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水资源是基础性自然资源,是生态环境的控制因素之一。然而,由于工农业的发展,人口的增加及城市化,大量含氨氮的生活污水和工业废水排入天然水体,造成水体的严重污染,存在于水体中的氨氮对人体及水中生物有一定的毒性,所以对水体中氨氮的去除具有十分重要的现实意义。 有关水体中氨氮脱除的研究较多,本文主要利用硅藻土作为无机膜材料,制备无机膜并用于分离水体中氨氮。由于硅藻土和沸石都具有孔隙率高,比表面积大,吸附性强的特性,适合作为无机膜的制备材料。但是为了提高硅藻土和沸石的孔隙率,首先要改善硅藻土和沸石的内孔结构。通过实验确定了硅藻土的精制条件:硫酸为酸处理剂,浓度为8%,超声波酸处理时间为60min,料浆浓度为12%。超声波处理的硅藻土进行了X-衍射分析和透视电镜观察。从图中看出硅藻土衍射峰与非晶态SiO2是对应的,表明硅藻土的主要成分为非晶态SiO2,对硅藻土进行化学分析,SiO2含量达92%;然后,对精制硅藻土和沸石进行加热活化改性,实验结果表明,硅藻土的最佳改性温度为600℃,氨氮去除率从改性前的48%提高到71%;而沸石的最佳改性温度为400℃,氨氮去除率达88.6%,比未改性沸石提高了10%。最后,用Ag改性硅藻土和沸石,实验结果表明,Ag改性硅藻土能提高硅藻土对氨氮的吸附能力,相反,载银沸石对氨氮的去除率反而下降,Ag改性沸石处理氨氮的设想是不成功的。 用Ag改性硅藻土制备无机膜,在膜管上涂载银硅藻土形成硅藻土膜。实验硅藻土烧制温度和粘结剂加入量对膜的影响和对氨氮的分离效果,最后确定了膜烧制温度600℃和粘结剂加入量为1～2%。用自制的膜分离含氨氮废水,实验中考虑膜层银含量、氨氮浓度、处理时间、pH值等对氨氮分离效果的影响。最后确定了硅藻土膜分离氨氮的最佳条件为,氨氮处理时间为60min时,废水中氨氮浓度在6g/L,pH值在中性或碱性中进行,控制水流速1.6L/min,溶液温度为25℃左右。 在研究硅藻土处理污染水源中氨氮的过程中,高浓度氨氮废水先进行膜处理,使得废水中的氨氮浓度大大降低,然后加入载银硅藻土处理。实验表明,高