去除氨氮废水常用的吸附剂

国内外对吸附法去除含氮处理废水进行了大量的研究，提出了许多可行的工艺方法。氨氮的去除原理主要是非离子氨的吸附和与离子氨的离子交换。影响氨氮去除的主要因素包括与吸附剂溶液的反应时间、吸附剂的用量、溶液中氨氮的浓度、吸附剂的粒径和溶液的温度。在废水处理的实践中，很多种类的废水经过二级处理处理后仍不能达到排放标准，需要进一步深化二级出水处理。因此，吸附法也用于深度脱氮。

几种常见的吸附剂

活性碳

活性炭(AC)是一种常见的吸附材料，主要以颗粒状和粉末状存在。活性炭可由动植物、煤、石油、废纸浆液、废合成树脂及其他有机残渣等制成。粉碎、加入粘合剂成型、加热、脱水、碳化和活化。

活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔，活性炭的比表面积通常高达500 ~ 1700 m2/g，活性炭的微孔体积约为0.15 ~ 0.9 ml/g，表面积占总表面积的95%以上。

活性炭的吸附主要是物理吸附，但由于表面氧化物的存在，也进行一些化学选择性吸附。活性炭是目前废水中广泛使用的吸附剂。

其中颗粒炭工艺简单，易操作，需碳量大。

国外使用的颗粒炭多为煤质或壳质无定形炭，国内普遍使用柱状煤质炭。活性炭主要以氨分子的形式吸附水中的氮，没有选择性，吸附能力有限，因此脱氮效率很低。

活性碳纤维

活性炭纤维是一种新型吸附功能材料，由木质素、纤维素、酚醛纤维、聚丙烯纤维、沥青纤维等制成。通过碳化和活化。

与活性炭相比，ACF具有独特的微孔结构、较高的比表面积和比表面积、多种官能团和较小的平均孔径。它通过物理吸附、化学吸附和物理化学吸附，广泛应用于废水、废气处理、水净化等领域。

纤维状活性炭的微孔体积约占总孔体积的90%，其微孔直径大多在1nm左右，没有过多的孔隙和大孔。比表面积一般为600 ~ 1200m2/g，甚至高达3000m2/g..

活性炭纤维脱附再生速度快，时间短，性能不变，优于活性炭。

成品ACF可制成毡、布、纸等多种形状，在实际应用中更加灵活，操作更加简便，并具有一定的强度和抗破损能力，从而克服了颗粒状和粉末状活性炭在操作过程中形成的沟槽和沉淀问题。

和活性炭一样，活性炭纤维在吸附上没有选择性。主要用于吸附有机污染物，但对氨氮的吸附能力有限。一般用于炼油厂综合废水处理。

沸石

沸石是一种天然廉价的离子交换物质，分布广泛，开发价值高。天然沸石种类繁多，其中以斜发沸石和丝光沸石为主。

沸石是一种具有含水骨架结构的多孔硅铝酸盐矿物。沸石骨架的基本结构是二氧化硅(SiO4)四面体和氧化铝(AlO4)四面体。沸石具有开放的骨架结构，晶腔体积约占总体积的40% ~ 50%，孔径大多在1nm以下。

沸石比表面积大(400 ~ 800 m2/g沸石)，仅次于活性炭。可用作吸附剂、离子交换剂等。沸石对极性、不饱和、易极化分子有优先选择吸附作用。此外，沸石还具有耐酸、耐碱、热稳定等特性。工业上常用于废水处理。

沸石具有很大的吸附能力和净化效果。斜发沸石和丝光沸石的阳离子交换容量分别为223meq100g(毫当量)和213meq100g。由于天然沸石含有杂质，纯度高的沸石交换容量不超过200meq100g，一般为100 ~ 150 meq 100 g。

斜发沸石在离子交换和定量处理中对NH4+-N具有良好的选择性，可用于工程中去除氨氮处理工艺，脱氮率可达90% ~ 97%。工业沸石除氨装置相对简单，一般为圆筒形过滤器。

沸石再生的主要方法是NaOH或NaCl溶液的化学溶液再生和沸石中的NH4+在500℃ ~ 600℃下燃烧再生为NH3气体。

沸石反复再生对NH4+的吸附和交换容量影响不大，但由于污水中Ca2+等阳离子的共存，沸石的交换容量不可逆地降低。

腐植酸吸附剂

腐植酸是一种带负电荷的聚电解质，是一种分子量巨大的有机物。腐植酸可用于处理工业废水，特别是重金属废水和放射性废水中，去除其中的离子。

腐殖酸本身的性质和结构决定了其对阳离子的吸附性能。

腐殖酸阳离子的吸附包括离子交换、整合、表面吸附和团聚，同时包括化学吸附和物理吸附。

用作吸附剂的腐殖质有两种:一种是富含腐植酸的天然风化煤、泥炭、褐煤，可直接或经简单处理后用作吸附剂；另一种是将富含腐植酸的物质与适当的粘结剂制成腐植酸树脂，然后造粒成型，用于管式或塔式吸附装置。

煤吸附剂

活性炭是一种优质吸附剂，但由于其价格高、再生困难，使用受到限制。因此，开发和制造廉价的替代品具有重要的意义。褐煤、长焰煤、无烟煤等。具有较高的孔隙率和比表面积，用其制备煤吸附剂具有很好的前景。

煤吸附剂可以去除金属离子、氰化物、挥发酚等。在废水中，具有很强的吸附能力，价格低廉，无需再生。煤与浓硫酸或发烟硫酸反应生成磺化煤，可用于TNT废水。吸附后用丙酮或乙酸乙酯和乙醇很容易解吸，可重复使用。

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