【正文】
極佳,光氧化反應(yīng)使水中產(chǎn)生許多活性極高的自由基,這些自由基很容易破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)。(2) 光化學(xué)氧化法光化學(xué)氧化法是在化學(xué)氧化和光輻射的共同作用下,使氧化反應(yīng)在速率和氧化能力上比單獨(dú)的化學(xué)氧化、輻射有明顯提高的一種水處理技術(shù)。有研究認(rèn)為,甚至ClO2本身的氧化作用也能去除THMS的前體物。二氧化氯(ClO2)可有效破壞藻類、酚,改善水的色、嗅、味。高錳酸鉀預(yù)氧化可控制氯酚、THMS的生成,并有一定的色、嗅、味去除效果,對(duì)烯烴、醛、酮類化合物也有較好的去除能力。 臭氧氧化法是在水處理中受到普遍關(guān)注的氯消毒副產(chǎn)物對(duì)人體具有致命危害之后開始重視并廣泛采用的方法。 化學(xué)技術(shù)(1) 預(yù)氧化技術(shù) 預(yù)氧化技術(shù)是指向原水中加入強(qiáng)氧化劑,利用強(qiáng)氧化劑的氧化能力,去除水中的有機(jī)污染物,提高混凝沉淀效果。把膜工藝進(jìn)一步應(yīng)用到給水處理中的障礙是:基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高,易發(fā)生堵塞,需要高水平的預(yù)處理和定期的化學(xué)清洗,還存在濃縮物處置的問題。因此,膜濾技術(shù)是解決目前飲用水水質(zhì)不佳的有效途徑[8]。納濾膜用于分子量在300—1000范圍內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)的去除。目前常見的膜法有:微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、滲透蒸發(fā)、液膜及剛出現(xiàn)的毫微濾技術(shù)等。(3)膜過濾技術(shù) 膜分離法是新興的高分離、濃縮、提純、凈化技術(shù),是用天然或人工合成高分子薄膜做介質(zhì),以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力,對(duì)雙組分或多組分溶液進(jìn)行過濾分離、分級(jí)提純和富集的物理處理方法。離子交換法去除率高,但再生液為高濃度氨氮廢水,仍需進(jìn)一步處理。離子交換法采用無機(jī)離子交換劑沸石作為交換樹脂,沸石具有對(duì)非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用,它是一類硅質(zhì)的陽離子交換劑,成本低,對(duì)有很強(qiáng)的選擇性。離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的的一種可逆性化學(xué)反應(yīng),當(dāng)液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時(shí),便會(huì)被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價(jià)離子回溶液中。粘土的比表面積大,低溫再生能力強(qiáng),儲(chǔ)量豐富,但大量粘土投入混凝劑中也增加了沉淀池的排泥量,給生產(chǎn)運(yùn)行帶來了一定困難。用活性炭做吸附劑去除水中污染物,雖能取得良好的效果,但其價(jià)格較貴,再生困難,對(duì)大部分極性短鏈含氧有機(jī)物,如甲醇、乙醇、甲醛、丙酮、甲酸等不能去除[6]。如活性炭與預(yù)氧化同時(shí)使用,可減少氯化有機(jī)物的生成量,此外還有生物活性炭等方法?;钚蕴靠山?jīng)濟(jì)有效的去除嗅、味、色度、氯化有機(jī)物、農(nóng)藥、放射性污染物及其它人工合成有機(jī)物?;钚蕴浚ˋC)具有豐富微孔結(jié)構(gòu)和表面憎水性,其對(duì)水中某些污染物有極強(qiáng)的親和力,是有效的去除方法。當(dāng)氣液比為1:1時(shí),三鹵甲烷去除率達(dá)10%以上,當(dāng)氣液比為20:1時(shí),可高達(dá)85%,并可顯著改善色、嗅、味,但此法處理費(fèi)用比較高[6].(2) 吸附 吸附處理技術(shù)是指利用物質(zhì)強(qiáng)大的吸附性能來去除水中污染物的技術(shù)。在114種應(yīng)優(yōu)先去除的污染物中,可用吹脫去除的有31種。從70年代末起,空氣吹脫已開始用于去除揮發(fā)性有機(jī)污染物,并得到廣泛的研究和應(yīng)用。對(duì)于含有可揮發(fā)性化合物的污染原水,用填料塔進(jìn)行曝氣吹脫是一種行之有效的方法。 物理技術(shù)(1) 吹脫吹脫是利用水中溶解化合物的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差異,將揮發(fā)性組分不斷由液相擴(kuò)散到氣相中,達(dá)到去除揮發(fā)性有機(jī)物的目的。消化污泥脫水液、垃圾滲濾液、催化劑生產(chǎn)廠廢水、肉類加工廢水和合成氨化工廢水等含有極高濃度的氨氮(500 mg/L以上,甚至達(dá)到幾千mg/L),以上方法會(huì)由于游離氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其應(yīng)用受到限制。因此,廢水脫氮處理受到人們的廣泛關(guān)注。急性氨氮中毒危害為: 水生生物表現(xiàn)為亢奮、 在水中喪失平衡、 抽搐,嚴(yán)重者甚至死亡。 使水生生物長期處于應(yīng)激狀態(tài), 增加動(dòng)物對(duì)疾病的易感性, 降低生長速度。 組織損傷, 降低氧在組織間的輸送。魚類對(duì)水中氨氮比較敏感, 有急性和慢性之分。(2) 對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響氨氮對(duì)水生物起危害作用的主要是游離氨,其毒性比銨鹽大幾十倍, 并隨堿性的增強(qiáng)而增大。長期飲用對(duì)身體極為不利, 即誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥和產(chǎn)生致癌的亞硝胺。氨氮在水體中硝化作用的產(chǎn)物硝酸鹽和亞硝酸鹽對(duì)飲用水有很大危害。 