Hạt Zeolite khử amoni nước thải

Hạt Zeolite khử amoni nước thải

- ion amoni thành amoniac (NH + 4) và hai hình thức của amoniac tự do (NH₃) hiện diện trong nước, chủ yếu là từ sự phân hủy của các chất hữu cơ trong xi lanh, hoặc axit nitơ, chuyển đổi axit nitric trong điều kiện nhất định. NH₃ là một chất khí không màu với một nước cơ bản, NH₃ trong các hiệu ứng độc nước về sinh vật dưới nước, cá gây ra liều độc hại là 2.1 × 10-2mg / L. NH4 + zeolit ​​bởi tính chất hấp mạnh.

- Zeolite là một dạng tinh thể của một khoáng aluminosilicate cấu trúc khung anion xốp. Trong đá trầm tích volcaniclastic tại hơn 40 quốc gia trên toàn thế giới đã được tìm thấy có nhiều nguồn gốc zeolit. 

- Hạt Zeolite khử amoni nước thải ​​có cấu trúc khung mở, có diện tích bề mặt lớn (500-1000 m² / g.
Chuỗi cụ thể zeolit ​​trao đổi cation, thường là một cation trao đổi clinoptilolite theo thứ tự: Cs +> Rb +> NH4 +> K +> Na +> Li +> Ba2> SR3 +> Ca2 +> Mg2 +. 

- Thông thường nhựa cation axit được chọn: Fe3 +> Ca2 +> Mg2 +> K +> NH4 +> Na +> H +> Li +. 

- Đặc biệt, can thiệp vào nước có cation Ca2 +, Mg2 + .

(A) Nguyên tắc

- Zeolite NH4 + quá trình trao đổi có thể được thể hiện bằng công thức: X + Z- + NH4 + → NH4 + Z- + X +

- Trong đó: Z đại diện cho aluminosilicate anion, X đại diện cho trao đổi ion. 

- Quá trình này thường được cạn kiệt và zeolit ​​thường phải cần tái sinh.

- Phương pháp tái sinh zeolit ​ theo ba cách:

(1) Tái sinh hóa học, ví dụ: xử lý bằng chất lỏng có chứa một regenerant phù hợp (H₂SO₄, HCl, HNO₃, NaOH, NaCl) sử dụng các clinoptilolite. 

Quá trình tái tạo hóa học thực sự là một quá trình trao đổi ion, có thể được diễn tả như sau: NH4 + Z- + X + → X + Z- + NH4 +, trong đó Z đại diện cho aluminosilicate anion, X đại diện cho Na hoặc H.

(2) Tái sinh nhiệt, ví dụ: các zeolit ​​sử dụng được làm nóng đến một nhiệt độ tái sinh khác nhau (300 ~ 600 ℃). Nó đã được báo cáo bởi tái sinh nhiệt của zeolit, khả năng loại bỏ NH4 + được cải thiện đáng kể.

(3) Tái sinh sinh học, tái sinh của zeolit ​​ đạt được bằng vi khuẩn nitrat. Trên thực tế giải pháp NaNO₃ có chứa vi khuẩn nitrat rửa zeolite, thay thế Na + của NH4 +, vi khuẩn nitrat và sau đó nitrat hóa.

(B) Các yếu tố

Khả năng trao đổi và tốc độ hấp phụ của zeolit ​​là hai chỉ số chính để đánh giá hiệu quả hoạt động. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của zeolit ​​ trao đổi ion, trong đó nguyên nhân chính là sau: pH, tốc độ, đường kính hạt của zeolit, nước, chiều cao lớp zeolit ​.

1. Giá trị pH

Kiểm soát pH chung 4 ~ 8. H + và NH4 + được trao đổi sẽ có tính cạnh tranh khi độ pH quá thấp, bởi vì đường kính của NH4 + 0.286nm, H + có đường kính từ 0.240nm, zeolit ​​có thể nhập cả hai bên. Khi độ pH quá cao, nước có mặt chủ yếu ở dạng NH₃.

2. Lưu lượng nước

Không phụ thuộc vào hạt zeolite thô hoặc bột zeolite, một tỷ lệ loại bỏ ammonia cao so với bản gốc.

3. Đường kính hạt Zeolite

Thông thường zeolit 20-80 mesh ​​. kích thước nhỏ, zeolit ​​tương đối phong phú, lớn hơn bề mặt tiếp xúc, khả năng trao đổi là tương đối lớn, và kích thước hạt mịn hơn, tốc độ loại bỏ amoniac nhanh hơn. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng kích thước hạt giảm, khả năng hấp phụ tĩnh sẽ được tăng lên đáng kể. 

4. Chất lượng nước

Một phần của nước trao đổi cation, cạnh tranh sẽ tạo ra. Thông thường các ion K + là sự xáo trộn chính, Ca2 +, Mg2 +, Na + và nhỏ, mức độ ảnh hưởng như nồng độ được tăng đồng đều hơn. Các nhà khoa học tìm thấy, Ca2 +, Mg2 +, Na +, K + 4 can thiệp cation, K + NH4 + trao đổi ion trên quá trình ức chế rõ ràng nhất, có thể làm giảm tốc độ loại bỏ 20% amoniac.

5. Chiều cao lớp Zeolite

Nước ở tốc độ dòng chảy tương tự, độ dày của zeolit ​​có một ảnh hưởng nhất định trên sự xâm nhập của amoniac. độ dày thấp, tốc độ dòng chảy nhỏ, nước có thể gây phân bố không đều; độ dày cao, tốc độ dòng chảy lớn, nó có thể dẫn đến sự mất mát của amoniac. 

- Zeolite là một kỹ thuật trao đổi ion nước sâu, nước amoniac có thể được loại bỏ hoàn toàn, phù hợp cho lọc quá trình học. So với các loại nhựa trao đổi ion tổng hợp, trong nước nói riêng, sự can thiệp với một cation Ca2 +, Mg2 + hiện tại, càng có tác dụng loại bỏ amoni. Zeolite là phổ biến ở nhiều quốc gia và chi phí thấp, từ một quan điểm kinh tế.