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        沸石對(duì)豬場(chǎng)廢水中氨氮的去除效果

        2019-06-24 08:58:10馬良沈建平張漢民屠黎萍蔡澤平
        浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年6期
        關(guān)鍵詞:錐形瓶沸石氨氮

        馬良,沈建平,張漢民,屠黎萍,蔡澤平

        (1.桐鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,浙江 桐鄉(xiāng) 314500; 2.浙江華騰牧業(yè)有限公司,浙江 桐鄉(xiāng) 314500)

        豬場(chǎng)廢水主要有還田、自然處理、工業(yè)化處理和組合處理等處理模式[1],在土地資源日益短缺的情況下,傳統(tǒng)的自然處理和工業(yè)化處理已無(wú)法滿足規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)廢水的處理需求。新型廢水處理工藝如序批式活性污泥法(SBR)、序批式生物膜法(SBBR)、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)等可有效處理豬場(chǎng)廢水中的懸浮物(SS)、氨氮(NH3-N)、磷等[2-4],但成本較高。天然沸石分布廣泛,具有獨(dú)特的四面體結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),孔穴直徑(0.6~1.5 nm)和孔道直徑(0.3~1.0 nm)均大于NH4+直徑(0.29 nm)[5],對(duì)氨氮、重金屬陽(yáng)離子有吸附作用,具有良好的耐高溫、耐酸堿和離子交換能力[6-8]。本研究以3種沸石為研究對(duì)象,比較沸石種類、添加量和振蕩時(shí)間對(duì)膜過(guò)濾后豬場(chǎng)廢水中氨氮的去除效果,旨在為生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        沸石購(gòu)買于浙江神石礦業(yè)有限公司(樣品1、樣品2)和寧波嘉和新材料科技有限公司(樣品3)。廢水樣品為嘉興嘉華牧業(yè)有限公司經(jīng)膜處理后的廢水,氨氮濃度為123.7 mg·L-1。

        1.2 方法

        1.2.1 不同沸石對(duì)廢水中氨氮的吸附效果

        取廢水100 mL于250 mL錐形瓶,分別添加3種沸石各10 g,搖勻靜置1 h后,吸取2 mL上清液于100 mL容量瓶中,參考文獻(xiàn)[9],采用納氏試劑光度法,采用SK-100AR型氨氮自動(dòng)分析儀檢測(cè)氨氮濃度。

        1.2.2 沸石添加量對(duì)廢水中氨氮的吸附效果的影響

        取廢水100 mL于250 mL錐形瓶,分別添加2.5、5.0、7.5、10.0 g沸石樣品1,振蕩2 h,靜置0.5 h后,吸取1 mL上清液于100 mL容量瓶中,上機(jī)檢測(cè)氨氮濃度。

        1.2.3 振蕩時(shí)間對(duì)沸石吸附去除氨氮的影響

        取廢水100 mL于250 mL錐形瓶,添加7.5 g沸石樣品2,分別振蕩0.5、1.0、1.5、2.0 h后取出,靜置0.5 h后,吸取1 mL上清液于100 mL容量瓶中,上機(jī)檢測(cè)氨氮濃度。

        1.3 數(shù)據(jù)分析

        根據(jù)分析數(shù)據(jù)計(jì)算氨氮去除率。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同沸石對(duì)廢水中氨氮的吸附效果

        從表1可知,3種沸石處理后廢水中氨氮濃度分別為10.8、28.8、74.4 mg·L-1,氨氮去除率分別為91.3%、76.7%、39.9%,沸石樣品1的氨氮去除效果最佳。

        2.2 沸石添加量對(duì)廢水中氨氮的吸附效果的影響

        表1 不同沸石對(duì)廢水中氨氮的吸附效果

        表2 不同沸石添加量對(duì)廢水中氨氮的吸附效果

        從表2可知,廢水中氨氮濃度隨著沸石添加量的增加而降低,每100 mL廢水中添加10 g沸石樣品1時(shí),氨氮去除率最大,達(dá)到95.7%。

        2.3 振蕩時(shí)間對(duì)沸石吸附去除氨氮的影響

        從表3可知,氨氮去除率隨振蕩時(shí)間的增加而升高,振蕩處理0.5 h后,樣品2的氨氮去除率可達(dá)90%以上。

        表3 振蕩時(shí)間對(duì)沸石吸附去除氨氮的影響

        3 討論

        沸石對(duì)豬場(chǎng)廢水中氨氮的吸附效果不同,這可能與沸石粒徑、是否進(jìn)行改性(酸改性、堿改性、鹽改性、高溫灼燒改性)、吸附時(shí)間、振蕩頻率、溫度、投加量等因素有關(guān)。通過(guò)比較3種不同沸石對(duì)豬場(chǎng)廢水中氨氮的去除效果,發(fā)現(xiàn)樣品1對(duì)豬場(chǎng)廢水中氨氮的去除效果最佳,沸石適宜投加量為每100 mL廢水中投加7.5~10.0 g,振蕩可提高沸石對(duì)氨氮的去除效果。在實(shí)際應(yīng)用中,在廢水處理池中安裝曝氣裝置可加速沸石對(duì)氨氮的吸附。

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