離子交換樹脂對氨氮廢水的吸附研究.pdf

1、氨既是一種資源，也是城市生活污水、工業(yè)廢水以及農業(yè)廢水中的一種主要污染物?，F有的氨氮處理方法主要為生物法和物化法，基本原理是將氨轉化為另一種形態(tài)的氨。這些方法存在占地大、運行成本高，同時也造成了資源浪費。故尋求一種價格低廉、綠色環(huán)保的氨氮吸附材料，降低污水處理成本，提高污水凈化率已經成為現代環(huán)境保護工作中迫切需要解決的問題。
　　本文采用自主研發(fā)的高吸附容量的強酸型陽離子交換樹脂處理模擬的含氨廢水，考察了樹脂投加量、pH、反應溫度

2、、反應時間和初始氨氮濃度等條件對吸附氨氮效果的影響，研究了其動力學和熱力學機理，并進一步探討了其動態(tài)吸附解析過程。
　　靜態(tài)實驗結果表明，初始氨氮濃度一定時，增加樹脂投加量，樹脂對氨氮的去除效率上升;升高反應過程中的溫度，樹脂對氨氮的去除效率隨之提高;當溶液在pH=6.5時，樹脂對氨氮的吸附效果最佳;樹脂吸附氨氮廢水達到平衡的時間為40min，此時樹脂靜態(tài)飽和吸附容量為11.05mg/g;當溶液中Na+＞1000mg/L、Ca2+

3、＞500mg/L時，樹脂對氨氮的吸附效果明顯降低。
　　動態(tài)實驗結果表明，氨氮溶液通過離子交換柱的流速越大，穿透體積越小，處理的NH4+也越少;進水氨氮濃度越大，穿透體積越小，樹脂吸附量越大，結果與靜態(tài)實驗結果相符合。室溫條件下，以20mL/min的流速處理濃度為200mg/L的氨氮廢水，樹脂對氨氮的動態(tài)飽和吸附容量為86.72mg/g。吸附飽和后的樹脂在10mL/min流速下，用大概3倍樹脂體的20％NaCl+0.5％NaOH進

4、行解析可實現再生利用。連續(xù)吸附、再生10次，樹脂吸附性能變化較小。模擬廢水與工業(yè)廢水吸附對比研究發(fā)現，樹臘處理實際廢水氨氮的效果明顯降低。
　　吸附機理研究分析發(fā)現，離子交換樹脂對NH4+吸附過程更適于用Langmuir吸附等溫模型方程進行擬合，對銨根離子的吸附為單分子層吸附為主。吸附過程為吸熱反應(△H＞0)，伴隨著熵增加的過程(△S＞0)，并且吸附過程是自發(fā)進行的(△G＜0)。適宜用準二級動力學模型分析其吸附動力學過程，且離子