离子交换树脂吸附氨氮的性能_杨少霞.pdf

《离子交换树脂吸附氨氮的性能_杨少霞.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、ＩＳＳＮ１０００－００５４清华大学学报（自然科学版）２０１５年第５５卷第６期１０／１８ＣＮ１１－２２２３／ＮＪＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖ（Ｓｃｉ＆Ｔｅｃｈｎｏｌ），２０１５，Ｖｏｌ．５５，Ｎｏ．６６６０－６６５离子交换树脂吸附氨氮的性能杨少霞１，章晶晶１，杨宏伟２，张莉１，高攀１（１．华北电力大学可再生能源学院，北京１０２２０６；２．清华大学环境学院，北京１０００８４）摘要：为了对比大孔型弱酸性树脂Ｄ１１３和凝胶型强酸性氨对藻类是一个非常重要的营养因素，但是水树脂００１×７对水中氨氮的吸附性能，该文通过静态实验进中过量的氨会引起藻类大量繁殖，导致水体的富营行了研

2、究，并从热力学和动力学角度对吸附过程进行了分［１］养化、工业用水系统腐蚀以及生物污染等问题。析。实验结果表明：对２种树脂，随着树脂投加量增加，对现有的除氨方法主要有生物处理法、气吹法和离子氨氮去除率增加，吸附速率下降；碱性条件下，对氨氮有良［２］交换法等。生物处理法有微生物参与，通过硝化好的去除率；提高反应温度，能促进氨氮去除率。２种树脂和反硝化作用，使得氨氮转化为氮气，而微生物生对氨氮的吸附符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ交换吸附等温线，Ｄ１１３树脂的最大吸附容量大于００１×７树脂的最大吸附容量，对氨氮长强烈地受温度、溶解氧等的影响，同时，生物系的吸附是自发过程，属于吸

3、热反应，同时伴随着熵增现象。统的抗冲击能力较弱，所以限制了生物法的应［３］２种树脂对氨氮吸附过程符合准二级动力学过程。在相同用。气吹法受温度影响较大，在温度较低的时间反应条件下，００１×７树脂吸附速率更快，而Ｄ１１３树脂吸附和地区，吹脱法的处理效果会大大降低，而且氨氮氨氮需要的能量更少。［４］。相比于生物法和转化为气态，会造成二次污染关键词：离子交换树脂；氨氮；吸附；热力学；动力学气吹法，离子交换法更具优势。离子交换法具有良中图分类号：Ｘ７０３．１文献标志码：Ａ好的耐化学性，占用较少的空间，具有简单的操作文章编号：１０００－００５４（２０１５）０６－０６６０－

4、０６以及对环境友好等优点。因此，离子交换是一个有［５－６］DOI:10.16511/j.cnki.qhdxxb.2015.06.010吸引力的方法。Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａ－ｎｉｔｒｏｇｅｎ离子交换法在水处理中主要用来去除锅炉给水ｏｎｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｒｅｓｉｎｓ中的钙镁离子，氨氮废水多采用对氨具有较高选择［７］性的沸石来处理。目前已有利用离子交换树脂处ＹＡＮＧＳｈａｏｘｉａ１，ＺＨＡＮＧＪｉｎｇｊｉｎｇ１，ＹＡＮＧＨｏｎｇｗｅｉ２，ＺＨＡＮＧＬｉ１，ＧＡＯＰａｎ１理氨氮废水的研究，使用的主要是凝胶型强酸性树［８］（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｎ

5、ｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ脂，处理对象多为高浓度氨氮废水。采用大孔型Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ；弱酸性树脂在较低浓度氨氮废水处理上的研究则很２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，少。本文主要对比大孔型弱酸性阳离子交换树脂Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ｄ１１３和凝胶型强酸性阳离子交换树脂００１×７去Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａ－ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｎａｍａｃｒｏ－ｒｅｔｉｃｕｌａｒｗｅａｋａｃｉｄｒ

6、ｅｓｉｎ（Ｄ１１３）ｗｉｔｈａｓｔｒｏｎｇａｃｉｄｒｅｓｉｎ（００１×７）ｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ除低浓度氨的性能，研究反应操作条件对树脂吸ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆｔｈｅ附低浓度氨氮的影响，从热力学和动力学角度对ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：１）ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｒｅｓｉｎ吸附过程进行分析，以期为工业应用提供理论ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｍｍｏｎｉａｒｅｍｏｖａｌｓｏｆｔｈｅｔｗｏｒｅｓｉｎｓｅｖｅｎｔｈ

7、ｏｕｇｈｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ；２）ａｂａｓｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎ依据。ｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｔｗｏｒｅｓｉｎｓ，ａｎｄ３）ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｔｗｏｒｅｓｉｎｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｏｆｔｗｏｒｅｓｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗａｓｆｉｔｗｉｔｈｔｈｅ收稿日期：２０１５－０１－２４Ｌａｎｇｍｕｉｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗｉｔｈｔｈｅｋｉｎｅｔｉｃｓｃｌｏｓｅａｐｓｅｕｄｏ－ｓｅ

8、ｃｏｎｄｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｒｏ