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聚合氯化铝PAC处理水体中含氮化合物的效果
时间:2014-3-7 14:45:21 来源: 编辑:admin

水污染和水资源缺乏是当今世界重大的环境问题之一,也是人类面临严重挑战。随着经济的发展,人类活动日益频繁,地表面水源所受到的污染越来越严重,水资源的污染和水资源的缺乏已经成为我国社会发展的制约因素。

大量的高氮磷有机废水流入水体,导致各大水系在不同程度上受到富营养化的侵害。引起富营养化的氮的存在形态主要有有机氮、NH4+-N、NO2、NO3,其中硝态氮等对人体健康具有重大影响和危害,如硝酸盐过量,会使婴儿患上高铁血红蛋白症,当饮用水中硝态氮(NO2-N)含量高于10mga/L时会使红血球不能带氧而导致婴儿室息死亡;另外,硝酸盐和亚硝酸盐转化为亚硝胺后会产生“致癌、致突变、致畸”的三致物质。因此对脱氮方法的研究显得尤为重要。

絮凝法是重要的水处理技术方法,是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水质处理方法,絮凝过程是现代城市给水和工业废水处理工艺中的关键环节之一,它既可以除去原水的浊度和色度等感官指标,又可以去除各种有毒有害污染物。

聚合氯化铝、聚合氯化铝铁等高分子絮凝剂在混凝效果方面性能优于传统的无机絮凝剂,应用日益广泛。今天我们净水材料厂家选用聚合氯化铝PAC为研究对象,通过絮凝降解水环境中的亚硝基氮、氨氮、总凯氏氮的规律和效果,并确定了絮凝沉淀的最佳工艺参数。

一、材料与方法

1、仪器与试剂
主要仪器:浊度仪、pH计、紫外分光光度计、玻璃纤维过滤器、六联搅拌器、烧杯等玻璃制品。
主要试剂:甲基红、甲基橙、甲基蓝、四硼酸钠、硫酸钾、无水硫酸铜、硫代硫酸钠、乙醇、水杨酸钠、浓硫酸(p=1.84g/cm3)、氢氧化钠、硼酸均为分析纯,聚合氯化铝PAC

2、分析方法
实验采用的测定方法及检测条件都来自于国家检测标准。

①碱度测定    取适量样品放入锥形瓶,加入2-3滴甲基橙溶液,用0.02mol/L的H2SO4滴定,当甲基橙颜色有橙黄色转变为红色时,停止滴定。
    ②NO3的测定  采用分光广度分析法,取10mL样品放入100mL烧杯中,加入1mL 0.5%的水杨酸纳,在100℃温度下烘干,然后加入1mL 浓H2SO4,再加入7mL 30%的NaOH,并摇匀,在波长420nm下用分光光度法测量;
    ③NO2的测定  使用GF/C过滤后,取50mL样品放入250mL锥形瓶中,加入2mL指示剂,静置10min后,在543nm波长用分光光度法测定NO2
    ④NH3-N的测定 取100mL样品,放入凯氏烧瓶中,加入5mL硼酸缓冲溶液,用6mol/L NaOH(pH>9.5)调节pH,在另一锥形瓶内加入10mL硼酸指示剂作为接收瓶,蒸馏,用0.04mol/L的H2SO4溶液滴定,直到紫色溶液转变为绿色溶液时,停止滴定。
    ⑤总凯氏氮KTN的测定 分别取50mL样品,加入消解液、催化剂、玻璃珠,在200℃温度下消解,加50mL蒸馏水,再添加NaOH,Na2S2O3试剂10mL,然后按照氨氮定方法测定总凯氏氮。

二、结果与分析

实验中水样取自水库,并保存于冰箱 ,通过实验分析,水样的碱度为36.03mg/L、硝基氮浓度为0.394 5mg/L、亚硝基氮浓度为0.022mg/L、氨氮浓度为0.224mg/L、TKN浓度为0.5mg/L。

1、碱度的去除 实验结果见下图1。由图1可知:随着聚合氯化铝的投放量的增加,碱度的去除率增加,当水中的聚合氯化铝浓度达到10mg/L的时候,碱度的去除率只有11.9%;而当聚合氯化铝用量达到40mg/L的时候,碱度的去除率达到了25.06%;而随着聚合氯化铝量继续加大,碱度的去除率呈下降趋势,这是因为当聚合氯化铝超过所需要的投放量时,聚合氯化铝会电离出Al,发生水解而提高了水体的总碱度。