石處理氨氮廢水做了研究，實驗表明：在相同實驗條件下先 投放活性炭后投放沸石去處氨氮的效果最好，去除效率可達70% 75%,比先投放沸石后活 性炭的效果高出25%左右。本文以安徽科技學院師琴湖的水樣作為研究水樣，對改性硅藻土對氨氮吸收效果的研 究，主要包括吸附劑的最佳投加量，反應液的溫度、PH、震蕩吸附時間等，通過實驗確定改 性硅藻土吸附氨氮的最佳因素。1實驗部分，1.1主要實驗儀器及試劑硅藻土：工業(yè)純，使用前用去離子水沖洗數(shù)次，然后再烘干保存；聚合氯化鋁：分析 純納式試劑標準比色管（50ml）分光光度計PH計1.2 實驗水樣本

4、實驗室用的是安徽科技學院師琴湖水樣原水PH約為7.91氨氮濃度約為0.051mg/ml1.3實驗分析方法納式試劑分光光度法1.4改性硅藻土的制備稱取124.4g結晶氯化鋁，加入濃度為10%的氫氧化鈉溶液中，結晶氯化鋁與氫氧化鈉 按摩爾比2:1混合，攪拌使之均勻，靜置一天，稱取45g硅藻土加入溶液中，攪拌是指混合 均勻，風干碾碎，倒入容器中備用。1.5 實驗方法配制標準氨溶液，繪制標準曲線，取原水樣經(jīng)過過濾，加入一定量的改性硅藻土，通 過改變不同條件，獲得處理后的水樣，預處理后測定吸光度，通過標準曲線計算出氨氮濃度， 從而得到去除率。圖1氨氮標準曲線2實驗結果及討論2.1為了確定改性硅藻土的最佳

5、投加量，先確定ph值為6，震蕩吸附時間為20分鐘 溫度為10C，在100ml的水樣中分別添加改性硅藻土 0.5g、1.0g、1.5g、2g、 2.5g、3.0g時，實驗研究的結果是最佳投加量是2.5g。投加量 /(g/100ml)吸光度濃度 /(mg/ml)去除率0.50.0970.037925.69%10.0890.033933.53%1.50.0810.029841.56%20.0540.016268.23%2.50.0480.013174.31%30.0740.026348.43%圖2-1-1改變投加量氨氮去除效果圖2-1-2改變投加量對去除率的影響通過圖2-1-1、2-1-2可以看出在

6、一定范圍內(nèi)增大投加量會增大氨氮去除率，在已知的 條件：ph值為6 ,震蕩吸附時間為20分鐘，溫度為10C時，通過實驗測得硅藻土的 最佳投入量是2.5g/100ml.2.2當吸附震蕩時間為20分鐘 室溫為10改性硅藻土的投加量為2.5g/100ml改變phph值吸光度濃度 /(mg/ml)去除率20.0520.015270.20%30.0510.014771.17%40.0470.012775.10%50.0560.017266.27%60.0580.018264.31%70.0620.020260.39%去除率圖2-2-2改變PH對氨氮去除率的影響通過圖2-2-1、2-2-2可以看出，在一定范

7、圍內(nèi)降低PH去除率圖2-2-2改變PH對氨氮去除率的影響通過圖2-2-1、2-2-2可以看出，在一定范圍內(nèi)降低PH會增大氨氮去除的效果。在一定 條件：吸附震蕩時間為20分鐘、室溫為10C、改性硅藻土的投加量為2.5g/100ml時，通過 實驗測得當PH為4時氨氮的去除效果最好。2.3吸附震蕩時間為20分鐘溫度改性硅藻土的投加量為2.5g/100ml ph值為4改變?nèi)芤何舛葷舛?/(mg/ml)去除率100.0570.017765.29%200.0520.015270.19%300.0490.013773.14%400.0440.011278.03%500.0480.013274.22%600

8、.0550.016767.25%溫度圖2-3-1改變?nèi)芤簻囟鹊陌钡コЧコ蕡D2-3-2改變?nèi)芤簻囟葘Π钡コ实挠绊懲ㄟ^圖2-3-1、2-3-2可以看出，在一定范圍內(nèi)改變溫度對氨氮的去除具有推動作用。在 一定條件：吸附震蕩時間為20分鐘、改性硅藻土的投加量為2.5g/100ml、ph值為4時， 通過實驗可以測得氨氮最佳去除效果的溫度是40度。2.4改變吸附震蕩時間 改性硅藻土的投加量為2.5g/100ml ph值為4溫度為10C吸附震蕩時間吸光度濃度 /(mg/ml)去除率100.0610.019761.37%150.0580.018264.31%200.0520.015270.20%2

9、50.0470.012775.10%300.0430.010779.02%350.0550.016767.25%400.0570.017765.29%圖2-4-1改變震蕩吸附時間的氨氮去除效果去除率圖2-4-2改變震蕩吸附時間對氨氮去除率的影響通過圖2-4-1、2-4-2可知在一定范圍內(nèi)增加震蕩吸附時間可以加強氨氮的去除效果，在 一定條件：改性硅藻土的投加量為2.5g/100ml、ph值為4、溫度為10C時，通過實驗測得 最佳吸附時間為30分鐘。3結論改性劑的量會影響氨氮的去除率，因為當改性劑過量時硅藻土顆粒就會 迅速被占領，在廢液中不能形成架橋，所以絮凝效率下降，氨氮去除率減小。pH值的變化

10、一方面能改變硅藻土表面的N電位，另一方面也影響硅藻 土的水解程度。硅藻土屬硅酸鹽類礦物，其表面電荷為負電，等電點pH值為6 8,這一性質(zhì)限制了硅藻土對天然水體中和負電雜質(zhì)的吸附能力。增大pH值能使硅藻土顆粒電荷 改變符號，增大對氨氮的去除率。但是在吸附時溶液過酸和過堿都會導致氨氮的 去除率降低。隨著改性硅藻土投加量的增加，氨氮去除率有所提高，并出現(xiàn)一個峰 值，隨后又逐漸降低，這主要是由于當用量過大時，其本身的酸性及鐵等水解 產(chǎn)生的酸度使溶液pH值迅速降低，超出了混凝的最佳pH值范圍。無機絮凝劑改性效果比高分子有機絮凝劑的好，且高分子無機絮凝劑 的效果最好。這是因為無機絮凝劑不僅具有絮凝劑的凝結

11、、架橋和沉淀作用，而 且還會生成絡合物，具有橋連的作用。由于改性劑的使用，使硅藻土處理氨氮的能力提高了 1倍以上，擴大 了其在城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水處理中的應用。參考文獻袁鵬，吳大清，翁維正，等.硅藻土表面酸位及其來源探討J.礦物學,2001, 21( 3): 431- 434.劉玉亮，羅固源，闕添進，等.斜發(fā)沸石對氨氮吸附性能的試驗分析J.重 慶大學學報,2004, 27( 1) : 62- 65.孟建平，范瑾初，謝燕菊，等.國產(chǎn)硅藻土助濾劑理化性能的研究J.中國給 水排水,1994, 10( 4): 13- 16.欒希煒，曹會哲，丁慧，等.低滲透油田注水精細處理技術J .給水水,2002,

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