污水綜合排放規范關于氨氮指標有嚴厲的排放請求，但是污水處置廠在實踐運轉過程中仍常面臨出水氨氮超標的問題。特別是當廢水中的污染物如氨氮、有機物等濃度較低時，生物脫氮法、吹脫法及沉淀法等去除效果均不理想，所以低濃度氨氮廢水的管理在經濟與處置效果上總是難以兩全，由于離子交流法關于處置低濃度氨氮廢水具有投資省、工藝簡單、操作便當的優點，惹起了國內外相關學者的普遍關注，并獲得一定的研討成果。楊少霞等研討了pH、樹脂投加量、反響溫度等對樹脂吸附容量的影響，并停止了吸附等溫線、吸附熱力學的研討。嚴偉峰等對樹脂資料停止了挑選，并采用靜態吸附法研討了NH+4在陽離子交流樹脂上的吸附行為。但是這些研討主要停留在機理研討階段，而實踐廢水中存在的鈣鎂等陽離子與NH+4對離子交流樹脂吸附氨氮的行為會產生顯著影響，關于這方面的實驗研討卻很少。因而，本文選用LS-40大孔弱酸型陽離子交流樹脂，經過比照其在模仿氨氮廢水和含有其他陽離子的實踐廢水處置效果，以期取得的數據能為離子交流樹脂處置低濃度氨氮廢水的實踐應用提供技術支持。

　　1、實驗局部

　　1.1 實驗資料及儀器

　　實驗中所采用的樹脂為LS-40大孔弱酸型陽離子交流樹脂(，其物理性質見表1。

　　實驗用水：實驗用水取自本溪鋼鐵廠生產廢水及氨氮濃度為30mg/L的氯化銨配水，廢水水質剖析結果見表2。

　　氯化銨、納氏試劑、鹽酸、氫氧化鈉均為剖析純。

　　自制的50mL離子交流樹脂柱，有效徑高比=1∶4。磁力攪拌器、剖析天平、哈希紫外-可見分光光度計(DR6000)、爬動泵、梅特勒便攜式pH計、德國耶拿原子吸收光譜儀(novAA400P)。

　　1.2 實驗辦法

　　(1)靜態離子交流吸附。

　　將離子交流樹脂投入到250mL濃度為30mg/L的氨氮模仿廢水中，在磁力攪拌器上停止攪拌，調查離子交流樹脂投加量、pH、接觸時間等要素對吸附效果的影響，取反響后上清液，采用紫外分光光度法測定氨氮濃度。

　　(2)動態離子交流吸附。

　　量取LS-40樹脂50mL，填裝于吸附柱中，分別用模仿廢水和本鋼實踐廢水停止樹脂穿透實驗，運用爬動泵控制廢水依照一定流量進入樹脂吸附柱，定時檢測不同時間段內處置出水氨氮值，以出水中的氨氮濃度為5mg/L為穿透點，繪制穿透曲線圖。

　　2、結果與討論

　　2.1 樹脂靜態實驗

　　2.1.1 樹脂用量對吸附效果的影響

　　取250mL模仿廢水于燒杯中，分別參加2、3、4、5mL預處置過的樹脂，常溫下置于磁力攪拌器上攪拌，距離一定時間測定反響后氨氮的含量，并計算樹脂用量對氨氮去除效果的影響，所得結果見圖1。

　　由圖1可知，離子交流樹脂投加量越大，氨氮去除率越高。當樹脂用量到達4mL時，氨氮去除率到達90%以上。再繼續增加樹脂體積，去除率變化不大。從經濟本錢思索，肯定實驗所需樹脂用量為4mL。

　　2.1.2 接觸時間對吸附效果的影響

　　在250mL模仿廢水中參加LS-40樹脂4mL，20℃下攪拌，分別在1、2、3、5、7、8、10、12、15、20、22、25、30min時取樣，過濾后測定氨氮濃度，所得結果見圖2。

