磁性離子交換樹脂對生活污水的吸附再生效果

　　隨著城市化進程的加快，開展生活污水深度提標及中水回用技術(shù)研究，實施生活污水的深度處理和回用技術(shù)與設備的研發(fā)、應用，已成為水體富營養(yǎng)化控制和入水體污染物削減的重要任務之一，也是節(jié)能減排的必然需求。針對生活污水的高效深度處理要求，本課題組研發(fā)出一種新型的磁性離子交換樹脂NDMP?N(以下簡稱NDMP?N樹脂)，該樹脂對生活污水生化尾水中的溶解性有機物及硝態(tài)氮等污染物具有很好的去除效果，是用于生活污水深度處理與回用的一種具有潛在應用價值的新型吸附材料。

　　本文選用實際生活污水生化尾水中的COD、色度等作為目標污染物，以NDMP?N樹脂為吸附劑，通過動態(tài)吸附實驗，考察NDMP?N樹脂對目標污染物的處理效果，為NDMP?N樹脂在生活污水生化尾水深度處理中的應用提供重要參數(shù)。

　　1、實驗部分

　　1.1 實驗儀器和材料

　　1.1.1 實驗儀器

　　HAC?102型標準COD消解器(姜堰市華晨儀器有限公司)、LDZX?30KBS立式全自動滅菌鍋(上海申安醫(yī)療器械廠)、TU?1900紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)。

　　1.1.2 實驗材料

　　NDMP?N樹脂于實驗室合成;生活污水生化尾水采自無錫某生活污水廠的二沉池出水(即生化尾水)。

　　1.2、實驗方法

　　1.2.1 樹脂的預處理

　　NDMP?N樹脂在使用前，依次用3倍于樹脂床體積的15%的氯化鈉、去離子水洗滌，保存在干燥器中備用。

　　1.2.2 吸附實驗

　　取NDMP?N樹脂2mL于錐形瓶中，加入400mL水樣，放入搖床中在25℃條件下反應30min，將水倒出，取上清液進行COD、TN等指標的檢測，再向搖瓶中加入400mL水樣，重復以上步驟6次。

　　1.2.3 再生實驗

　　取上述吸附后的NDMP?N樹脂10mL，分別進行如下再生實驗：考察氯化鈉(NaCl)、硝酸鈉(NaNO3)、碳酸鈉(Na2CO3)及碳酸氫鈉(NaHCO3)幾種常用的再生劑對NDMP?N樹脂的再生性能。優(yōu)選出最佳的再生劑種類后，進一步探究再生劑最佳濃度、最佳再生時間以及再生劑最佳用量。測定再生后溶液即脫附液的COD和色度作為主要指標。

　　2、結(jié)果與分析

　　2.1 吸附性能研究

　　實驗采用無錫市某生活污水廠生化出水，該水廠生化運行較好，其生化出水的COD為32mg/L，總氮為10mg/L。

　　由圖1可知，處理容量低于1200BV時，吸附30min，NDMP?N樹脂對COD、TN的去除率均高達40%以上，說明該樹脂對廢水中COD及TN具有良好的去除效果。

　　2.2 再生性能研究

　　2.2.1 再生劑優(yōu)選

　　脫附液COD與色度越高，說明再生劑對樹脂的再生性能越好。在圖2中，根據(jù)幾種再生劑對樹脂進行再生后所得脫附液COD與色度變化情況，可知NaCl優(yōu)于NaNO3優(yōu)于NaHCO3優(yōu)于NaCO3，因此，實驗選用NaCl溶液作為NDMP?N樹脂的再生劑。

　　2.2.2 再生劑濃度優(yōu)選

　　由圖3可以看出，脫附液COD與色度均隨NaCl濃度的增加而增加，NaCl濃度由12%增加到15%時，COD與色度增幅有所減小。因此，12%～15%為最佳NaCl濃度。

　　2.2.3 再生時間優(yōu)選

　　由圖4可以看出，隨著再生時間的增長，脫附液COD與色度均升高。再生20min時，COD與色度變化曲線出現(xiàn)明顯拐點，說明此時的再生效率最高。故最佳再生時間為20min。

　　2.2.4 再生劑用量優(yōu)選

　　由圖5可以看出，脫附液COD與色度隨再生劑用量的增加而升高。再生劑體積/樹脂體積增加到1后，脫附液COD變化較緩，而色度基本不變?？紤]到再生劑用量及其與樹脂的混合程度，選取再生體積比為1∶1。

　　3、結(jié)語

　　通過NDMP?N樹脂對生活污水的吸附再生效果的研究，得出主要結(jié)論如下：

　　(1)NDMP?N樹脂對生活污水生化尾水中的COD及TN具有良好的處理效果，在處理容量為1200BV時，NDMP?N樹脂對COD、TN的去除率均高達40%以上;

　　(2)NDMP?N樹脂的最佳再生條件為12%～15%氯化鈉，再生時間20min，再生劑用量1∶1。(來源：南京環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司，南京大學 環(huán)境學院)