壳聚糖改性沸石分子筛对氨氮的动态吸附研究

郜玉楠,李懋锋,包顺宇,刘佳琦

(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁 沈阳 110168)

1 试 验

1.1 试验原水

以东北地下水污染现状为依据,试验以氯化铵与蒸馏水配置成质量浓度为5 mg/L的氨氮原水,原水中仅氨氮超过我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006),水中无其他影响污染物。

1.2 试验材料与仪器

主要试验材料有沸石分子筛、壳聚糖(脱乙酰度大于90%)、鹅卵石、乙酸、盐酸、氢氧化钠,以上化学试剂均为分析纯。

试验仪器主要有真空干燥箱(LVO—6210);扫描电子显微镜(S4800);数显控湿磁力损器(85-2)；紫外可见分光光度计(752)；蠕动泵(YZ1515X)。

试验采用高为1 000 mm,内径为 250 mm,上端设溢流口,下端设出水口的有机玻璃柱模拟除氨氮滤池。试验装置如图 1 所示。

图1 动态试验装置图Fig.1 Dynamic test device diagram

1.3 试验方法

1.3.1 壳聚糖改性沸石分子筛的制备

称取沸石分子筛用去离子水洗涤干净,放入105 ℃的真空干燥器中干燥2 h,取出备用;称取一定量的沸石分子筛放入100 mL乙酸浓度为2%,壳聚糖质量浓度为5 g/L的壳聚糖乙酸凝胶中,置于磁力搅拌器上搅拌10 h,取出放入60 ℃的干燥器中干燥12 h,即制得壳聚糖改性沸石分子筛[12]。

1.3.2 壳聚糖改性沸石分子筛过滤除氨氮试验

将制备好的壳聚糖改性沸石分子筛装填到如图1所示的有机玻璃柱内,有机玻璃柱底部装填50 mm,粒径为 5.0～6.0 mm 的鹅卵石作为承托层,装填一定高度的壳聚糖改性沸石分子筛,滤层以上预留淹没水位150 mm。水箱内含氨氮原水质量浓度为5 mg/L,含氨氮原水经由蠕动泵以一定速度流入滤柱,通过出口设置的蠕动泵改变滤柱的滤速。……