廢舊橡膠輪胎顆粒的吸附性能及其曝氣生物濾池處理模擬生活污水的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、針對(duì)污染日益污染嚴(yán)重的水體環(huán)境問題，國(guó)家在排放水質(zhì)方面制定了越來越嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的水處理技術(shù)已成為水污染控制領(lǐng)域研究的重點(diǎn)；同時(shí)，困擾著人類的另外一個(gè)環(huán)境問題就是廢舊橡膠輪胎的隨意堆放，即“黑色污染”。隨著汽車工業(yè)的急劇發(fā)展，產(chǎn)生出大量的廢舊橡膠輪胎不能及時(shí)的處理。因此，廢舊橡膠輪胎的處理、資源化及再利用業(yè)已引起關(guān)注。將廢舊輪胎橡膠處理為顆粒后，表面變得粗糙，增大了它的比表面積，且由于顆粒的粒徑小，顆粒與顆粒之間的空隙增多，

2、有望應(yīng)用于污水處理過程中的過濾截留環(huán)節(jié)。本文以廢舊輪胎橡膠顆粒為材料，研究了橡膠顆粒對(duì)水中典型污染物氨氮、苯酚和磷的吸附作用，以此為基礎(chǔ)，探究了橡膠顆粒填料曝氣生物濾池處理模擬生活污水的效果，目的在于“以廢治廢”，將廢舊輪胎橡膠顆粒資源化再利用，使其有望成為新型的水處理技術(shù)中填料材料。
　　首先，分別研究了橡膠顆粒對(duì)氨氮、苯酚及磷的吸附性能，考察了不同接觸時(shí)間、pH值、橡膠顆粒投加量、污染物初始濃度及溫度對(duì)橡膠顆粒吸附效果的影響。

3、并應(yīng)用吸附動(dòng)力學(xué)、吸附等溫方程及吸附熱力學(xué)方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)氨氮吸附平衡時(shí)間是6h，吸附動(dòng)力學(xué)方程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程；在pH值為7.5時(shí)，橡膠顆粒對(duì)廢水中氨氮有較好的吸附效果；Lan gmu ir方程能更好地描述橡膠顆粒對(duì)氨氮的等溫吸附特性；橡膠顆粒的適宜用量是0.1g，在此條件下對(duì)模擬廢水中氨氮吸附量是1.31mg/g，并且吸附過程是自發(fā)的吸熱過程，升高溫度有利于吸附；吸附機(jī)理是單分子層的化學(xué)吸附和簡(jiǎn)單的物理

4、吸附。對(duì)苯酚的吸附結(jié)果是：在25℃下，橡膠顆粒用量為0.1g，苯酚溶液pH值為6.0，反應(yīng)時(shí)間為4h，苯酚的去除率可達(dá)到86％。橡膠顆粒對(duì)苯酚的吸附量隨其初始濃度的增加而增加，呈線性關(guān)系。該吸附過程符合Langmuir單層吸附模型，其動(dòng)力學(xué)更好地符合準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，熱力學(xué)參數(shù)吸附焓變△H0=5.932kJ/mol，熵變△S0=0.0247kJ/mol·K，對(duì)苯酚的吸附為自發(fā)吸熱過程。橡膠顆粒對(duì)磷吸附的平衡時(shí)間是14h，含磷溶液的p

5、H值為10.0時(shí)，對(duì)磷的吸附量達(dá)到最大。隨著橡膠顆粒的用量增加，對(duì)磷的吸附量呈減小的趨勢(shì)，該吸附過程符合Freundlich吸附模型，其動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，同樣對(duì)磷的吸附是自發(fā)的吸熱過程。吸附機(jī)理是化學(xué)吸附。由此得出，橡膠顆粒對(duì)水中三種不同類型的污染物有良好的吸附作用，這將為曝氣生物濾池作填料處理污水的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，研究了橡膠顆粒填料曝氣生物濾池處理模擬生活污水的效果。掛膜方式采用的是先浸泡橡膠顆粒、悶曝

6、再連續(xù)進(jìn)水培養(yǎng)的方式，啟動(dòng)掛膜階段對(duì)CODCr、NH3-N及P的平均去除率分別為55.30%、50%和91.90%。經(jīng)過一段時(shí)間的正常運(yùn)行，對(duì)模擬生活污水中CODCr、NH3-N及P的平均去除率分別為63.51%、43.27%和89.41%。在水溫為17-20℃、氣水比為5：1、水力負(fù)荷在0.208、0.312和0.424m3/m2·h的運(yùn)行條件下，分別在30、45、60及75cm處取樣，發(fā)現(xiàn)水力負(fù)荷為0.208m3/m2·h、濾料層高