硝化作用是在亞硝化菌、 硝化菌作用下, 在好氧條件下, 將氨氮氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽。這些氣體中的氨溶于水中,形成氨氮。另外,氨氮還來自鋼鐵、石化、焦化、合成氨、發(fā)電、水泥等化工廠向環(huán)境中排放工業(yè)廢水、 含氨的氣體、粉塵和煙霧。水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物,焦化、 合成氨等工業(yè)廢水, 以及農(nóng)田排水等。我國生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將飲用水水源分為Ⅰ、Ⅱ兩級(jí),其中對(duì)原水氨氮的規(guī)定是:Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)≤。國內(nèi)外飲用水標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氨氮限值在飲用水標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氨氮有規(guī)定的主要是歐洲國家,其他如美國、日本都沒有規(guī)定[2]。由于常規(guī)處理難以去除氨氮,且西方國家近年水源保護(hù)較好,原水氨氮濃度不高,因此各國飲用水標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氨氮的規(guī)定不一。目前,氨氮污染是我國飲用地表水中普遍存在的。而氨氮是其中的主要污染物。由于城市人口集中和城市污水處理能力相對(duì)不利,以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量使用化學(xué)肥料,使地表水體中的氨氮達(dá)到了較高的濃度。當(dāng)前,水資源已經(jīng)成為制約我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。同時(shí),因?yàn)樗吹乃|(zhì)達(dá)不到國家規(guī)定的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),我國還是一個(gè)水質(zhì)型缺水的國家。聯(lián)合國規(guī)定,地區(qū)年人均水資源量小于1700m3,稱為資源型缺水。Ⅳwastewater concentration is lower, the modified zeolite of removal rate of ammonia nitrogen is higher . The highest removal rate can reach 74 percent .Key words:modified zeolite NaCl ammonia nitroge wastewater adsorption 51目 錄1 緒 論 1 水體中氨氮污染現(xiàn)狀概況 1 水體中氨氮污染的現(xiàn)狀 1 1 1 氨氮的危害 2 水中氨氮污染物的處理技術(shù)及進(jìn)展 2 物理技術(shù) 2 化學(xué)技術(shù) 4 生物法 6 7 7 8 沸石的物理化學(xué)性能 8 9 10 沸石在水處理中的應(yīng)用研究 12 12 16 17 17 19 19 19 19 19 實(shí)驗(yàn)藥品 19 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備 20 實(shí)驗(yàn)方法 203實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 21 21 氨標(biāo)準(zhǔn)適用溶液 21 21 21 22 22 沸石最佳改性條件的確定………………………………………………………………3. 3改性沸石吸附柱去除氨氮的研究 253. 253. 26 314誤差分析與展望 32總 結(jié) 33參考文獻(xiàn) 34英文文獻(xiàn)原文……………………………………………………………………………………………………英文文獻(xiàn)譯文…………………………………………………………………………………………………致謝………………………………………………………………………………………………………….1 緒 論 水體中氨氮污染現(xiàn)狀概況 水體中氨氮污染的現(xiàn)狀水是最豐富而分布又最廣泛的自然資源,它在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位,優(yōu)質(zhì)清潔的水源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。In contrast to ,removal rate of ammonia nitrogen increases by 8%。At first the natural zeolite was modified by chemical approaches in the research,and choose the best modifying condition of study its treatment effect of low concentration NH4+in column reactor and draw breakthrough curve, investigating such factors as pellet size, velocity of flow and nitial ammonia concentration etc. The main results of this research were as follows:ⅠUnder these circumstances:,c=3mol/l,T=70~75℃,the modification time3hours,we can get the the right modified zeolite。 After natural zeolite is modified quality score of silicon significantly reduces,And quality score of Sodium increases。;④入水流速越小,改性沸石對(duì)氨氮的去除率越高;⑤廢水的初始濃度越低,改性沸石對(duì)氨氮的去除率越高。