吸附法去除氨氮廢水 | 常用的吸附劑，你知道幾種？

活性碳(AC)是一種常見的吸附材料 ，主要有粒狀和粉末狀?；钚蕴靠捎脛又参?、煤、石油、紙漿廢液、廢合成樹脂及其他有機殘物等 ，經(jīng)粉碎及加粘合劑成型后 ，經(jīng)加熱脫水、炭化、活化而制得?；钚蕴烤哂芯薮蟮谋缺砻婧吞貏e發(fā)達的微孔 ，通常活性炭的比表面積高達 500～1700m2/g。活性炭的微孔容積約為 0.15～0.9mL/g，表面積占總表面積的95%以上?；钚蕴康奈揭晕锢砦綖橹?，但由于表面氧化物存在 ，也進行一些化學(xué)選擇性吸附。活性炭是目前廢水處理中普遍采用的吸附劑。其中粒狀炭因工藝簡單 ，操作方便 ，用量最大。國外使用的粒狀炭多為煤質(zhì)或果殼質(zhì)無定型炭 ，國內(nèi)多用柱狀煤質(zhì)炭?；钚蕴恐饕俏剿械陌狈肿有问降牡?，無選擇性 ，吸附容量有限 ，所以脫氮效率很低。

活性炭纖維 (ACF)是一種新型吸附功能材料，它以木質(zhì)素、纖維素、酚醛纖維、聚丙烯纖維、瀝青纖維等為原料，經(jīng)炭化和活化制得。與活性炭相比較，ACF具有特有的微孔結(jié)構(gòu) ，更高的外表面積和比表面積以及多種官能團，平均細孔直徑也更小，通過物理吸附、化學(xué)吸附以及物理化學(xué)吸附等方式在廢水、廢氣處理、水凈化等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。纖維狀活性炭微孔體積占總孔體積90%左右 ，其微孔孔徑大部分在1nm左右，沒有過度孔和大孔。比表面積一般為600～1200m2/g ，甚至可達3000m2/g?；钚蕴坷w維脫附再生速率快，時間短，且其性能不變，這一點優(yōu)于活性炭。ACF成品可制成氈、布、紙片等形狀 ，在實際應(yīng)用中更為靈活 ，操作也更為簡易方便 ，并且具有一定的強度 ，耐破損 ，克服了粒狀和粉狀活性炭在操作過程中形成的溝槽和沉降等問題。與活性炭一樣 ，活性炭纖維吸附時無選擇性 ，主要用于吸附有機污染物 ，而對氨氮吸附量有限 ，一般用于煉油廠綜合廢水處理。

沸石(Zeolite)是一種分布廣泛開采量很高的天然而價廉的離子交換物質(zhì)。天然產(chǎn)的沸石有許多種類，其中以斜發(fā)沸石(Clinoptilolite)和絲光沸石(Mordenite)為主。沸石是一種含水架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，構(gòu)成沸石骨架的最基本結(jié)構(gòu)是硅氧(SiO4)四面體和鋁氧(AlO4)四面體。沸石具有空曠的骨架結(jié)構(gòu)，晶穴體積約為總體積的40%～50%，孔徑大多在1nm以下。沸石具有很大的比表面積(400～800m2/g沸石)，僅次于活性炭，可用作吸附劑、離子交換劑等，沸石對極性、不飽和及易極化分子具有優(yōu)先的選擇吸附作用，而且沸石有耐酸、耐堿、熱穩(wěn)定等性能。工業(yè)上常用于廢水處理。沸石具有較大的吸附能力和凈化效果，其斜發(fā)沸石和絲光沸石的陽離子交換容量分別為223meq100g(毫克當(dāng)量)和213meq100g。由于天然沸石中含有雜質(zhì)，所以純度較高的沸石交換容量不大于200meq100g，一般為100～150meq100g。斜發(fā)沸石在離子交換和定量處理方面，對NH4+-N具有較好的選擇性，因此工程上可以用于污水脫除氨氮處理工藝，脫氮率可達90%～97%。工業(yè)上沸石除氨裝置較為簡單，一般為一圓柱形濾器。沸石進行再生處理的主要方法有利用NaOH或NaCl溶液的化學(xué)溶液再生和500℃～600℃的高溫條件下將沸石中的NH4+轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3氣體的燃燒法再生。沸石反復(fù)再生后對NH4+的吸附交換能力影響不大，但由于污水中共存陽離子如Ca2+，會使沸石的交換能力呈不可逆性降低。

腐植酸是一種帶負(fù)電的聚電解質(zhì)，具有龐大分子量的有機物。腐植酸類物質(zhì)可用于處理工業(yè)廢水，尤其是重金屬廢水及放射性廢水，除去其中的離子。腐植酸本身的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)決定了它對陽離子的吸附性能。腐植酸對陽離子的吸附，包括離子交換、整合、表面吸附、凝聚等作用，既有化學(xué)吸附，又有物理吸附。用作吸附劑的腐植酸類物質(zhì)有兩大類：一類是天然的富含腐植酸的風(fēng)化煤、泥煤、褐煤等，直接作吸附劑用或經(jīng)簡單處理后作吸附劑用；另一類是把富含腐植酸的物質(zhì)用適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑作成腐植酸系樹脂，造粒成型，用于管式或塔式吸附裝置。

活性炭是一種優(yōu)質(zhì)吸附劑，但價格昂貴，再生困難，使其使用受到限制。因此，開發(fā)制造廉價的代用品具有重要意義。褐煤、長焰煤、無煙煤等具有高的孔隙率和比表面積，用其制取煤質(zhì)吸附劑具有遠大前景。煤質(zhì)吸附劑對廢水中金屬離子、氰化物、揮發(fā)酚等都有去除作用，吸附能力強，而且價格低廉，無需再生。將煤與濃硫酸或發(fā)煙硫酸反應(yīng)生成磺化煤，可用于處理TNT廢水，吸附后用丙酮或乙酸乙酯加乙醇很容易解吸，可反復(fù)利用。

沸石為沸石組礦物的總稱，它內(nèi)部硅鋁氧組成的骨架中有很多形狀規(guī)則的空腔和連接空腔的通道，具有內(nèi)表面大、多孔穴的特征和較強的吸附與離子交換能力。斜發(fā)沸石具有3.5埃米的孔道直徑，決定它了對NH4+離子的高選擇性，使它適用于工業(yè)污水中氨氮的處理。我國的天然斜發(fā)沸石資源非常豐富，開采成本低，所以在此領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間。國內(nèi)外對于沸石法去除廢水中氨氮進行了許多研究，在洗脫劑的選擇上大多采用氯化鈉，而得到的洗脫液中氨的回收處理過程中需要引入堿(如氧化鈣等)，由于增加了新的陽離子(Ca++)，從而給氯化鈉的循環(huán)使用帶來難度。天然斜發(fā)沸石去除廢水中氨氮的工藝條件，對氧化鈣直接洗脫工藝進行了探索，建立了整套的、適應(yīng)力強的處理氨氮的工藝流程，獲得了適宜的操作參數(shù)，為天然沸石法處理氨氮廢水的技術(shù)開發(fā)提供了依據(jù)。