房 睿

(新疆維吾爾自治區(qū)水文局，烏魯木齊 830000)

1 試驗(yàn)方案

1.1 穩(wěn)定運(yùn)行階段對鹽類、氨氮去除效果的研究

試驗(yàn)中，進(jìn)水氨氮濃度小于30 mg/L，工作流量為510 L/h，工作時間為24 min，反洗流量為750 L/h，反洗時間為24 min，運(yùn)行一周，最后測定進(jìn)水和出水中氨氮、化學(xué)需氧量、氯化物的平均濃度。

1.2 電吸附對氨氮去除效果的研究

通過加入NH4Cl來提高水中氨氮的含量，分別加入0、20、40、80和100 g的NH4Cl，工作流量為400 L/h，工作時間為24 min，反洗流量為750 L/h，反洗時間為24 min，6個工作時間為周期，以電導(dǎo)率(表征總含鹽量)、氯離子、氨氮及化學(xué)需氧量為衡量指標(biāo)，觀察電吸附設(shè)備對不同濃度的氨氮廢水的處理效果。

1.3 含鹽量對氨氮、COD去除效果的影響

通過加入NaCl來提高水中的含鹽量，分別投加355、730、1 120和1 700 g的NaCl，操作參數(shù)為工作流量400 L/h，工作時間為24 min，反洗流量750 L/h，反洗時間24 min，6個工作時間為周期，以電導(dǎo)率(表征總含鹽量)、氯離子、氨氮及化學(xué)需氧量為衡量指標(biāo)，觀察電吸附設(shè)備對不同濃度的氨氮廢水的處理效果。

2 穩(wěn)定運(yùn)行階段氨氮去除效果的研究

2.1 電吸附除氨氮效果分析

將固定條件下連續(xù)運(yùn)行電吸附設(shè)備對水進(jìn)行處理，以一周為運(yùn)行周期，得出電吸附設(shè)備對氯化物、化學(xué)需氧量及氨氮的去除效果，見圖1。

圖1 穩(wěn)定運(yùn)行階段去除效果圖

由圖1可以得出，電吸附設(shè)備在穩(wěn)定運(yùn)行階段對氯化物、氨氮、化學(xué)需氧量的去除效果會隨水質(zhì)的改變出現(xiàn)線性波動，氯化物去除率為85%，氨氮去除率為60%，化學(xué)需氧量的去除率為55%；氨氮的去除率在第5天去除率有所下降，與增加氨氮濃度有一定關(guān)系。

2.2 電吸附對化學(xué)需氧量的去除效果分析

電吸附過程對化學(xué)需氧量去除作用主要有保安過濾器和電吸附模塊，去除率見圖2。

由圖2得出，電吸附模塊對化學(xué)需氧量的去除效果與有機(jī)物的氧化、吸附作用有關(guān)，去除率約為50%。

圖2 各處理單元對COD的去除效果分析

3 氨氮濃度改變對電吸附去除氨氮效果的影響

3.1 氨氮濃度改變對電吸附去除鹽類、化學(xué)需氧量、氨氮的影響

通過加入NH4Cl來改變氨氮、氯化物的濃度，NH4Cl有還原性，使得水中化學(xué)需氧量濃度改變，趨勢分析見圖3。

由圖3可看出，氯化氨的加入使氨氮的去除率由原來的40%增至60%，化學(xué)需氧量的去除率顯著增大。

圖3 氯化氨加入量對電吸附處理性能的影響

3.2 氨氮濃度改變對各指標(biāo)吸附量的影響

NH4Cl濃度的增加可使電導(dǎo)率改變，吸附效率、吸附量也會受到影響，圖4為不同帶電粒子的吸附量圖。

由圖4可以看出，電吸附設(shè)備對氯離子、鈣離子等的吸附量占除鹽量的主要部分，COD、氨氮的吸附量較小，可能由于電吸附技術(shù)是依靠帶電極板在電勢驅(qū)動力的作用下吸附牽引帶相反電荷的粒子向極板移動，再加上二級出水中有機(jī)物含量和氨氮(通過投加氯化氨增大氨氮濃度)含量較少。

由圖4可以看出，隨著氯化氨投加量的增大，電吸附設(shè)備對含鹽量的吸附量逐漸增大，這與趙亭月的研究結(jié)果隨著鹽濃度的增大設(shè)備對鹽的吸附量在逐漸增加相一致。其中電吸附模塊對氯離子的吸附量增加的較為明顯，可能由于氯化氨的加入氯離子濃度增加的緣故；而鈣離子的吸附量先增大后減小，可能隨著鹽濃度的增大溶液導(dǎo)電性增加對鈣離子的吸附作用加強(qiáng)，而后來吸附量略有減小可能由于氨根離子濃度的增大，氨根離子吸附量明顯增加，發(fā)生競爭吸附，使得鈣離子的吸附量略有減小。

4 結(jié) 論

1) 隨著氯化氨濃度的增大除鹽效率會增加，進(jìn)水電導(dǎo)率在1 850～2 570 μs/cm，出水電導(dǎo)率在550～720 μs/cm，除鹽率在71%～75%，氯離子去除率在83%～86%，電吸附除鹽效果穩(wěn)定。

2) 氨氮的去除率由40%增至60%左右，化學(xué)需氧量的去除率增大，增大了模塊極板材料對氨氮的吸附和氧化作用。

3) 隨氯化氨濃度的增大，電吸附設(shè)備對含鹽量的吸附量也增大。

4) 水中含鹽量的增大導(dǎo)致除鹽率先升后降，極板間的隱形電勢升高，除鹽效果提高；當(dāng)電導(dǎo)率超過2 500 μs/cm時，極板的吸附能力有限而除鹽效果下降。