通過研究,本文得出了以下結(jié)論:①沸石改性的最佳條件為:NaCl溶液濃度3mol/L,水浴溫度70~75℃,時(shí)間3h;②NaCl改性沸石的去除率明顯高于未改性的。天然沸石在改性過程中, 硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著減少,而鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增多. 這樣有利于NH4+N的交換反應(yīng),因此改性沸石對(duì)氨氮的吸附NH4+N的性能加強(qiáng)。蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘 要 氨氮是引起水體富營養(yǎng)化和環(huán)境污染的重要物質(zhì),采用沸石去除水中氨氮是水污染控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。沸石是一種廉價(jià)的非金屬礦物,具有獨(dú)特的吸附和離子交換性能。本研究首先對(duì)天然沸石進(jìn)行了改性,確定了最佳的改性條件,并通過采用動(dòng)態(tài)法研究改性沸石吸附柱去除微污染水源中氨氮的規(guī)律,包括改性沸石的粒徑大小、入水流速、初始氨濃度等參數(shù)的影響,繪制穿透曲線。相比之下對(duì)氨氮的去除率增加了8%;③沸石粒徑越小,去除率越高,改性效果越好。最高可到達(dá)74%.關(guān)鍵詞:改性沸石 氯化鈉 氨氮 吸附 AbstractAmmonianitrogen(NH4+)is an important contaminant for eutrophication of water bodies and environmental pollution. Zeolite is a cheap nonmetallic minerals,with unique adsorption and ion exchange performance。It helps in ammoniumion exchange, so dsorption performance of modified zeolite strengthens。 Ⅱ removal efficiency of zeolite modified with for ammonia nitrogen is significantly higher than unmodified 。ⅢThe smaller the modified zeolite particle size, the higher the modification ;Ⅴthe water velocity is smaller, removal of ammonia nitrogen is higher。我國是一個(gè)資源型缺水的國家和水質(zhì)型缺水的國家。我國人均水資源,已不足世界人均水平的1/4,是一個(gè)資源型缺水的國家。而且水資源受污染嚴(yán)重,82%的城市河段不適宜作飲用水源,93%的城市地下水受到污染。作為有機(jī)生命體的重要組成元素,氮在自然環(huán)境中存在一個(gè)循環(huán)過程。根據(jù)20042005年中國環(huán)境狀況公報(bào)的統(tǒng)計(jì),我國七大水系中,珠江、長江水質(zhì)較好,遼河、淮河、黃河、松花江水質(zhì)較差,海河污染嚴(yán)重。自2001年以來,我國的氨氮排放總量呈逐年遞增的趨勢(shì),2005年,(其中,),所以對(duì)水中氨氮的處理已成為我國水污染控制領(lǐng)域一個(gè)重要的研究內(nèi)容。美國、前歐共體和WHO所制定的飲用水標(biāo)準(zhǔn),代表了目前世界的先進(jìn)水平。WHO的《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》、《EC的飲用水水質(zhì)指令》、USEPA的《美國飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中,:,:USEPA雖然沒有對(duì)氨氮提出直接要求,但是對(duì)氨氮的轉(zhuǎn)化物硝鹽氮()要求濃度<lmg/L。我國新頒布的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氨氮的規(guī)定是等效采用國外標(biāo)準(zhǔn),作為非常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目[3]。氨氮( ammonia and nitrogen, 簡稱 NH3 N) , 指水中以游離氨( NH3) 和銨鹽( NH4+ ) 形式存在的氮, 兩者的組成比決定于水的pH 值和溫度,當(dāng) pH 值偏高時(shí),游離氨的比例較高, 反之, 則氨鹽的比例較高,水溫則相反。生活污水中平均含氮量每人每年可達(dá) 2. 5 kg— 4. 5 kg,雨水徑流以及農(nóng)用化肥的流失也是氮的重要來源。隨著人民生活水平的不斷提高, 私家車也越來越多,大量的自用轎車和各種型號(hào)的貨車等交通工具也向環(huán)境空氣排放一定量含氨的汽車尾氣。 氨氮的危害(1)對(duì)人體健康的影響氮在自然環(huán)境中會(huì)進(jìn)行氨的硝化過程,即有機(jī)物的生物分解轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),氨化作用將復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)換為氨氮, 速度較快。 反硝化作用是在外界提供有機(jī)碳源情況下,由反硝化菌把硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成氮?dú)狻O跛猁}和亞硝酸鹽濃度高的飲用水可能對(duì)人體造成兩種健康危害[4]。硝酸鹽在胃腸道細(xì)菌作用下, 可還原成亞硝酸鹽, 亞硝酸鹽可與血紅蛋白結(jié)合形成高鐵血紅蛋白,造成缺氧。氨氮毒性與池水的 pH 值及水溫有密切關(guān)系, 一般情況, pH值及水溫愈高, 毒性愈強(qiáng), 對(duì)魚的危害類似于亞硝酸鹽。慢性氨氮中毒危害為:攝食降低, 生長減慢。魚和蝦均需要與水體進(jìn)行離子交換( 鈉, 鈣等)