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天然沸石對豬場厭氧發(fā)酵液中氨氮吸附作用的試驗研究
信息來源：濰坊沸石生物技術開發(fā)中心 作者：
為達到利用人工濕地處理高氨氮污水的目的,采用天然沸石作為人工濕地基質,對比研究了天然沸石對NH4Cl溶液和豬場厭氧發(fā)酵液中氨氮的等溫吸附特征、吸 附動力學過程,考察了吸附時間、氨氮初始濃度、沸石用量對沸石吸附氨氮的影響.結果表明,Freundlich方程較Langmuir方程能更為準確地描 述天然沸石對兩種水質中氨氮的等溫吸附特征；在兩種水質中,單分子層飽和吸附量分別為16.20 mg·g-1和3.85mg·g-1.天然沸石對氨氮的吸附作用受吸附時間、氨氮初始濃度及沸石用量影響較大,在兩種水質中,沸石對氨氮的吸附過程在 0～8 h內均隨時間顯著上升,到48 h時達到吸附平衡；當采用NH4Cl溶液時,初始氨氮的濃度由10mg·L-1增加到500 mg· L-1時,平衡吸附量由0.19 mg·g-1增加到5.91 mg·g-1；當采用豬場厭氧發(fā)酵液時,初始氨氮的濃度由39.4 mg·L-1增加到502.9 mg· L-1時,平衡吸附量由0.63 mg·g-1增加到3.20 mg·g-1；增加沸石用量,可以提高氨氮的去除率,但單位質量沸石的氨氮吸附量隨之降低.準二級動力學可以很好地描述天然沸石吸附兩種水質中氨氮的動力 學過程；由模型得出的天然沸石對氨氮的平衡吸附量與試驗所得最大吸附量偏差范圍分別為5％～11％和2.9％～5.4％.
豬場厭氧發(fā)酵液中氨氮的含量很高,直接排放會嚴重污染水環(huán)境。中小型豬場的厭氧發(fā)酵液一般用于噴灑農作物或作為土地肥料使用等,但是對于日產(chǎn)百萬噸厭氧發(fā)酵液的大型豬場,常因為豬場周圍沒有足夠土地消納而出現(xiàn)未經(jīng)任何處理而排入水體的現(xiàn)象。目前豬場厭氧發(fā)酵液除作為農作物肥料外,其排入水體前處理方式的研究方向主要為序批式活性污泥法(SBR)和膜生物反應器法等,但運行成本高,大部分微利型的養(yǎng)豬業(yè)難以承受。人工濕地污水處理技術是以植物-微生物-基質為主導進行物理、化學以及生物作用的污水降解技術,因具有處理成本低、操作簡單等優(yōu)點近年來應用廣泛。其中,基質的選取是人工濕地處理系統(tǒng)的重要部分,其合理選擇以及搭配可以強化污染物去除,提高人工濕地系統(tǒng)整體運行效果。基質對污染物的去除過程包括物理過濾、離子交換、專性與非專性吸附、螯合作用、沉降反應等。設想如果能利用高效吸附氨氮的基質作為填料,不僅將提高人工濕地處理具有高氨氮濃度的豬場厭氧發(fā)酵液的能力,而且為豬場厭氧發(fā)酵液的處理尋找到一個經(jīng)濟型處理方式。
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