采用介质阻挡放电(DBD)协同合成沸石组合工艺处理氨氮废水,考察溶液初始质量浓度、沸石投加量、沸石粒径、溶液初始pH、共存阳离子等因素对氨氮去除效果的影响,研究沸石循环利用性能及协同处理机制。结果表明:初始质量浓度100mg/L模拟氨氮废水,250~380μm的沸石投加量为10g/L,放电间距0mm,DBD协同处理20min,氨氮去除率可达95.58%。溶液初始质量浓度低、初始pH呈弱碱性均有利于氨氮的去除。共存阳离子对氨氮有竞争吸附,3种金属阳离子对氨氮去除影响由强到弱的顺序为Mg2+、K+、Na+。DBD放电过程中对天然沸石有一定的再生效果,两者表现了出良好的协同去除氨氮作用。
低浓度氨氮的处理方法主要有生物法、化学沉淀法、折点加氯法、选择性离子交换和吸附法等,而高浓度氨氮则采用吹脱法、沉淀法、吸附法、氧化法、液膜法等。目前,吸附法因效率高、工艺简单、操作容易等优点而被广泛使用。吸附材料常用的有离子交换树脂、活性炭、沸石分子筛、粉煤灰等。其中,沸石因比表面积大,对氨氮具有很强的选择性吸附能力,在吸附技术中越来越受到重视,并在氨氮废水处理的研究和实际工程中应用较多。任根宽利用煤矸石为原料合成4A沸石分子筛来处理氨氮废水,1g/L的溶液去除率可达86%。唐登勇等发现通过NaCl改性后的沸石比天然沸石具有更强的氨氮吸附能力。桂花等利用云南文山天然斜发沸石制备了4A沸石分子筛,20mg/L氨氮废水投加4g/L沸石,去除率可达88%。张新颖等考察了pH、氨氮初始浓度对天然斜发沸石吸附的影响,通过吸附等温线和吸附动力学研究沸石去除氨氮的机制。国内外研究主要集中在高吸附性能沸石的筛选、吸附特性、沸石改性方法及高效再生技术等,重点在于提高沸石对氨氮的吸附能力。
通过试验可知,DBD与合成沸石吸附处理氨氮表现出良好的协同作用,初始质量浓度100mg/L氨氮废水,沸石投加量10g/L,DBD协同处理20min,氨氮去除率可达95.48%。沸石投加量和氨氮溶液初始质量浓度影响协同处理效果,沸石投加量增加,氨氮去除率增加;溶液初始质量浓度越低氨氮去除效果越好。沸石粒径、溶液初始pH对氨氮废水去除影响较小,协同处理体系有较好的适应性。