摘要:用一種具有多孔結構特征的沸石球作為載體固定化硝化細菌強化吸附氨氮廢水。結果表明,沸石球能快速固定化硝化細菌,吸附動力學表明150 min對氨氮吸附容量達到2.816 mg/g,而且還有繼續增加的趨勢。假二級動力學方程和Elovich模型的精確擬合說明,生物沸石球對氨氮的吸附過程可能是非均相擴散起作用及以化學吸附反應為主的復雜轉化過程。擴散擬合結果表明,氨氮在生物沸石球的吸附是以液膜擴散和顆粒內擴散為吸附速率的控制步驟,活性的硝化細菌對氨氮的硝化使氨氮在微孔的吸附得到了強化。
當前我國水環境問題突出,治理形勢嚴峻,部分敏感地區的城市污水廠將強制實施國家一級A甚至更高的排放標準,因此對城市污水進行深度處理有著重要的現實意義。氨氮是常規城市污水二級生化處理(A2/o、氧化溝、CASS)尾水的主要污染物,近年有關生物強化脫氮的工藝主要有:膜生物反應器、曝氣生物濾池、多級生物膜反應器及包埋固定化硝化細菌等。
沸石對氨氮等極性分子具有很強的親和力,王大衛等研究表明,合成沸石對氨氮的吸附速率極快,5min去除率約達到75%,最大吸附容量為11.36~16.13mg/g,而田琳等發現24h內沸石對氨氮的吸附能力為1.27 mg/g。由于沸石的吸附容量較小,需要頻繁再生,影響其大規模應用,為此,安紅梅等對沸石進行改性,發現當NaCl濃度為6%左右時,去除率和未改性沸石相比提高了左右。
王萌等用鹽、高溫、酸3種方法和不同組合順序對天然沸石進行改性,結果表明,改性后的沸石對氨氮的去除率相比有了較大的提高。王大衛等用堿處理再生后吸附容量一次再生率達到67%~87%;田琳等發現,經過96h生物再生后獲得一定程度吸附性能,而且發現在其表面形成了穩定的生物膜。近年來,還有直接利用沸石吸附氨氮并固定化微生物進行脫氮的研究,李運林等用生物天然沸石填料和與PVC多面空心球懸浮填料有機結合形成的生物沸石填料深度處理二級出水。
結果表明,出水水質穩定,氨氮濃度在2mg/L以環境工程學報第,卷下。胡細全等采用上向流生物沸石濾池處理富營養化水體,出水氨氮始終保持在0.5mg/L以下,去除率在90%以上。
魏云霞等天然沸石為實驗材料,進行沸石吸附氨氮實驗以及吸附飽和后固定化微生物間歇式活性污泥法進行同步硝化反硝化(SND)研究,結果表明,天然沸石在再生的同時能夠增強反應器的脫氮效率。以上研究表明,相比于化學改性,通過生物再生或者聯合微生物技術能強化沸石對氨氮的吸附性能。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
由于沸石有限的孔道尺寸,在微生物負載方面存在天然不足,本研究旨在以粉煤灰為原料合成的一種具有多孔特征的沸石球(ZSB)作為載體固定化硝化細菌,構建生物沸石球(B ZSB)強化吸附氨氮廢水,通過探討ZSB對硝化細菌的吸附固定化效果,比較ZSB和B ZSB對氨氮的吸附動力學,獲得B ZSB吸附和生物轉化去除氨氮的機理,為氨氮廢水的處理新工藝提供前期機理分析。
1材料與方法
1.1分析與表征
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