吸附沉淀法回收焦化废水中氨氮的研究

摘要

目前，国内外对焦化废水中氨氮治理主要采用的传统处理方法有生物脱氮法、蒸氨法、化学沉淀法和吸附法等相对单一技术，且焦化废水经现行工艺和方法处理后效果不甚理想，尤其出水中NH3-N超标的现象比较严重。若能采用一种操作简单、低运行成本、高处理效率并且可回用的工艺，必将有效改善水环境污染现状，并为企业节约一定的成本，对企业形象及企业竞争力产生积极的影响。
　　为了寻求治理焦化废水中氨氮超标的方法，在课题组大量静态试验得出的影响树脂吸附氨氮因素的基础上，本研究以太原某焦化厂污水处理厂经一级处理后的实际水样为课题研究对象。采用D301RCl型树脂吸附柱去除废水中主要的难降解有机污染物，在降低CODcr和挥发酚含量的条件下，采用树脂两级吸附组合方法，将经过D301RCl型树脂吸附柱的水样再被去除氨氮的151Na型树脂吸附处理后，通过合适的洗脱剂将吸附氨氮饱和后的树脂进行洗脱，将水样中低浓度的氨氮经树脂富集后，用合适的洗脱剂将富集后的氨氮溶解在少量的溶剂里，采用磷酸氨镁(MAP)化学沉淀法将洗脱剂中的氨氮沉淀。研究结果表明:151Na型树脂在最佳工况条件下，对废水中的氨氮去除率高达85％以上，用0.3MNa2HPO4和Na3PO4的混合溶液在最佳条件下对吸附饱和后的树脂进行洗脱，树脂的再生率高，性能稳定。同时采用MAP沉淀法，在最佳条件下，氨氮的回收率高达90％，最终出水中这三种污染指标均达到国家一级排放标准。本研究通过两级树脂串联吸附法，一定程度上能够排除阳离子交换树脂吸附氨氮的的干扰因素，提高树脂吸附氨氮的能力，同时吸附法和沉淀法的有机组合回收废水中的氨氮。此种方法一定程度上解决了传统焦化废水处理方法中NH3-N超标的难题，是一种高效、简单且经济可行的焦化废水处理技术。

目录

摘要

第一章 文献综述

1．1 工业废水和主要污染物排放状况

1．2 废水来源、特点、危害、处理现状及技术

1．2．1 焦化的工艺流程及废水来源

1．2．2 焦化废水的特点

1．2．3 焦化废水的危害

1．2．4 焦化废水的处理状况及技术现状

1．2．5 氨氮废水的来源及处理技术现状

1．3 离子交换树脂及应用技术

1．4 课题的提出

1．4．1 课题提出的背景

1．4．2 课题的主要研究内容

第二章 试验材料与方法

2．1 水样来源及水质

2．2 试验药品、材料和仪器

2．2．1 试验药品与材料

2．2．2 试验仪器

2．3 试验方法

2．3．1 树脂预处理

2．3．2 水样预处理

2．3．3 静态平衡吸附实验

2．3．4 静态解析实验

2．3．5 动态吸附

2．3．6 树脂动态脱附实验

2．3．7 氨氮回收方案

2．3．8 GC-MS分析样品的前处理

2．4 分析方法

2．4．1 主要污染物测定方法

2．4．2 树脂吸附效果的性能评价指标

2．4．3 有机污染物质的变化情况

第三章 水样预处理及树脂的筛选

3．1 水样预处理

3．2 树脂的筛选

3．2．1 不同种类树脂去除焦化废水中CODcr和挥发酚的能力

3．2．2 不同种类树脂去除焦化废水中NH3-N的能力

3．3 本章小结

第四章 D301RC1型树脂去除焦化废水中主要有机物的研究

4．1 静态试验

4．1．1 树脂投加量对去除焦化废水中有机污染物性能的影响

4．1．2 吸附振荡时间对有机污染物去除率的影响

4．1．3 树脂的再生效果

4．2 态试验

4．2．1 不同流速对树脂吸附有机污染物性能的影响

4．2．2 不同再生次数对树脂吸附有机污染物性能的影响

第五章 焦化废水中氨氮的去除研究

5．1 151Na型树脂对氨氮的去除机理

5．2 静态试验

5．2．1 吸附等温线的测定

5．2．2 树脂的再生处理

5．2．3 氨氮的回收

5．2．4 静态试验小结

5．3 动态试验

5．3．1 不同吸附流速对树脂吸附性能的影响

5．3．2 不同成份水样对树脂吸附性能的影响

5．3．3 脱附试验

第六章 GC-MS分析

6．1 试验器皿及水样前处理

6．2 不同处理段出水的GC-MS分析色谱图

6．3 实验结果与讨论

第七章 总结论

7．1 创新点

7．2 应用前景及效益分析

7．3 尚未解决的问题

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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