论文部分内容阅读
本研究分别采用四苯硼钠沉淀法和磷酸铵镁(MAP)-亚硝酸钻钠复合沉淀法处理焦化废水,结果表明：两种方法均能快速去除废水中的氨氮,并可采用蒸馏法实现氨氮的回收。其中四苯硼钠沉淀法对氨氮的处理效果较MAP-亚硝酸钴钠复合沉淀法好,对氨氮浓度为500mg/L的焦化废水去除率高达98%以上,沉淀剂的重复利用率达99%以上。而亚硝酸钴钠沉淀剂不可重复利用。因此选择四苯硼钠作为去除及回收焦化废水中氨氮的沉淀剂。采用上述直接向废水中投加四苯硼钠的方法处理焦化废水时,由于废水中大量其它离子盐效应的存在,会使过量的沉淀剂溶解在废水中,导致焦化废水的CODcr由5103mg/L升高为179010mg/L。针对这一问题,本研究以膜分离为技术手段,利用扩散渗析原理,使焦化废水中以NH4+形式存在的氨氮透过扩散渗析膜与另一侧的四苯硼钠发生沉淀反应,避免了直接投加四苯硼钠对焦化废水造成的二次污染。分别用3%、5%、7%(m/v)的乙酸纤维素丙酮溶液作为铸膜液,采用溶剂挥发法制膜,研究了不同乙酸纤维素浓度对膜性能的影响,经从所制膜袋韧性、氨氮去除率两方面综合比较,结果确定铸膜液中乙酸纤维素含量应为5%。分别研究了聚乙二醇(PEG)-400、NH4Cl、吐温(Tween)-20作为膜致孔剂时对氨氮去除率及四苯硼钠渗漏率的影响。结果表明：NH4C1无致孔作用；在一定范围内,PEG-400和Tween-20含量越高,致孔性越强,对氨氮去除率越高,但四苯硼钠渗漏率也越高。当膜液中PEG-400含量为4%(v/v)或Tween-200含量为0.8%(v/v)时,四苯硼钠的渗漏率较低为0.75%,且此时PEG-400作为致孔剂处理效果较好,对氨氮的去除率达到90%以上。因此应选择5%乙酸纤维素和4%PEG-400组成的丙酮溶液挥发制备扩散渗析膜。实验还研究了四苯硼钠沉淀剂溶液的组成对NH4+扩散渗析的影响。结果表明,四苯硼钠浓度为15g/L时,对焦化废水中氨氮去除率可达91.5%,浓度升高不利于氨氮去除,浓度降低至10mg/L时对氨氮去除率无明显影响；四苯硼钠沉淀剂中PEG-10000浓度为10g/L时,四苯硼钠向废水侧的渗漏率降低至0.75%,对焦化废水中氨氮的去除率升高至91.7%。因此,混合沉淀剂组分应为15g/L四苯硼钠和10g/LPEG-10000,此时对模拟焦化废水和焦化废水中氨氮的去除率分别为93.4%,91.7%。,氨氮浓度可分别由500mg/L左右降至35mg/L和42mg/L在使用模拟焦化废水和焦化废水的条件下,由菲克定律计算可知NH4+在膜中的扩散系数分别为0.264×10-6cm2/s和0.382×10-6cm2/s,说明焦化废水中其它组分对NH4+在膜中的扩散有影响。经HPLC检测可得,焦化废水中未检出四苯硼钠,其不会透过膜渗漏到焦化废水中造成污染。