复合改性海泡石同步处理废水中氮磷

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摘要:采用盐热和稀土掺杂制备复合改性海泡石,研究了复合改性海泡石对废水中N、P的吸附特征和去除效果。

结果表明,与海泡石原矿粉比较,复合改性海泡石的脱氮除磷能力分别提高49.71%和90.14%;复合改性海泡石对N、P的吸附可以用Langmuir吸附模型描述,获得的最大吸附量分别为1.165和1.121 mg/g;修正的Elovich模型能较好地描述复合改性海泡石吸附N、P的动力学过程;用NaOH溶液可以再生吸附材料,获得较好的脱氮除磷效果,再生次数以2次为宜;用复合改性海泡石处理污水处理站的二级生化出水,最终出水的pH、N和P含量均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的要求。

长期以来,我国城镇生活污水大多采用传统的二级生化处理工艺,该工艺在去除氨氮、磷等无机营养物质时具有缺陷,使得95%以上的出水不能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的要求(氨氮<5mg/L,总磷<0.5 mg/L)。

目前,污水脱氮除磷的方法主要有生物法、混凝沉淀法、离子交换法、电渗析法和气浮法等。但是,这些方法的运行费用高、操作繁琐或容易造成二次污染,难以去除废水中的微量N、P和进行深度处理。因此,发展廉价高效和环境友好的废水处理技术,对于保护水环境质量显得尤其重要。

海泡石储量丰富、价廉易得、无毒无味、比表面积大,具有良好的吸附性、流变性和催化性能,这些优势引起了环境科学工作者的关注。但是,天然海泡石的吸附性和离子交换性相对较弱,其实际比表面积和交换容量远未达到理论值,必须通过改性处理来提高海泡石的吸附容量。海泡石的改性方法主要有水热处理、酸处理、离子交换、焙烧、有机改性和矿物改性法,应用于处理有机废水、有色废水和水体中的重金属离子,取得了很好的效果。

目前,改性海泡石已用于氨氮和磷的去除研究,但未见用于污水同步脱氮除磷研究的报道。

为此,本文采用盐热和掺杂稀土元素制备复合改性海泡石,探讨其在污水处理厂二级生化出水中同步脱氮除磷的可行性,以期为污水的深度脱氮除磷处理、水环境保护和海泡石的资源化利用提供科学依据。。

1材料与方法

1.1实验水样

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