原水高氨氮去除技术的研究

LOGO原水高氨氮去除技术的研究CompanyLogo目录1.研究背景2.课题研究方案3.课题研究计划及预期成果CompanyLogo1.研究背景1.1水体的氨氮污染概况1.2水体高氨氮的危害1.3现有的氨氮废水的处理方法CompanyLogo1.1水体的氨氮污染概况根据国家环境保护总局发布的《2007年中国环境质量状况》，2007年全国废水排放总量为556.7亿吨，氨氮排放量为132.3万吨（其中，工业排放量为34万吨，生活排放量为98.3万吨）。国家环境监测网七大水系（海河、辽河、黄河、淮河、松花江、长江、珠江）的411个地表水监测断面中，主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类。28个国控重点湖(库)中，主要污染指标为总氮和总磷。氨氮在水体中以游离NH3分子和NH4+离子两种形式存在。CompanyLogo1.2水体高氨氮的危害消耗水体的溶解氧自来水厂处理运行困难加速水体的富营养化过程硝化细菌作用下被氧化为硝酸盐，消耗溶解氧，致鱼死亡造成饮用水的异味甚至完全不能饮用。消毒增加加氯量，对人体危害原水高氨氮的危害赤潮，蓝藻爆发CompanyLogo1.3现有的氨氮废水的处理方法1.化学法与混凝法处理效果稳定，氨氮去除率高，且操作简便，然而产生大量难以处理的污泥出水中盐的浓度增加等缺点限制了它的推广应用，一般适用于处理高浓度工业废水。2.生物脱氮技术应用比较广泛，可去除多种含氮化合物，对一些浓度较低，成分不是很复杂的氨氮废水，总氮去除率可达70%~95%，且二次污染小，比较经济。但生物法处理高浓度氨氮不适合，高浓度氨氮不仅抑制生物活性3.吸附法通过氨氮阳离子在具有比较大的比表面积或者是有阳离子交换性能的材料表面吸附或者交换得以实现。4.高级氧化技术，如电催化氧化、光催化氧化、超临界催化氧化、以及在湿式氧化基础上发展起来的催化湿式氧化技术CompanyLogo3.课题研究计划及预期成果通过研究沸石等若干种材料及采用不同的化学方法对几种材料进行改性处理后对低浓度氨氮的吸附去除特性，由此挑选出合适的吸附基质，并对吸附条件进行优化。在此基础之上，设计动态反应器，考察挑选出的基质材料在动态反应器中对水体中氨氮的去除效果，展望此氨氮去除技术在实际工业生产中的应用前景。CompanyLogo主要研究内容（1）考察在常温下不同基质（活性炭、沸石、氧化铝、粉煤灰等）对氨氮的去除效果，得到对氨氮去除效果较好的基质。（2）采用不同化学方法对基质材料进行改性（酸改、碱改、盐改），考察改性后基质对氨氮的去除效果。（3）考察时间、氨氮初始浓度、基质投加量、pH值、温度等工艺参数对氨氮去除效果的影响，提高氨氮去除效果。（4）设计动态氨氮去除反应器，优化工艺参数，考察其对氨氮的去除效果。CompanyLogo拟采用方法采用纳氏试剂比色法测定氨氮浓度，采用SEM观察基质表面的微观形态，基质的比表面积通过BET检测，通过XRD考察吸附基质表面物质的变化。拟采用NH4Cl溶液模拟高氨氮原水，在此研究基础之上以太湖、阳澄湖、西塘河高氨氮原水作为处理对象，考察氨氮的去除效果。CompanyLogo关键问题及研究难点吸附基质的选择工艺参数的选择与实际水质条件的结合原水水质的多变性CompanyLogo研究计划2011年4~5月查阅资料，确定实验方法路线，查看历年原水水文资料；2011年6~7月准备实验装置、仪器和药品；2011年8~10月考察不同基质（活性炭、沸石、氧化铝、粉煤灰等）对氨氮的去除效果2011年11~12月采用不同化学方法对基质材料进行改性（酸改、碱改、盐改），考察改性后基质对氨氮的去除效果。2012年1~4月考察时间、氨氮初始浓度、基质投加量、pH值、温度等工艺参数对氨氮去除效果的影响，提高氨氮去除效果。2012年5~12月设计动态氨氮去除反应器，优化工艺参数，考察其对氨氮的去除效果。CompanyLogo经费概算预算科目金额(元)计算根据及理由及年度使用计划合计7000科研业务费30001000项目调研及相关费用2000学术交流、论文发表、项目结题实验材料费2000500检测所用试剂1000各种化学试剂和反应器制作费用500化学容器等易损耗品协作费2000SEM、BET、XRD等分析测试费用CompanyLogo预期成果得到对氨氮吸附效果较为理想的基质；优化工艺参数，对基质进行有效的改性；设计并优化动态反应器。技术路线：相关文献查阅制定实验方案实验的准备模拟高氨氮原水水文资料查阅吸附基质的考察及选择基质改性后吸附性能考察影响因子的考察及优化动态反应器的设计及应用实际高氨氮原水结束CompanyLogo