2.4.2沸石-SBR系统去除氨氮的影响

　　在其中一个SBR系统中投入10g沸石，另一个则不投，此时污泥指数MLSS=2800mg/L，SV30=30%，曝气8h，静沉4h，然后出水测氨氮浓度、COD和总氮，进行比较。

　　3结果与讨论

　　3.1沸石对氨氮废水的影响

　　3.1.1沸石的离子交换性质

　　沸石是一种密集铝的硅酸盐，结构是以Si为中心，形成4个顶点有O配置的SiO4四面体，Al取代Si并置换成AlO4四面体的结合体，一般可用以下化学式表示：

　　沸石作为离子交换体，具有特殊的离子交换特性，对离子的选择交换顺序如下所示：

　　可见，沸石对氨离子有较高的选择性，采用沸石进行离子交换处理，从污水中吸附氨氮是可行的[4]。

　　3.1.2沸石吸附饱和时间、饱和量实验

　　由图1可以看出，0～6h时吸附量逐渐增大，随后吸附变慢，沸石吸附氨氮的趋于平衡。沸石的最大NH+4＼|N吸附容量为14～20mg/g沸石，在我们现有条件下，沸石的NH+4＼|N吸附容量约在10mg/g沸石左右。通常情况下，沸石达到NH+4＼|N吸附饱和所需时间较长，但由于其吸附具有开始时较快，之后越来越慢，在较短时间（约不到1h）内完成大部分吸附的特点，因此在实际工程中具有较大利用价值。

　　由图2可知，进水的氨氮浓度对吸附容量和吸附饱和时间有较大影响。在0～4h时氨氮浓度由600mg/L降到32.55mg/L，吸附量变大。因此，进水氨氮浓度越大，沸石对氨氮吸附的吸附量就越大，吸附速度也就越快。

　　3.1.3影响沸石吸附氨氮能力因素的实验

　　由图3可知，在通常情况下（pH=4～8之间），pH值的变化对沸石对NH+4＼|N吸附容量的影响很小，当我们在处理pH值约为7的普通废水时，可不考虑pH值对NH+4＼|N吸附容量的影响。

　　由图4可知，1h时，加入苯甲酸钠的废水测得的氨氮浓度明显比未加苯甲酸钠的要高，说明沸石对有机物和氨氮同时吸附，但到了2h、3h时，这个差距就很小，几乎可忽略。因此对我们的SBR系统（曝气8h）而言，有机物的影响可忽略。

　　3.2SBR-沸石系统处理含氨氮废水能力的研究

　　3.2.1SBR系统曝气时间的影响

　　在培养污泥的同时，我们需要确定SBR系统曝气时间的大小，经过烧杯实验，我们得出结果，见图5。由图5可以看出，COD随时间增加而呈直线降低。到了8h及9hCOD不再下降，基本保持水平。到达12h后，COD又呈上升趋势。一般来说，废水的停留时间为8h的时候处理效果是最佳的。因此本课题的SBR系统采用曝气8h，静沉4h的方案。

　　3.2.2投加沸石对SBR系统去除氨氮的影响

　　由图6可知，投入沸石使SBR系统去除氨氮的效率平均提高6.5%。由于生物脱氮的去除率一般能达到80%左右，再要提高不太容易，但投入沸石后使氨氮去除率提高了6.5%，说明加入沸石对SBR系统去除氨氮很有效，对低浓度氨氮废水的处理，这种SBR-沸石的方法就更有效。

　　由图7可知，SBR生化系统对COD的去除率很高，一般都超过90%，加入沸石后，COD去除率确有一些提高，但提高不大，平均在1%。因此，投与不投沸石对COD的去除率没有影响。

　　由图8可以看出，由生物硝化-反硝化原理，氨氮经硝化过程，变成硝态氮和亚硝态氮，但废水中总氮量并未变化，只有经反硝化过程，变成氮气逸出这时总氮量减少。在氨氮很低的情况下，氨氮去除率为100%。由以上图6、7和图8可知，SBR投入沸石的总氮去除率比纯SBR法的总氮去除率平均提高27.6%，看来投沸石对SBR法去除总氮的处理效果较明显。

　　4结语

　　（1）进水氨氮浓度越大，沸石对氨氮的吸附量就越大，且吸附速度也越快。pH值对沸石吸附氨氮的能力影响很小，当进水pH值在7左右时，可忽略pH值的影响。COD对沸石吸附氨氮的能力影响可以忽略。

　　（2）投加沸石以后，SBR法对氨氮的去除率比纯SBR法提高了6.5%，这说明加入沸石对SBR法去除氨氮很有效。对COD的去除率比纯SBR法只提高了1%，所以我们近似认为，投加沸石与否对COD的影响不大。SBR-沸石的总氮去除率比纯SBR法的总氮去除率平均提高27.6%，看来投沸石对SBR法去除总氮的处理效果较明显。

　　（3）加入10g沸石后，即1L废水加3g左右沸石，SBR系统对氨氮和总氮的去除作用一直持续了1个月左右，由此可见，这种SBR加沸石的方法还是比较经济，且效果比较明显。

　　参考文献：

　　[1]国家环保总局.1998年中国环境公报[J].环境保护，1999（7）.

　　[2]钱易.环境保护与可持续发展[M].北京：高等教育出版社，2000：50～51.

　　[3]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].4版.北京：中国环境科学出版社，2002.

　　[4]宗宫功.污水除磷脱氮技术[M].北京：中国环境科学出版社，1987.

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