有机物对沸石去除氨氮的影响_董秉直

第13卷第8期2005年8月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTR曰订MENTVol.31No.8Aug,2005有机物对沸石去除氨氮的影响董秉直,夏丽华,高乃云(同济大学环境科学与工程学院,上海200092)摘要:采用改性的安徽繁昌天然斜发沸石,进行有机物对氨氮去除的影响试验。结果表明:沸石能有效地去除大分子的有机物,对小分子有机物的去除效果很差。因此,具有较大相对分子质量的有机物会妨碍沸石去除氨氮。去除大分子有机物能有效地提高氛氮的去除效果。混凝与沸石的组合能有效地去除氨氮和有机物。关镇词:天然沸石;氨氮;有机物;分子量分布;混凝中圈分类号:X703.5文献标识码:A文章编号:1000一3770(2005)08一0010一04给水水源受到污染的重要标志是氨氮含量的增加。尽管氨氮不会直接对人体健康产生危害,但水中氨氮的存在会带来一系列的问题,如增加氯的投加量,导致产生大量的消毒副产物以及影响生物稳定性,导致管网中的微生物繁殖,影响水质等。因此,去除氨氮是目前给水处理的重要课题。不同于有`机物,目前去除氨氮的方法较少,仅有生物法,包括生物接触氧化和生物活性炭。天然沸石是一种含水多孔硅铝酸盐矿物质,具有离子交换功能。我国天然沸石的产地众多,储量丰富,利用沸石去除氨氮成为目前的研究的热点。由于沸石去除氨氮是利用阳离子交换,水中的无机离子对处理效果的影响很大。因此,目前的研究多集中在评价各种无机离子对去除氨氮的影响l[,2]。一些研究表明沸石还有去除有机物的效果l3],但在这方面的研究还未深入进行。令人注意的是受到污染的水源中通常有氨氮和有机物,因此,如果沸石既能去除氨氮又能去除有机物,它们之间有何关联以及如何相互影响,这对提高沸石去除氨氮的效果具有重要的意义。目前还未发现这方面的研究报道。1试验和分析方法1.1沸石的改性选用安徽繁昌的原矿的斜发沸石作为试验用沸石。将一定量的粒径为20目的沸石放入浓度为lmof/L的盐酸中浸泡12h,用清水冲洗后,再置入氯化钠溶液内浸泡24h,用去离子水冲洗,最后将沸石在105℃下烘干制成改性沸石。1.2试验方法将一定量的腐殖酸投加液溶解在去离子水中,得到所需含量的有机物,并将pH调节到.70。加入改性沸石,在磁力搅拌器[搅拌30min,用.045林m膜过滤,测定过滤液的氨氮,Toc和UV254。混凝剂采用硫酸铝,粉末活性炭采用上海活性炭厂一生产的木质炭12mL。将所需量的沸石和混凝剂以及粉末活性炭投加到待处理的水样中,在磁力搅拌器上搅拌30min后,用.045林m膜过滤,测定过滤液的氨氮,Toc和UV254。1.3有机物的分子t分布测定采用美国MiliPoer公司的YM超滤膜,截留分子量为30000,10000,3000和1000,超滤器采用Mil-lipore公司的8400型。测定方法可见有关的文献I’]。1.4分析方法Toc测定采用岛津Toc一vcPH测定仪,uV254测定采用U丫75B紫外分光光度计,氨氮测定采用纳氏试剂光度法。2试验结果与讨论2.1有机物对沸石去除氨氮的影响图l为有机物对去除氨氮的影响,由图可知,收稿日期:2004一07一25基金项目:国家高技术研究发展计划(863)资金资助,2002AA601130和国家科技攻关计划重大项目资助(20oBA808A17)作者简介:董秉直(1955一),男,博士,副教授:E一mail:donghing山i@on一ie名h￡n。DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2005.08.004董秉直等,有机物对沸石去除氨氮的影响随着UV254含量的增加,氨氮的去除率开始略有下降,当UV翻增至.0065cm’`时,有机物的影响开始明显。这表明:水中的有机物含量越高,它对沸石去除氨氮的影响也越大。分子的TOC所占比例较小以及处理后的小分子的TOC反而增加的缘故。由此可知,沸石主要去除大分子的有机物,对小分子的有机物不仅没有去除作用,反而出现增加的趋势。807();留七一闷卜-处理前一试知.处理后0R6注刀.000(1冶。)户04二/一()09300ùbùtù4内、,úǎ患遴哥邢0Lse一一曰一~-止--一山一目J~--0.0X()0.0310.0620.1240.1550020.00拼带歼书U几5;(e。一`)图l有机物对沸石去除氨氮的影响`沸石投加量30Dm疹L>3030~1010~33~l