废水中氨态氮的脱除研究

【摘要】水中的氨态氮是一种有害物质，在微生物作用下转变为硝态氮和亚硝态氮，对人体有毒害作用；消耗水体的溶解氧，造成水中富营养化、鱼类大量死亡等。本课题首先利用理论计算得到氧化物可能用来脱除水中氨氮并进行实验验证，说明其可行性。探索吸附法和负载分子筛的方法对理论计算的方法进行改善，然后改变条件，研究微波下不同氧化物的的脱除效果。实验在常温常压微波下进行，在催化剂的作用下，使污水中的有机物、氨等分别氧化成CO2、H2O及N2等无害物质，达到净化的目的。利用理论计算得出几种氧化物活性从大到小为MgO，NiO>Cu2O，MoO3>Ag2O，Al2O3。随后制备出了NiO，MgO，Cu2O，MoO3等催化剂对上述催化剂的活性进行验证，验证实验的催化活性为Bi2O2>MgO>NiO>MoO3>CuO>Cu2O>MnO3、Ag2O，与理论结果基本相符，说明其活性与理论计算有一定的相关性，但是这几种的效率都比较低。然后用吸附法分别测定了活性炭对氨的吸附率为9.8%；氧化铝对氨的吸附率为4.6%；普通沸石对氨的吸附率为26.9%。人造沸石对氨的吸附达到了83.1%，说明人造沸石的吸附效果比较好。而在人造沸石上负载氧化物催化剂，氧化铋—人造沸石催化剂对氨的吸附率达到了87.4%。比人造沸石的吸附率要高，但是这种方法时间太长。为了减少时间改变条件选择微波下进行，通过实验研究了催化剂种类、敏化剂、微波加热时间、溶液pH对氨氮去除效果的影响。结果表明，溶液pH值为10，同时添加氧化剂过氧化氢、催化剂氧化铜、敏化剂沸石、活性炭后氨氮脱除效果最佳，微波功率为750W下，辐射时间10min，氨氮去除率接近95％。
【作者】彭涛；
【导师】高建峰；
【作者基本信息】中北大学，无机化学，2014，硕士
【关键词】催化氧化；分子筛；模拟构型；氨氮废水；吸附；微波；

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