SBR—沸石系统处理氨氮废水的研究(2)

　　称取定量氯化氨，溶于定量去离子水中，使溶液氨氮浓度约为600mg/L，调节pH值至约等于6。取多个洁净干燥250mL具塞锥型瓶，置入一定质量沸石（2.5000g），以250mL容量瓶移配好溶液至瓶中，恒温条件下同时开动搅拌，每隔1h取1瓶停机静沉10min后取样，以滤纸自然渗滤，取滤液20mL，蒸氨测定。实验在前5h连续进行。当变化值变小时，则为间隔24h。

　　2.3.3pH值对沸石吸附氨氮能力的影响

　　称取定量氯化氨，溶于2L去离子水中，使其中氨氮浓度约为150mg/L。取6个洁净干燥250mL具塞锥型瓶，置入一定量沸石，以pH计调节溶液pH值至约等于3.5、4、5、6.5、7、7.5时分别取出250mL定容后倒入具塞锥型瓶，另取一洁净干燥250mL具塞锥型瓶，移250mLpH值为7.5的溶液入内。将上述锥型瓶置于摇床恒温20℃状况下，摇24h后取下静沉，经滤纸自然渗滤后，取滤液蒸氨滴定。

　　2.3.4有机物对沸石吸附氨氮能力的影响

　　取6个250mg/L具塞干燥的锥型瓶，各放入2g沸石，其中3个各放入一些苯钾酸钠，然后放在磁力恒温搅拌器上搅拌，分别在1h、2h、3h测氨氮浓度，

　　2013年12月绿色科技第12期

　　王伟萍，等：SBR-沸石系统处理氨氮废水的研究环境与安全

　　2.4SBR-沸石系统处理含氨氮废水能力的研究

　　2.4.1SBR系统的曝气实验

　　在曝气池内投入一些其他污水厂的浓缩污泥或脱水污泥，投入微生物所需要的营养液（C∶N∶P=100∶5∶1）进行闷曝，数小时后停止曝气，排水，然后将上清液放掉1/3，再加营养液，每天2次，3d后，测COD值。若COD有50%去除率，可使进水中的COD值增加至500mg/L；若COD去除率达60%～70%，假如要处理的COD在1000mg/L，则可减少所投入的营养，增加废水水量，但COD还是控制在500～600mg/L。3d后若COD去除率不变，则再次减少营养，增加废水水量，一直到废水全部进入曝气池内达到设计要求，若废水中缺N、P，则按比例根据水量每天要补加投入。

　　2.4.2沸石-SBR系统去除氨氮的影响

　　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=2800mg/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