一種自制選擇性離子交換樹脂脫除飲用水中的硝酸鹽的特性研究.pdf

1、飲用水源水中的硝酸鹽由于存在致癌、致畸風(fēng)險(xiǎn)已引起了全世界的廣泛關(guān)注，而傳統(tǒng)的給水處理工藝旨在去除膠體物質(zhì)，對溶解態(tài)的硝酸鹽去除效果不佳。本文總結(jié)了硝酸鹽的來源、危害及硝酸鹽的去除方法，通過分析比較得出離子交換法具有簡單、高效、可再生、費(fèi)用低等特點(diǎn)，但是離子交換樹脂使用周期短，需再生，且再生液中含有高濃度的硝酸鹽、硫酸鹽等廢水，使得后續(xù)處理困難。所以，為了獲得經(jīng)濟(jì)高效的處理方法，本試驗(yàn)采用制備過程綠色安全、成本低廉的大孔型陰離子樹脂，研究

2、了間歇性吸附硝酸鹽試驗(yàn)、靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)及吸附等溫線模型、固定床動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)等，釋明了該樹脂吸附硝酸鹽的特性及其去除硝酸鹽的應(yīng)用條件，得出結(jié)論如下：
　?。?）自制大孔型陰離子交換樹脂樹脂在初始硝酸鹽濃度為100mg/L時(shí)最佳投加量為0.2g，固液比為4.0g/L；樹脂對硝酸鹽的吸附量隨溫度變化較小，溫度升高有利于反應(yīng)的進(jìn)行；水中常見的陰離子影響了樹脂對硝酸鹽的吸附，其影響順序?yàn)椋篠O42->Cl->HCO3-；選擇性系數(shù)表

3、明該樹脂為硝酸鹽選擇性樹脂；再生試驗(yàn)表明該樹脂再生5次后吸附量僅下降5個(gè)百分點(diǎn)并趨于穩(wěn)定，再生10次后再生率高于94.5％，表明該自制樹脂具有良好的再生性能。
　?。?）自制樹脂對硝酸鹽的吸附符合Langmuir等溫式和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，吸附是以熵增加的自發(fā)吸熱反應(yīng)；吸附速率由顆粒內(nèi)擴(kuò)散速率控制，吸附速率較快。當(dāng)硝酸鹽的初始濃度為100mg/L時(shí)前10min即可去除總量的50%。
　?。?）固定床動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)結(jié)果為：固定床的

4、穿透時(shí)間隨流速和進(jìn)水NO3-濃度的增加而縮短，流速對樹脂吸附量的影響較小，固定床最佳高徑比為20；最大動(dòng)態(tài)穿透吸附容量為23.11mg/g，大于靜態(tài)吸附容量19.47mg/g。
　?。?）共存離子SO42-、HCO3-及Cl-分別與NO3-共存以及同時(shí)存在時(shí)，固定床在較高總離子濃度下對NO3-的選擇性好，柱利用率為68.8%～92.0%；共存離子對樹脂的再生洗脫影響較小，NO3-的再生率為80.2%～93.4%，表明該自制大孔樹脂