　　由圖2可知，氨氮去除率隨接觸時間的延長而增大。當接觸時間大于15min后，氨氮去除率根本堅持穩定。這是由于離子交流樹脂對NH+4的離子交流到達飽和后會呈現離子交流的吸附均衡。因而，后續靜態實驗選擇接觸時間為15min。

　　2.1.3 pH對吸附效果的影響

　　在250mL模仿廢水中參加預處置的LS-40樹脂4mL，調理溶液pH分別為5、6、7、8、9、10，室溫下攪拌15min，取反響后上清液測定氨氮濃度，所得結果見圖3。

　　由圖3可知，當pH為5.5～8.5時，氨氮去除率變化不大;當pH大于9時，氨氮的去除率疾速降落。這是由于當pH升高時，可提供離子交流吸附的NH+4減少，影響離子交流吸附行為的發作。綜合思索氨氮去除率和調理pH的氫氧化鈉運用量，肯定后續實驗進水pH為6.5。

　　2.2 樹脂穿透實驗

　　2.2.1 實踐工業廢水處理前后水質變化

　　量取50mLLS-40樹脂，填裝于吸附柱中，運用爬動泵以3BV/h(BV為倍樹脂體積)流量進入吸附柱，每1h取樣一次，當出水氨氮到達穿透濃度為5mg/L時中止進水，檢測處置前后廢水pH、COD、鈣、鎂、鉀、鐵、氨氮的含量，詳細結果見表3。

　　由表3能夠看出，檢測處置廢水體積6.8L后的瞬時出水，氨氮的濃度為4.6mg/L，同時檢測出水中的鈣、鎂、鉀、鐵的濃度也降低明顯，闡明其他離子也同氨氮一同交流到樹脂上，降低了含氨氮廢水的處置量。

　　2.2.2 實踐廢水與模仿廢水的穿透曲線

　　用模仿氨氮廢水(氨氮濃度為30mg/L)與本鋼實踐廢水(氨氮濃度為31.5mg/L)同時停止樹脂穿透實驗，目的在于可以更好的研討離子交流過程。

　　實驗均用LS-40樹脂50mL，控制進水pH=7，進水流速為3BV/h，當出水氨氮濃度到達穿透濃度5mg/L時，中止進水，繪制穿透曲線圖，所得結果見圖4。

　　由圖4能夠看出，同樣的進水氨氮濃度，實踐廢水的處置量與模仿廢水相比，降低了63%，這是由于水中鈣鎂等陽離子同樣與樹脂停止了離子交流，降低了樹脂關于氨氮的處置才能。

　　2.3 樹脂解吸實驗

　　動態實驗處置模仿廢水與本鋼廢水的樹脂，均停止了3次解吸再吸附，解吸液均采用150mL4%鹽酸停止解析，所得結果見圖5。

　　從圖5能夠看出，隨著處置模仿廢水的樹脂解析和再吸附次數的增加，氨氮處置效果變化不大，但是處置本鋼廢水的樹脂用同樣體積的解吸液停止解吸，解吸2次后氨氮處置效果降低60%，這是由于用同樣體積的解吸液，無法將其他陽離子完整解吸下來，招致處置效果降落。

　　3、結論

　　(1)運用LS-40陽離子交流樹脂的靜態實驗，對氨氮濃度為30mg/L的模仿廢水去除的較優條件是：pH為6.5～7.5、樹脂投加量為16mL/L、反響時間為15min時，氨氮去除率達90%以上。

　　(2)采用動態實驗停止實踐廢水與模仿廢水的比照，實踐廢水中由于鈣鎂等陽離子的影響，同樣的氨氮濃度，處置氨氮才能比模仿廢水的處置水量降低了63%。在解吸過程中，同樣的解吸液體積，能夠將氨氮完整解吸下來，但是鈣鎂等離子，無法解吸完整。因而，實踐生產中產生的含低濃度氨氮廢水，運用離子交流樹脂處置局限性較大，影響要素較多，需求經過細致的實驗考證后，才干應用于實踐廢水處置工藝。