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微波改性沸石后處理垃圾滲濾液中氨氮的實驗研究.pdf

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第33卷 第2期 201 0年 3月 非金屬礦 Non.M etal1iC M ines 、bl-33 NO.2 M arch,2010 微波改性沸石后處理垃圾滲濾液中氨氮的實驗研究 商 平 劉濤利 孔祥軍 (天津科技大學海洋科學與工程學院, 天津 300222) 摘 要 采用微波技術和NaC1對天然沸石進行活化改性,研究了改性沸石對預處理后的垃圾滲濾液中氨氮的去除效果,結果表明:沸石最 佳的改性條件是微 波功率 60%,微波改性時間 5min,NaCl溶液濃度 8%,沸石粒徑 100目;在 100mL水樣的氨 氮含量為 32mg/L的前提下,實驗對 垃圾滲濾液中氨氮去除在水樣 pH值為 6,改性沸石投加量為 7g,吸附時間為 20min時效果最佳,氨氮去除率可達 92.11%。 關鍵詞 微波 改性沸石 垃圾滲濾液 氨氮 中圖分類號 :X705;TD985 文獻標識碼 :A Research on Treatm ent ofAm onia-Nitrogen of Landfill Leachate by M icrowave M odified Zeolite Shang Ping Liu Taoli Kong Xiangjun Abstract Zeolite was m odified by NaC1 and microwave.NH4+-N of 1andilll】eachate was treated by modified zeolite.The results showed that the best modified conditions were microwave frequency is 60%,the modified time of microwave is 5m in,the concentration ofNaCI solution is 8%,the size ofzeolite is lO0 mesh.The best treatment conditions were pH value oflandfill leachate is 6,the dosage ofm odified zeolite is 7g,treatm ent time is 20min.theNH4+-N rem ovalis 92.11% .whilethe volume ofthelandfillleachate sampleis 100m LanditsNH4+-N concentrationis 32mg/L. Key words microwave modified zeolite landfill】eachate NH4+-N 垃圾滲濾液是垃圾填埋過程 中產 生的一種高濃 度有機廢水,具有有機物濃度高、成分復雜、毒性大等 特點 【1】。通常垃圾滲濾液中氨氮的濃度較高 ,經過混 凝 一化學沉淀法處理后 ,垃圾滲濾液中的氨氮依然很 難達到排放標準 ,此種垃圾滲濾液一旦排入水體 中, 對 自然環境、人體等有極大的危害,特別是流動緩慢 的湖泊,容易引起氨氮水體中的藻類和微生物的大量 繁殖 ,導致水體的富營養化。 天然沸石是含水 多孔鋁硅酸鹽 的總稱,已發現 的天然沸石族礦物約有 80種 『2]。從微觀結構看,沸 石是呈骨架狀晶體結構,其結構決定了它具有較大的 比表面積 ,因而具有 良好的吸附性能和陽離子交換性 能。已有研究報道沸石作為吸附劑用于去除水 中的 氨氮、重金屬、放射性物質、有機物等 f3 】。沸石對氨 氮具有較高的選擇性 ,通過物理、化學方法處理可提 高沸石的空隙率和陽離子交換能力 ,從而使氨氮的交 換容量和選擇性進一步增強 。 微波技術已在家用、工業科研和其他領域獲得了 廣泛應用。使用微波改性加熱 ,可以使加熱更快速且 更均勻,從而縮短處理材料所需的時間,同時節約能 源,改善加熱質量 _8】。本實驗采用微波技術及無機鹽 對沸石進行改性處理 ,研究改性沸石對垃圾滲濾液中 收 稿 日期 :2010—01—18 基金項 目:天津市科技 支撐計劃重點項 目 (08zCKFSH叭600) . 63. 的氨氮去除效果,探討了最佳的改性及處理條件,為 實際應用提供有價值的參考。 1 實驗部分 1.1 材料 與試劑 沸石取 自遼寧彰武,其化學成分 (w )為:SiO2, 68.27;A12O3,7.48;Fe2O3,1.95;CaO ,2.61;K2O ,1.69; Na20 ,0.68;M gO ,1.87。 NaC1、H2S04、NaOH試劑均為分析純。 垃圾滲濾液取 自天津泰達環保垃圾處理場,經 過實驗室混凝、化學沉淀法等處理后,其氨氮含量為 32mg/L。以下實驗所處理 的垃圾滲濾液水樣容量均 為 100mL,其氨氮含量均為 32mg/L。 1.2 主要儀器 pHS一3D型 pH計、HHS精密恒溫水 浴振蕩器、VIS.723型可見 光光度計、烘箱、分析天 平、800W 格蘭仕微波爐。 1_3 實驗方 法 改性方法 :稱取 1 0g一定粒徑的沸石放入盛有一 定濃度的 50mL NaC1溶液的燒杯中,在攪拌器上攪拌 lh;將攪拌一段時間的沸石與 NaC1溶液的混合物置 于微波爐中,在不同微波強度下加熱一段時間;取出 加熱后的改性沸石,用去離子水清洗后抽濾,將其在 l05℃下烘干,備用。 實驗方法:取 100mL氨氮含量為 32mg/L垃圾滲 濾液置于 250mL錐形瓶中,加入一定量不 同改性條
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