摘要：用一種具有多孔結(jié)構(gòu)特征的沸石球作為載體固定化硝化細(xì)菌強(qiáng)化吸附氨氮廢水。結(jié)果表明，沸石球能快速固定化硝化細(xì)菌，吸附動力學(xué)表明150 min對氨氮吸附容量達(dá)到2.816 mg/g，而且還有繼續(xù)增加的趨勢。假二級動力學(xué)方程和Elovich模型的精確擬合說明，生物沸石球?qū)Π钡奈竭^程可能是非均相擴(kuò)散起作用及以化學(xué)吸附反應(yīng)為主的復(fù)雜轉(zhuǎn)化過程。擴(kuò)散擬合結(jié)果表明，氨氮在生物沸石球的吸附是以液膜擴(kuò)散和顆粒內(nèi)擴(kuò)散為吸附速率的控制步驟，活性的硝化細(xì)菌對氨氮的硝化使氨氮在微孔的吸附得到了強(qiáng)化。
當(dāng)前我國水環(huán)境問題突出，治理形勢嚴(yán)峻，部分敏感地區(qū)的城市污水廠將強(qiáng)制實(shí)施國家一級A甚至更高的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此對城市污水進(jìn)行深度處理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。氨氮是常規(guī)城市污水二級生化處理（A2/o、氧化溝、CASS）尾水的主要污染物，近年有關(guān)生物強(qiáng)化脫氮的工藝主要有：膜生物反應(yīng)器、曝氣生物濾池、多級生物膜反應(yīng)器及包埋固定化硝化細(xì)菌等。
沸石對氨氮等極性分子具有很強(qiáng)的親和力，王大衛(wèi)等研究表明，合成沸石對氨氮的吸附速率極快，5min去除率約達(dá)到75%，最大吸附容量為11.36~16.13mg/g，而田琳等發(fā)現(xiàn)24h內(nèi)沸石對氨氮的吸附能力為1.27 mg/g。由于沸石的吸附容量較小，需要頻繁再生，影響其大規(guī)模應(yīng)用，為此，安紅梅等對沸石進(jìn)行改性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)NaCl濃度為6%左右時，去除率和未改性沸石相比提高了左右。
王萌等用鹽、高溫、酸3種方法和不同組合順序?qū)μ烊环惺M(jìn)行改性，結(jié)果表明，改性后的沸石對氨氮的去除率相比有了較大的提高。王大衛(wèi)等用堿處理再生后吸附容量一次再生率達(dá)到67%~87%；田琳等發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過96h生物再生后獲得一定程度吸附性能，而且發(fā)現(xiàn)在其表面形成了穩(wěn)定的生物膜。近年來，還有直接利用沸石吸附氨氮并固定化微生物進(jìn)行脫氮的研究，李運(yùn)林等用生物天然沸石填料和與PVC多面空心球懸浮填料有機(jī)結(jié)合形成的生物沸石填料深度處理二級出水。
結(jié)果表明，出水水質(zhì)穩(wěn)定，氨氮濃度在2mg/L以環(huán)境工程學(xué)報第，卷下。胡細(xì)全等采用上向流生物沸石濾池處理富營養(yǎng)化水體，出水氨氮始終保持在0.5mg/L以下，去除率在90%以上。
魏云霞等天然沸石為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行沸石吸附氨氮實(shí)驗(yàn)以及吸附飽和后固定化微生物間歇式活性污泥法進(jìn)行同步硝化反硝化（SND）研究，結(jié)果表明，天然沸石在再生的同時能夠增強(qiáng)反應(yīng)器的脫氮效率。以上研究表明，相比于化學(xué)改性，通過生物再生或者聯(lián)合微生物技術(shù)能強(qiáng)化沸石對氨氮的吸附性能。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
由于沸石有限的孔道尺寸，在微生物負(fù)載方面存在天然不足，本研究旨在以粉煤灰為原料合成的一種具有多孔特征的沸石球（ZSB）作為載體固定化硝化細(xì)菌，構(gòu)建生物沸石球（B ZSB）強(qiáng)化吸附氨氮廢水，通過探討ZSB對硝化細(xì)菌的吸附固定化效果，比較ZSB和B ZSB對氨氮的吸附動力學(xué)，獲得B ZSB吸附和生物轉(zhuǎn)化去除氨氮的機(jī)理，為氨氮廢水的處理新工藝提供前期機(jī)理分析。
1材料與方法
1.1分析與表征
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